可调延时自闭水嘴的阀芯设计与优化

为实现可调延时自闭水嘴在满足节水条件下的性能稳定可靠,设计了一种多口阀芯。基于孔板节流原理对水嘴流量特性进行分析,得到满足节水条件的阀芯结构参数,然后利用Fluent对水嘴内部流场进行模拟仿真,分析其内部流场特性,并对阀芯入口倾角进行优化设计,改善了水嘴内部流场特性。结果表明:在实际工况下对阀芯的定流量设计,能保证水嘴的节水要求,具有较高的实用价值。阀芯入口倾角在25°时,水嘴的性能最佳,为下一步延时部分的研究提供了理论依据。     

注肥三通管水力特征数值模拟和试验研究

为研究旁路式水肥一体化施肥机中Ｔ型注肥三通管中注肥管流量、压力与主管流量、压力的关系，采用数值模拟与试验研究相结合的方法，研究注肥三通管流量比（侧管进口流量／主管出口流量）、管径比（侧管管径／主管管径）对局部阻力系数（主管进口－主管出口ξ1、侧管进口－主管出口ξ2）的影响规律。结果表明:注肥三通管局部阻力系数ξ1只与流量比有关，随流量比递增，局部阻力系数ξ1先增大后减小。局部阻力系数ξ2与流量比、管径比均相关，随流量比递增而增大，随管径比递增而减小。基于流量比和管径比，建立了局部阻力系数ξ1、ξ2的计算模型，决定系数分别为0．996与0．999。研究结果可为注肥管进口所需压力提供计算方法。     

台山核电厂引水隧洞进出水口阻力特性试验研究

结合台山核电厂输水系统工程,通过物理模型试验研究了引水隧洞不同粗糙度对进、出口段局部水头损失的影响规律。模型采用重力相似设计,比尺1∶18.9。在试验过程中,通过不断加大流量来改变模型水流雷诺数,依次得到不同糙率下的局部阻力系数随雷诺数变化曲线。局部阻力系数随雷诺数的增加而减小,其减小率随雷诺数的增加而下降,当雷诺数大于某临界值时,局部阻力系数逐渐趋于常数,说明水流进入阻力平方区,由此得到稳定后的局部阻力系数值。结果表明:不同粗糙度情况下,隧洞进、出口的局部阻力系数值变化明显,边壁粗糙度较大时,水流边界层受边壁绝对粗糙度影响,水流脉动跳跃离开边壁形成较大的涡流运动,水流能量耗散加强,对水流的阻力随之增大;局部阻力系数不仅与形状有关,还与隧洞的粗糙度有关,粗糙度越大,局部阻力系数越大,对于该项目,粗糙管比光滑管进口段局部阻力系数加大约45%,出口段局部阻力系数加大约56%。研究成果为实际工程输水系统设计提供了依据。     

不同边壁条件下矩形明渠水力特性实验研究

为了研究明渠水流水力特性变化规律,在室内实验的基础上,采用矩形明渠变坡水槽,通过改变边壁条件、坡度和流量进行实验,得到了较好的实验数据。实验结果表明:边壁条件和坡度相同的情况下,随着流量的增加,水深呈线性增加,平均流速和雷诺数呈现幂函数增大;当Fr1时,弗劳德数随着流量的增加而增加;当1Fr1.526时,弗劳德数随着流量的增加先增加而后减小;当Fr1.526时,弗劳德数随着流量的增加而减小;曼宁糙率系数随着流量的增加呈对数减小趋势。边壁条件和流量相同的情况下,随着坡度的增大,水深呈减小趋势,平均流速、雷诺数、弗劳德数和曼宁糙率系数均呈现增加的趋势。并由实验数据得出了雷诺数与坡度和流量关系的经验公式。     

圆管流转捩过程中交替系数及紊动强度分布的实验研究

运用四川联合大学高速大力国家重点实验室所属的丹麦ＤＡＮＴＥＣ公司生产的二维激光光纤测速及动态粒子分析系统，测量了圆管流转捩过程中的速度分布，所测雷诺数范围为２０００～３７５０。文中分析了圆管流转捩过程中，交替系统与紊动强度随雷诺数的变化规律及圆管同紊动强度随径向位置的变化规律。     

基于示踪气体浓度值的圆形喷口非等温冷射流卷吸运动实验研究

利用示踪气体浓度值分析圆形喷口非等温冷射流对周边环境空气的卷吸运动。利用恒温恒湿实验室进行喷口射流模型实验。对比了传统方法和示踪气体法卷吸量测量结果,并对喷口射流沿程卷吸量与卷吸系数的变化规律进行分析。实验数据表明:利用示踪气体浓度值沿程变化测量射流卷吸量的方法是可行的。在惯性力起主导作用的射流运动中,雷诺数Re是影响射流卷吸效应强弱的主要准则,随着出口Re数增大,卷吸量逐渐增加;当出口雷诺数Re>15000时,流量增大系数几乎不变。     

巨型主配压阀静态特性仿真

利用仿真软件AMESim建立了水轮机调速器主配压阀的静态模型,并对主配压阀静态特性中的泄漏流量、中位泄漏流量、压力—流量特性等进行了仿真分析。结果表明：阀芯在中位时泄漏流量最大;主配压阀搭叠量为0时,中位泄漏流量随着系统压力的增加而线性增加;负载流量与负载压降成反比,与阀芯位移成正比。     

雷诺数对近壁面圆柱绕流和壁湍流相互作用结构特性的影响

该文采用流动显示和PIV对近壁面放置圆柱的流场进行了精细测量,重点研究了不同雷诺数下近壁区圆柱绕流与壁湍流的相互作用规律、尺度演化规律及标度律特性。当雷诺数从10 600降至4 800时,波数能量级串标度行为呈现从-5/3至-1变化规律。而联合概率密度分析发现随雷诺数的下降,大尺度结构出现的概率降低,而雷诺数在5 600-8 200时出现了第二象限双峰现象,即尾迹的垂向尺度发生了变化。通过POD分析,圆柱绕流涡脱落受壁湍流的影响规律:高雷诺数时,上侧流向涡增强,近壁面条带结构含能量低,随雷诺数减小而逐步转化,特别是在8200时,脱落涡的二次涡能量传递明显,而雷诺数低于3 800以下时,则没有二次涡出现。     

山地灌溉管道含气囊运动的水力特性研究

采用直径75 mm的PVC给水管,建立了山地灌溉管道模型,对有压灌溉管道中凸起管段气囊运动的水力特性进行研究。试验中改变管道中流量,观察管道凸起部位气囊运动情况;通过量测流量、管道动水压强,分析了雷诺数与管道凸起处135°弯头局部阻力系数的关系。结果表明:①随着管道输水流量减小,管道突起部位气囊体积扩大,气囊对管道水流阻力增大;②随着雷诺数增大,管道凸起管段135°弯头局部阻力系数减小,雷诺数小于2.0×104时,局部阻力系数随雷诺数增大而迅速减小,最后趋于稳定。     

高速离心泵空化特性研究

基于RNG k-ε模型和Rayleigh-Plesset空化模型,对高速离心泵在不同空化程度下进行数值模拟,探索空化在高速离心泵叶轮内部的演变过程及流体诱发压力脉动的变化规律。研究不同流量、不同空化系数下其外特性曲线的变化规律,叶片在不同空化程度下空泡主要发生位置及空泡体积分数占比情况,并探索空化发展过程中叶轮圆周出口不同监测点的压力脉动变化规律。结果表明,不同流量工况下空化的水力性能影响效果不同,小流量时空化对效率影响较小,大流量时空化系数越小,效率下降得越快;随着空化系数和流量的减少,扬程陡降临界点逐渐向前移动;空化由弱到强过程中,叶片上空泡主要发生的相对位置逐渐向后缘移动且空泡体积分数不断增加;空化对叶轮圆周出口压力脉动影响变化速率快慢的界点在σ=0. 086附近。     

Photodegradation of reactive blue 19 dye using magnetic nanophotocatalyst α-Fe_2O_3/WO_3:A comparison study of α-Fe_2O_3/WO_3 and WO_3/NaOH

The photocatalytic degradation of reactive blue 19(RB19) dye was investigated in a slurry system using ultraviolet(UV) and light-emitting diode(LED) lamps as light sources and using magnetic tungsten trioxide nanophotocatalysts(α-Fe_2O_3/WO_3 and WO_3/NaOH) as photocatalysts.The effects of different parameters including irradiation time,initial concentration of RB19,nanophotocatalyst dosage,and pH were examined.The magnetic nanophotocatalysts were also characterized with different methods including scanning electron microscopy(SEM),energydispersive X-ray spectroscopy(EDS),transmission electron microscopy(TEM),X-ray diffraction(XRD),photoluminescence(PL),differential reflectance spectroscopy(DRS),Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR),and vibrating sample magnetometry(VSM).The XRD and FTIR analyses confirmed the presence of tungsten trioxide on the iron oxide nanoparticles.The VSM analysis confirmed the magnetic ability of the new synthesized nanophotocatalyst Ω-Fe_2O_3/WO_3 with 39.6 emu/g of saturation magnetization.The reactor performance showed considerable improvement in the α-Fe_2O_3-modified nanophotocatalyst.The impact of visible light was specifically investigated,and it was compared with UV-C light under the same experimental conditions.The reusability of the magnetic nanophotocatalyst α-Fe_2O_3/WO_3 was tested during six cycles,and the magnetic materials showed an excellent removal efficiency after six cycles,with just a 7% decline.     

3 m升层混凝土施工技术在三峡工程中的应用

为确保三峡工程右岸大坝在2006年6月前全线达到坝顶高程185 m,从大体积混凝土的温度控制、浇筑强度和质量等方面对三峡三期工程采用3 m升层的混凝土施工技术和实施措施进行了研究,详细介绍了研究成果及其在三峡三期工程中的成功应用.这项技术突破了大坝柱状块分层厚度1.5～2.0 m的施工惯例,并为大体积混凝土3 m层夏季施工积累了难得的工程经验.