排放角度对平面负浮力射流的影响及射流远区特性分析

采用κ-ε湍流模型和混合有限分析算法,对静止环境中多排放角度的平面负浮力射流进行了数值模拟,分析了射流角度和出口密度弗汝德数对负浮力射流特征量的影响,给出了考虑排放角度的最大上升高度计算公式.分析了垂直射流的远区特性,高密度流体以异重流形式向下游流动.     

横流中紊流射流的三维数值模拟

从空间平均的非恒定三维不可压缩Navier-Stockes方程出发,采用Smagorinsky涡粘性模型模拟湍流,对横流中的射流进行了数值模拟.数值计算中采用了原始变量法,偏微分方程组的空间离散采用Galerkin有限元法,时间离散则采用半隐式.结合水槽实验,对比分析了无浮力和存在浮力两种流动情况下的射流流速场、射流轨迹线以及轨迹线上的流速.计算结果与PIV的实测流场比较表明,计算基本反映了实际的射流流动特点.计算与PIV实测流场得到的射流轨迹线基本一致,轨迹线上的流速两者相差一般在5%左右.     

静止环境中湍浮力射流的数学模型

本文应用k—ε—■湍流模型,较详尽地推导和建立了在静止环境中的湍浮力射流的数学模型。     

含沙水流深层排放入海的浮力射流模拟

为准确评价污水深层排海对环境水域的影响,开展深水排海的数值模拟预测研究具有重要意义。建立考虑泥沙和盐度差引起的浮力射流影响的3维泥沙和盐度输移扩散的RNG κ-ε紊流模型,通过室内机理试验对模拟流场和盐度场进行了验证,模拟结果和试验结果符合较好;利用该模型对低盐度含沙水流排入某海域后的水力特性以及盐度和含沙量扩散对环境水体的影响进行模拟预测。结果表明：含沙的淡水水流排入海水后由于密度差而呈现出上升的浮力射流的特征,射流轴线在垂向上呈抛物线形态;浮力射流到达水面后,以该点为中心,呈蝴蝶型形状向四周扩散,污染带平面范围逐渐增大,影响范围内盐度持续减小,含沙量持续增加;污染带在开始时段扩散速度较快,随着掺入水体的影响范围加大,污染带边界向四周推移的速度逐渐放缓。     

静止环境中负浮力射流的特征量

对负浮力射流特征量的研究现状予以评述和总结 ,在此基础上 ,给出圆形垂直排放负浮力射流的最大上升高度的新公式 ,并对倾斜排放射流角度与射流高度的关系进行了初步探讨     

静止液体中射流和羽流污染混合区的理论分析

以无限空间静止液体中自由紊动射流和密度差产生羽流的浓度分布理论解为基础,从水环境功能区管理的角度出发对不同条件下射流和羽流的污染混合区进行了理论探讨和求解.分别给出了平面和圆形射流以及羽流的污染混合区长度、最大宽度或直径、面积、体积的理论公式以及外边界等浓度标准曲线或曲面方程.结果表明,射流污染混合区长度与喷口起始浓度和水环境功能区所执行的标准浓度之比C0/Cs、喷口处断面几何尺度有关;羽流污染混合区长度与比值C0/Cs、起始流量和起始比浮力通量有关;平面和圆形射流、平面和圆形羽流的污染混合区宽长比依次为0.1317,0.1095,0.1564,0.1310,污染混合区为近似椭圆或近似椭球形状.可为生产实践中射流和羽流污染混合区的计算提供理论依据.     

浅水横流中底部水平热水射流近区的初始稀释--(Ⅱ)特性分析

对多种不同的流速比、不同的喷口密度佛汝德数的浅水横流中水平热水浮力射流进行了大量的数值试验，对整个流场的流动特性作了详尽的分析，得出流速比和密度佛汝德数是影响流场和温度场的主要因素。在大流速比情况下，射流存在分叉现象，流速比R=0．10为附壁（底）流动现象的临界值，并给出了最大入侵深度与流速比的拟合关系式。     

横流均匀环境中有限长线源型扩散器正浮力射流近区特性 …

应用标准ｋ－ε湍流模型和混合有限分析方法,对均匀横流中三维线源型放用器的正浮力射流区特性进行了预报,分析了不同工况的流速和温度在断面上的分布,得出射流轨迹线随Ｒ变化的表达式,并分析讨论了浮射流的分叉现象及浮力对射流迷线的影响。     

同流热污水排放的三维数学模型及计算方法

重点给出了描述同轴单孔热浮力射流流动的三维数学模型和相应的计算方法，考虑了浮力对热排放的影响，最后结合典型且有效的试验资料进行计算，两者的对比表明，该模型和计算方法是可行的、有效的．从计算的表面压强分布看，采用“刚盖假定”来描述自由表面的边界条件，可以满足工程计算的要求．     

横流均匀环境中有限长线源型扩散器正浮力射流近区特性预报

应用标准ｋ－ε湍流模型和混合有限分析方法,对均匀横流中三维线源型扩散器的正浮力射流近区特性进行了预报,分析了不同工况的流速和温度在断面上的分布,得出射流轨迹线随Ｒ变化的表达式,并分析讨论了浮射流的分叉现象及浮力对射流轨迹线的影响．     

表面浮射流的临界理查逊数研究

本文对表面浮射流的近区和远区分界问题进行了系统的研究和分析。在占有大量资料和试验数据的基础上,确定了区分这种流动近区和远区的临界理查逊数,并以此为根据,提出一系列假设,同时导演出有关的近似计算公式。     

合成射流物理参数对控制翼型流动分离的影响

应用计算流体力学(CFD)技术数值模拟了合成射流对NACA0015翼型流动控制的影响.合成射流施加的位置分别距离翼型前缘12%c、30%c和70%c（c为翼型的弦长）,研究分析在不同位置施加合成射流,控制流动分离的效果随攻角和射流偏角的变化趋势,对组合射流的位置、相位角和动量系数进行研究.以二维不可压非定常Reynolds-averaged Navier-Stokes（RANS）方程模拟非定常分离流动,采用SST湍流模型,压力修正采用压力隐式算子分裂（PISO）算法,时间积分采用隐式处理方法,空间离散采用二阶迎风格式.通过对数值模拟结果的分析表明：1）12%c、30%c和70%c等对应的射流情形,采用切向射流均优于法向射流的控制效果; 2）对于组合射流和单一射流,射流位置应靠近分离点或在分离点之前,才能达到流动控制的目的,射流位置越靠近分离点流动控制效果越佳;3）组合射流选择合适的相位角,可以增强流动控制的效果.     

基于GC的斜面微小钻孔初期受力分析

在精密制造业中，越来越多地需要在倾斜工作面上直接完成小孔精加工．斜面上钻孔与平面钻孔相比，由于加工初期条件差，孔的相对位置精度低，刀具更容易折损．本研究在数控磨削中心（GC）上用三自由度测力仪，通过实验，比较了斜面上钻孔与平面上钻孔在加工初期切削力的差异．文章对斜面上钻孔加工初期的受力状态进行了理论分析．理论分析的数值模拟与实验结果一致．在此基础上，分析比较了进给量、斜面倾角等参数对斜面钻孔初期受力的影响．分析模型合理地解析了斜面钻孔初期的受力现象．     

倾斜下降管内气（汽）─液两相流动特性研究

本文以空气─水为工质，对倾斜下降管内气─液两相流流型和摩阻压降进行了理论和试验研究。采用压差波动法测定流型，获得了不同流型下的压差波动信号。根据试验结果，绘制了不同倾角下的流型图，得到了四种主要流型的转换关系式。采用以分液相摩擦折算系数和马蒂内利参数Ｘ２的关系整理了倾斜下降流动摩擦阻力试验结果。在理论分析基础上结合试验结果，提出了三种流型下摩擦阻力计算公式，计算结果与试验结果吻合较好。     

倾斜埋管地热换热器稳态温度场分析

对地热换热器中单个倾斜钻孔引起的稳态温度分布进行了分析。在有限长线热源和半无限大介质的假定下，采用虚拟热源法和线性叠加原理，首次导出了倾斜有限长线热源产生的三维稳态温度分布的解析解表达式，并揭示了各参数对该传热过程的影响规律。提出了稳态时地热换热器倾斜孔壁两个代表性温度的定义，并对两者进行了比较，进而给出了可供实际工程应用的简化计算式。     

提高浮力材料性能的研究

本文探讨了超轻质复合材料大空心球的浮力材料结构(此材料适用于1000m以内无人潜器上使用)和在保证抗压强度条件下,使浮力材料的密度最小、吸水率符合要求的设计方法.这种设计方法大幅度地提高了浮力材料的性能指标.