垂直上升通道内气液两相绕圆柱流动旋涡脱落频率和脉动升力的数值模拟

采用有限容积法，综合考虑了由剪切引起的紊流和由气泡引起的紊流关系式，基于RNGk-ε紊流模型对气液两相绕圆柱流动进行了数值模拟。通过计算发现：对于气一液两相绕圆柱流动而言，旋涡脱落频率随含气率的增大而增大；脉动升力系数先随含气率的增大而缓慢增加，在含气率增大到0．1后增大得较快。并通过实验对模拟结果进行了验证，实验结果与模拟结果较吻合，验证了模拟结果的正确性。     

船体各种剖面的横摇阻尼与旋涡的形状

本文运用求解N－S方程的手法研究船体的横摇阻尼问题。利用作者原先提出的计算方法，数值模拟船体各种二维横剖面在横摇时的粘性流场。计算结果表明涡的位置与实验结果相当吻合，同时给出了横摇时各种横剖面的剪切应力与压力分布，比较各种不同剖面的旋涡形状可以发现，对于船舯附近的剖面，船体周围有两个涡，而对于船首或船尾附近的剖面，船体周围只有一个涡。利用这一数值模拟结果计算了包括粘性影响的横摇阻尼，计算结果表明横摇阻尼中压力成分比剪切应力成分要大。     

凹槽中的旋涡及初生空化数的估算

本文阐述了凹槽中旋涡形成的力学机制；利用文献［1］中的结果建立了凹槽中旋涡的涡量平衡、能量平衡近似关系式；给出了旋涡初生空化数的表达式，它不仅和凹槽的宽深比有关，还和参数K1有关(K1为流道宽和槽深之比)；对不同的深宽比和K1值计算了凹槽中的旋涡参数和初生空化数，把计算的初生空化数和已有的实测凹槽旋涡初生空化数进行了对比，两者的值和变化趋势基本一致。     

边表孔闸前吸气旋涡试验研究

针对多泄洪表孔的边表孔闸前极易产生强烈的吸气旋涡的问题,试验观察了边表孔闸前水流流态,分析了旋涡成因,并详细研究了工作水头、闸门开度、绕流距离及相邻表孔运行方式对吸气旋涡的影响以及吸气旋涡对表孔侧墙压力的影响。结果表明:该吸气旋涡主要是由边墩绕流效应引起,是发生在边表孔的特殊水流现象;旋涡涡心直径随工作水头和绕流距离的增大而增大,随闸门开度的增大而减小;相邻表孔全开与局部开启相比,边表孔闸前漩涡更大;吸气旋涡导致表孔下游侧墙出现负压,可能造成侧墙空蚀破坏,在实际工程中应注意对此类旋涡进行控制。     

流向振荡圆柱绕流中的涡脱落模态分析

本文用有限体积法对平行于均匀来流方向受迫振荡的圆柱绕流问题进行了二维数值模拟。雷诺数选取Re=200、855等几种亚临界雷诺数情况。研究了不同振幅和振动频率下的流场结构、涡脱落模态和一些重要流动参数如升阻力系数、Strouhal数的变化关系。西文计算表明，流向振荡圆柱绕流中涡脱落方式可划分为对称与反对称两种形态，在反对称的涡脱落现象中又观察到了三种基本模态，相互竞争的各种模态间的共同作用对流动特征起决定性作用。同时计算结果还验证了在圆柱绕流实验中观察到的频率锁定现象。     

高雷诺数圆柱绕流的数值模拟

本文试图通过不同精度的差分格式在较高Re数下的计算结果的对照比较,以期了解在高Re数下不同格式的优劣,达到合理选择计算格式,使其达到既计算精确,又相对节省时间的目的。     

FLUENT软件在圆柱绕流模拟中的应用

使用计算流体力学软件FLUENT，模拟均匀来流绕固定圆柱的流动，模拟雷诺数为20，40，100时的绕流流动，得到流场的流函数等值线图和速度矢量图。计算结果表明：当雷诺数增加时，流动表现出一系列不同的构造。在雷诺数约为40前后流场有明显变化。小于这个数时，存在一对位置固定的旋涡。大于40时，流场开始变得不稳定，旋涡扩大、脱落、又生成，逐渐发展成两排周期性摆动和交错的旋涡。并与实验及数值模拟结果比较，确认FLUENT能够很好地预测流动结构。     

促淤浮帘绕流阻力特性及其计算

基于促淤浮帘的参数设计和稳定性考虑,需探明浮帘的绕流阻力特性及其计算方法。通过试验研究,分析了绕流阻力随浮帘密度、高度和弗汝德数3个参数的变化规律,得到了在河床未发生冲刷时绕流阻力最大且随浮帘趾冲刷及帘后淤积的发展逐步减小的结论。根据试验数据,利用回归分析得到浮帘绕流阻力系数的计算表达式。试验结果表明,在所研究的范围内,浮帘绕流阻力系数与浮帘雷诺数无关。     

Effect of structure parameters of the flow guide vane on cold flow characteristics in trapped vortex combustor

The cold flow characteristics are investigated to show the effect of the structural parameters of the flow guide vane on the trapped vortex combustor(TVC). The results show that the structural parameters have significant effects on the TVC. As a/ H increases, the total pressure loss, the wall shear stress at the bottom of the cavity and the turbulent intensity in the main combustion zone increase. b/ B does not have a significant effect on the cavity flow structure and the total pressure loss, and the wall shear stress at the bottom of the cavity increases as b/ B increases. There is no significant increase of the turbulent intensity with the increase of b/ B. The increase of c/ L has little effect on the total pressure loss, and it is not conducive to a stable combustion. As c/ L increases, the wall shear stress at the bottom of the cavity decreases. When a/ H= 0.4, b/ B= 0.4, c/ L= 0.1, a desirable dual-vortex structure is formed with an acceptable pressure loss to achieve a stable combustion. Moreover, to ascertain that the flame is stable for different values of Vm a with the optimal structural parameters, the effect of Vm a on the flow field is discussed. Results suggest that the dual-vortex structure has no relationship with the increase of Vm a. Furthermore, an unsteady simulation is conducted to show the generation and the development of the dual-vortex.     

南美水电站导叶分段关闭的调节保证计算

改变导叶关闭规律是解决水电站甩负荷时水锤压力上升率和机组转速上升率矛盾的重要措施之一,在水电站中得到了广泛应用。结合南美水电站导叶两段关闭的调节保证计算,采用每段关闭所削减的流量导出的简化公式进行分析,计算出了两段关闭的调节保证参数,该参数在南美水电站机组调试、运行中得到了指导性的应用。图2幅,表5个。     

固定导叶厂内安装定位的划线和验证

介绍了大峡电站水轮发电机组固定导叶安装定位的划线工序、工艺流程和有关数据的计算，围绕加工工序进行分析，从而实现对质量控制的策划，确保制作质量。     

导片锥角和片数对悬锥装置水沙分离效率的影响研究

通过物理模型试验,将泥沙沉降过程中浑水含沙浓度作为量测指标,通过变量控制法就导片锥角和片数对悬锥装置的水沙分离效率影响情况进行了试验研究.研究结果表明:悬锥装置中导片片数的多少是影响该装置水沙分离效率的主要因素,而导片锥角的大小对装置的水沙分离效率影响不大.     

弧门主框架自振频率计算

本文对弧形闸门各种形式的主框架的自振频率进行了详细的计算，导出了估计主框架自振频率的简便方法，对弧门结构动态特性的评估具有一定的实用意义。     

导叶开度对水泵水轮机泵工况导叶区流场影响的试验研究

针对活动导叶开度对水泵水轮机泵工况导叶区流场和模型性能的影响,在高精度模型通用试验台上对一低比转速模型水泵水轮机导叶区的流场运用粒子图像测速(PIV)系统进行了测量。测量结果显示,同一开度下随着流量减小,无叶区内的流速出现增大的趋势;同一流量随着开度的减小,导叶前流速明显增大,模型效率下降。模型试验在转轮无空化条件下进行,但在8 mm开度83%最优流量工况,由于流速高、冲角大,造成位于高压侧的导叶头部发生了明显的绕流空化现象,并引起了固定导叶流道宽频带的压力脉动。研究成果可为水泵水轮机的优化设计和安全稳定运行提供试验依据。     

导水机构空间运动关系的探索

通过对锥形水轮机导水机构运动关系的研究探索,摸索出一套计算公式,为贯流式水轮机设计者提供一个计算平台。图3幅,表2个。     

泵式空间导叶用于多级液力透平的性能分析

探讨把深井离心泵中的新型空间导叶用在水轮机模式多级液力透平中,以提高液力透平的余能回收效率.试验模型选取水轮机模式二级液力透平,选定级间导叶的4个参数:叶片数、叶片包角、叶片出口角和叶片轴向长度,建立模型进行正交试验,并以扬程、效率为评价指标对结果进行极差分析.结果表明试验因素对扬程和效率的影响顺序均为:叶片出口角>叶...     

快速涡方法中自适应树算法与涡量插值方法的研究

快速涡方法计算过程中占用过多内存资源,网格重置时用的插值方法具有一定的缺陷。该文通过预先判断自适应树节点数量等方式,生成新的自适应树构造方法;通过利用面积权重和距离相结合的方式重新构造了涡量插值方法。计算结果表明,改进的涡方法得到的计算结果更加精确,同时大大节省了计算所需的内存空间。