连铸中间包内三维湍流流动的数值模拟

连铸中间包的操作条件决定了其内流动现象的复杂性，为此，本文选择两种不同的湍流模型ｋ－ε和ＬＥＳ（Ｌａｒｇｅｅｄｄｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ），建立了描述连铸中间包内三维湍流流动的数学模型，并实施了数值计算和模型验证，对单流中间包内的流动现象进行了描述，考察了有，无流动控制情况下中间包内的流动特征和湍流模型的合理性，结果表明，合理的流动控制有利于中间包内非金属夹杂的上浮和吸附，用ｋ－ε模型基本上能够描述     

节流口内空化流体的湍动特性

为了提高孔板空化器的水力空化强度并得到空化规律,考虑到脉动对空化模型的影响引入了脉动影响因子,得出流体脉动空化模型,采用多相流的方法通过Fluent软件得出流体的气液两相传质速率及湍流强度,最后得出流体空化规律.研究结果表明:当恢复压力一定时,适当增加入口压力可以提高流体的空化强度,在0.5～0.7 MPa可获得较大的空化强度,当压力继续增加时,使空化强度和发育程度均降低;相比于进口压力,出口压力对流体空化强度起主导作用,在0.4～0.6 MPa空化强度不断增强,当出口压力继续增加时,压差过小抑制了空化的发生;分析多孔出流的流体湍动模型和传质速率得出,在0.4～0.6 MPa多孔出流引起了流体的湍动叠加效应,导致空化强度增加.     

一种评价二尖瓣偏心返流严重程度的修正PISA算法

基于彩色多普勒成像的近测等速面(PISA)算法是临床评价二尖瓣中心返流严重程度的一种常用方法,但对于偏心返流却存在极大低估。针对这一现状,从返流角度和湍流强度两个方面,对传统PISA算法的有效返流瓣口面积(EROA)进行修正。为比较首先用传统PISA算法的EROA对具有不同程度偏心返流的20例患者进行分级,结果误差较大;用改进PISA算法的EROA分级效果良好。对比实时三维超声测得的数据表明修改后的PISA算法相关性更好。     

轴流式转轮三元粘性流动数值计算

为进一步提高轴流式转轮的设计精度与性能,采用时均Navier-Stokes控制方程,标准k-ε湍流模型及SIMPLEC算法,对一轴流定浆式水轮机转轮内三元粘性流动进行了数值模拟。提出了水力损失计算方法,获得了转轮的预测效率。分析了转轮内部流场分布规律,建立了叶片表面压力在包角范围内的变化曲线,有助于认识转轮内真实流动现象,为改善设计提供可视化数据支持。     

旋风管内气相的湍流运动特性

利用二维激光多普勒测速仪(LDV)测量了旋风管内湍流运动的时均速度、脉动速度、能谱函数、微分尺度及湍流耗散等参数，对湍流特性参数分布进行了详细的描述，并初步分析了旋风管内湍流运动特性对颗粒分离的影响.     

水力旋流器内固相颗粒时均流场及脉动特性的研究

利用一种新型的激光多普勒测速仪———粒子动态分析仪（ＰＤＡ），对水力旋流器中固相颗粒的时均流速、绝对湍流度、相对湍流度等流动参数进行了实测研究，给出了更全面的关于水力旋流器内固相颗粒流速分布的信息，并探讨了湍流脉动对水力旋流器分离过程的影响。     

液-液水力旋流器中的液滴破碎

在总结前人研究成果的基础上,分析了液-液水力旋流嚣中液滴破碎产生的原因,指出流场的湍流特性是产生液滴破碎的主要原因。对水力旋流器中的湍流度、雷诺切应力及颗粒的湍动能进行了分析,给出了水力旋流器中液滴破碎可能性较大的几个部位,并对旋流器边壁液滴破碎的可能性进行了讨论。分析了水力旋流器中液滴破碎的机理,阐明了液滴破碎判据——临界Weber数的表达式,并对理想球形液滴的破碎进行了分析。     

异形管内水力、传热性能的数值模拟

通过数值计算考察了横纹管、缩放管两种异形管内的流动与传热性能。计算时采用标准k-ε湍流模型：采用控制容积法对控制方程进行离散化；采用SIMPLE算法进行压力修正：代数方程采用超松弛法迭代求解。很出了在充分发展流时的传热努塞尔数、速度、瘴撩系数及湍动能分布，并与光滑管内的流动传热进行了比较，分析了异形管在强化传热方面的机理。计算结果和实验值比较吻合。     

基于Simulation CFD平台四角切圆燃烧锅炉冷态空气动力场的仿真研究

采用基于CAD的新型计算流体力学软件Simulation CFD,对350MW切圆燃烧锅炉炉内的冷态空气动力场进行了数值模拟研究,分析结果表明,该方法不仅可以方便直观地立体三维显示炉膛内气流的流动情况,而且相比其它传统的计算流体软件如Fluent,Simulation CFD对计算机的要求低,计算速度快,能在较短的时间内完成锅炉炉内流动状态数值模拟,有利于实现锅炉炉内流动问题的快速诊断,为开发基于Simulation CFD平台锅炉在线监测系统奠定了基础。     

水力旋流器能耗机制与节能原理研究 Ⅲ.湍流压力场脉动结构

采用电阻应变式压力测定仪及在线数据自动采集与实时处理系统,在国内外首次对水力旋流器内湍流压力场的脉动结构进行了系统的实测研究。结果表明,在溢流管端以下内旋流区域中,流体的压力脉动强度以及压力相对脉动强度均很大,该区域是一个湍动能量损失严重的区域;水力旋流器中绝大部分区域内的脉动压力均服从Ｇａｕｓｓ分布;但在柱段区域的个别地方以及锥段上部内旋流区域的许多地方,脉动压力则拒绝Ｇａｕｓ假设,在这些部位湍流具有明显的间歇性特征。