六附属旋转小圆柱对主圆柱绕流特性的影响

基于计算流体动力学方法,对雷诺数Re=200条件下,六附属旋转小圆柱与主圆柱体二维绕流进行了数值模拟。考虑来流攻角(θ=0°-60°)与附属圆柱旋转速率(α=0.0-2.0)两个关键参数对主圆柱体流体力系数,以及流场特性的影响,最后分析了附属圆柱临界转速与来流攻角之间的变化。结果表明:来流攻角和附属圆柱旋转速率的变化对主圆柱体流体力系数、流场流动模态及其互扰效应的影响较大。随来流攻角的变化,主圆柱周围的流场流动模态会发生显著变化,静止与低速旋转状态下(α=0.0-1.0),主圆柱尾流形态呈多样性;而在高速旋转状态下(α=1.0-2.0),主圆柱尾流形态较为单一。此外,附属圆柱临界转速随来流攻角的增大呈现先增大后减小的变化趋势。     

底部加热的两板间水平流动进口段流动特性分析

采用二维流体力学基本方程组对普朗特数Pr=0.72的具有水平流动的底部加热两板之间的流动特性进行数值模拟。结果表明,对于给定相对瑞利数r,随着雷诺数Re的增加,底部加热的两板之间依次出现定常对流滚动,均匀行波对流滚动,具有水平流动进口段的局部行波对流滚动及水平流动。对于相对瑞利数r=3,在雷诺数9.0＜Re＜21.0范围内,系统是局部行波对流滚动,存在水平流动进口段。随着雷诺数增加,水平流动进口段长度增加。对于雷诺数Re=25.0,在相对瑞利数4＜r＜12范围内,两板之间是局部行波对流滚动,出现水平流动进口段。随着相对瑞利数增加,水平流动进口段长度减小。最后给出了进口段长度随雷诺数或相对瑞利数变化的经验式。     

不同空化条件下轴流泵反向发电压力脉动特性研究

以南水北调某泵站为模型,对该泵站大型轴流泵反向发电发生空化条件现象进行全流道数值模拟。对反向发电工况下空化现象进行定常与非定常研究,并与试验结果做比较,得出了水泵反向发电时发生不同空化条件下的气泡体积分布规律,并预测了叶片发生空化的发展特性。在反向发电工况下对三个监测面的压力脉动进行研究,得出压力脉动幅值在导叶进口处最小,转轮出口处幅值最大,约为转轮进口处7倍,水流受转轮转动影响严重,主频为转频。不同空化数下转轮前后的压力脉动幅值随着空化系数减小而增大,压力脉动主频不受空化系数影响。空化数越小,叶片受到的径向力减小,轴向力增加,加剧转轮的不稳定性。为确保轴流泵反向发电运行的稳定与高效,应使得装置在较高的空化系数下运行。     

绕圆柱非定常周期性涡旋脱落的数值模拟

利用非定常流函数涡量方程数值模拟圆柱突然起动尾流涡旋的形成及周期性脱落过程。对求解的流函数的一阶导数即速度项采用四阶精度的Hermitian公式，而方程的对流项则采用四阶精度的差分格式，并利用ADI方法迭代求解差分方程组。当雷诺数Re不大于40时，圆柱尾流为附体的两个对称涡，为定常解。当Re大于40后流动为非定常及非对称的，圆柱尾流呈现周期性涡旋交替脱落而形成著名的Karman涡街。选择Re=100为例，在初始条件未加任何扰动情况下，成功地模拟了圆柱非定常涡旋形成与脱落的完整过程（无量纲时间算到t=250及以上）。所计算的阻力系数与实验结果及其它数值方法的计算结果一致。约在t=200形成严格的Karman涡街。对涡量方程ADI求解方法的稳定性进行了分析。对流项采用四阶精度差分格式，若应用于定常问题，将极大提高数值求解的精度，若应用于非定常问题的求解，将对求解精度有所改善，其中时间空间两阶混合偏导数的处理是关键，有待进一步的数值实验。     

泰州大桥中塔沉井振动数值模拟

利用计算流体动力学(CFD)方法对泰州大桥中塔沉井进行数值分析,研究了不同流速条件下水流力引起的振动周期及振幅.研究表明,由于流体在沉井后侧发生交替的涡泄,引发了纵向的定常力和振荡力,以及垂直来流方向上的激振力,这两者的倍频关系决定了摆振的形态.在3.5×107≤Re8.1×107时,升力周期出现较大变化,在此范围内施工,需加强锚缆力,防止沉井摆振.     

自由表面对小攻角翼型流动分离特性的影响

该文介绍了在实验段为1.7m ×0.4m×0.4m的小型风浪槽中进行的自由表面附近,小攻角翼型流场分离特性的PIV实验结果.实验测量了NACA0012翼型在10°攻角下与自由表面多种不同间距时,翼面附近速度场,而后将各间距下连续采集的约500副瞬态流场结果进行统计分析,获得了翼面时均速度场等信息,讨论了时均流场结构和速度分布随翼型与水面间距的变化规律及水面对翼面流场分离特性的影响.实验的雷诺数Re=5.7′104.实验结果表明,随着翼型与自由表面间距的不同,翼型表面流动结构和气流在翼型表面的分离结构发生明显的变化,其明显的变化特征为,随着翼型从无水面干扰的工况向水面接近的过程中,上表面的分离先逐渐增强,而后被抑制,该流动演化特性进而可引起作用于翼型的气动特性的变化.     

基于通量差分分裂型上风差分方法求解非定常不可压？…

本文使用通量差分分裂型上风差分格式求解了三晨定常不可压缩ＮＨａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程。采用这种方法，本文首先在绝对和相对两种数值模拟了低雷诺数定常条件下平板周期性振荡问题，计算结果与解析解相当吻合；然后数值考察了雷诺数Ｒｅ＝２００，角速度ω＝０和ω＝１两种情形下圆柱绕流问题，数值计算所得的阻力系数力系数和斯特罗哈 试验结果完全相符。     

变攻角双圆柱涡激振动响应研究

为了研究双圆柱在变攻角下的涡激振动机理,基于CFD (Computational Fluid Dynamics)耦合动力学及嵌套网格方法,建立了双自由度圆柱体涡激振动的高保真数值模型。通过与国内外实验数据对比,验证了数值模型及程序的准确性。然后,对雷诺数Re=0～8 000、约化速度U_r=2～13、来流攻角θ=0°～90°下圆柱体的振动响应、流体力特性、尾流模式开展了研究。仿真结果表明:当约化速度U_r=2～3时,随着来流攻角增加,上下游柱体横向位移差不断增大,柱体尾流模式经历了单钝体、2S(双单涡模式)、2S(同相同步或反相同步模式)的演变过程,此时柱体振幅较小;当U_r=4～8时,上下游柱体进入锁定区间,振幅均达到最大。与大攻角(θ=60°～90°)不同,由于小攻角下(θ=0°～30°)柱间存在较强的涡融合效应,相应的振幅较大些。特别的,受柱间屏蔽作用控制,小攻角下柱体最大振幅开始于更大的约化速度;当U_r=9～13时,大攻角下上下游柱体均脱离锁定区间,振幅与单圆柱趋于一致。相反,小攻角下柱体振动频率接近漩涡脱落频率,加之上游柱体尾流的单边促进作用,导致上下游柱体振幅一直处于较大值。研究结果可为相关海洋工程设计提供参考。     

方柱绕流CFX三维数值模拟

该文利用计算流体力学软件CFX,对恒定来流条件下黏性不可压缩流体的圆柱和方柱绕流进行了数值模拟。采用有限体积法和SIMPLE计算方法,求解不可压缩Navier-Stokes方程。首先开展雷诺数(Re)等于100和300时的圆柱和方柱绕流问题的二维数值模拟,分析比较了网格大小和时间步长对模拟结果的影响,并比较了不同柱体情况下的流体流动的差异性。进而对Re=100、300时方柱绕流问题进行了三维数值模拟,重点分析了各截面上阻力和升力系数、Strouhal数以及涡量特性与二维结果的差异。发现Re=300时,周向压力、速度场和涡量场与Re=100时相比存在明显的三维特性,并且由于二维流动结构发展成三维流动结构时需要消耗能量,导致三维的阻力升力系数计算结果均小于二维计算结果。研究表明,该文的数值结果与文献结果吻合良好。     

基于LES的亚临界和超临界圆球绕流数值研究

三维圆球绕流是流体力学中的经典问题,国内外学者曾对此进行过许多研究,但大多局限于较低雷诺数。该文采用基于动力亚格子模型的大涡模拟对亚临界雷诺数(Re=10~4)和超临界雷诺数(Re=1.14×10~6)等高雷诺数下的圆球绕流进行了数值仿真计算。计算结果表明,得到的阻力时均值和经典Re-Cd曲线相吻合,相比于亚临界雷诺数,超临界雷诺数下近球面回流区剧烈收缩,阻力系数锐减;圆球尾流场明显偏离了中心轴(x轴),导致了侧向力的存在;球后有大尺度的规则涡从圆球表面脱落。     

Analysis of causes of erosion-corrosion wear of the metal of internal surfaces of watered regions of tubes of heat-exchange devices

Causes of the appearance of erosion-corrosion wear (ECW) on inlet regions of tubes of heat-exchange devices are considered. Experimental data are used for determining the mechanism of the ECW process and suggesting measures for its prevention. __________ Translated from élektricheskie Stantsii, No. 11, November 2005, pp. 56–62.     

水文模型参数敏感性的区间分析

介绍SIMHYD降水径流模型的结构及计算原理,利用该模型模拟了丹江口以上汉江上游流域的月流量过程,并采用区间分析方法分析SIMHYD模型参数的敏感性。结果表明:SIMHYD模型可以较好地模拟该流域的月流量过程;根据参数敏感性大小可将SIMHYD模型参数归为3类:第1类为敏感参数,如SMSC和SUB;第2类为较敏感参数,如CRAK和K;第3类为非敏感参数,如INSC,COEFF和SQ。     

水利枢纽下游河道水位流量关系的变化

根据水利枢纽下游河道的实测资料，得到下游河道水位流量关系的调整变化，并对其变化原因进行了分析。     

德泽水库混凝土面板堆石坝趾板混凝土裂缝处理

德泽水库大坝为混凝土面板堆石坝,大坝的趾板建在弱风化岩基上,趾板采用C30W12F200混凝土,趾板在浇筑完成后经检查共发现有62条裂缝,总长度达169.64 m。为了对裂缝进行有效地处理,详细分析了产生裂缝的原因,并针对不同类型的裂缝采取不同的处理措施,如Ⅰ类裂缝用化学粘补材料进行修补,Ⅱ类裂缝采取先环氧砂浆钻孔灌浆、再粘补表面的方法修补。所有裂缝经处理后,均达到防渗设计要求。     

浑河沈抚段水体污染季节性变化研究

为明确浑河沈抚段水污染特征,提升水环境治理有效性,2015年3月—2016年2月对浑河沈抚段进行水环境调查。根据丰、平、枯3个水期的pH值、电导率、COD、NH_3-N、BOD及COD_(Mn)等水质指标,运用改进的综合水质标识指数法识别出主要污染因子,并分析浑河沈抚段水质污染时空变化特征。结果表明,研究区域的pH值在一个水文年变化范围为6.42~8.06,较适宜水生生物生长;水体在枯水期的电导率最高,丰水期最低。浑河沈抚段水体受沿岸工业废水和生活污水的点源污染影响,流域枯水期和平水期各监测断面的综合水质均未达标;从上游到下游4项水质指标的综合水质指数增大,污染逐渐加重,主要污染指标为COD和NH_3-N。     

A Study of the Process of Fabrication of Polymer Replicas

A method of fabricating polymer replicas with the use of polymer solutions is described. It is shown that the adequacy of a replica is determined by the physicochemical processes on the microsection – polymer solution interface, in particular, by surface tension and wetting. The limiting wetting angle is determined for a number of polymer materials and solvents. The limiting wetting angle is shown to depend on the kind of material and on the kind of solvent as well as on their proportion in the solution. Polymer materials and solvents, the appropriate combination of which provides better wetting and hence better reflection of the studied microstructure by the replicas, are determined. The optical properties of polymer replicas, i.e., their reflectivity, resolving power, and contrast, are determined. The study makes it possible to pass from empirical to scientifically substantiated choice of materials, solvents, and their proportion for obtaining adequate replicas.     

水轮机微机调速器选型

提出选择水轮机微机调速器需要考虑的因素,对微机调速器的关键部件PLC、PCCI、PC 3种微机控制器和电液伺服阀、比例伺服阀、电机3种转换装置的性能进行了分析比较。     

压力隧洞透水衬砌裂缝宽度计算方法探讨

在衬砌独立工作的前提下,提出一种透水衬砌裂缝宽度计算的简单方法。实例计算表明:若允许衬砌裂穿,裂缝在稳定渗流状态下的长期稳定开度较小,按透水衬砌限裂设计,可大量节省钢材,方便施工。     

四平市地下水系统特征分析

文章分析了四平市地下水的赋存条件、地下水类型及其富水性分布特征,并以流域单元、含水层确质和含水层类型为依据,将四平市地下水系统分为5个亚系统10个子系统,并分析了各亚系统的地下水循环含水屡及水化学特征.     

WASMOD水文模拟残差统计特征检验

针对采用普通最小二乘法对水文模型进行参数估计时,模型残差需满足一定的内在统计假定的要求,分别选用Levene检验、Kolmogorov-Smirnov检验和残差自相关系数图等方法对水量平衡模型WASMOD的模型残差的同方差性、正态性以及相互独立性等统计假定进行了检验。结果表明:当对原始数据未经变换而直接采用普通最小二乘法进行参数估计时,得到的模型残差满足相互独立假定,但并不满足同方差性和正态性假定;对原始流量数据进行开根号变换,可以很好地解决模型残差的异方差性和非正态性问题。在模型残差统计假定得以满足的条件下,在月时间尺度上WASMOD模型可以为莺落峡流域的流量模拟与预报提供良好的工具。