基于正交试验方法的虹吸式水轮机进水口流态优化

为了研究进水口流态对虹吸式水轮机水力性能的影响,采用CFD研究手段对包括进水池在内的虹吸式水轮机进行了全流道三维流场数值模拟计算。通过正交试验法分析发现,虹吸式水轮机在进水池内的最优布置方案为水轮机的悬空距离为叶轮直径的1/2,后壁距为叶轮直径的1.8倍,侧壁距为叶轮直径的1.9倍。通过对虹吸式水轮机的输出功率、水力效率及叶轮进口断面轴向流速分布等参数的分析比较,最终确定出适应该模型的最优方案,将效率从74.8%提升至84.5%,水力性能得到有效改善。     

溢流坝进水口导墙体型优化试验与数值模拟研究

为了探究不同布置形式的溢流坝进水口导墙对工程运行的影响,以直线型和直线圆弧组合型两种布置形式的导墙为例,通过整体物理模型试验和数值模拟的方法分析了闸孔进口及土石坝附近的流态、流速、紊动能等水力学特性。结果表明,直线型导墙会使其附近水流流态紊乱,降低临近闸孔的泄流能力,还会冲刷土石坝坡脚;直线圆弧组合型导墙可有效改善直线导墙形成的不利流态,为闸孔稳定泄流提供保障。研究结果可为其他类似工程导墙布置提供参考。     

某水电站扩建工程进水口前段内力及配筋计算

以某水电站扩建工程进水口前段为例,利用ANSYS软件计算了竣工工况、校核洪水位工况、正常运行工况下的应力云图,比较得出竣工工况为其控制工况,进而采用非杆件体系钢筋混凝土结构的应力图形法,对进水口前段直线段左边墙底部外侧x向进行配筋计算,结果可指导设计施工。     

横向流对搅拌浮选槽流动特性影响的CFD数值模拟

浮选机在受到横向进入的矿浆时,其流场特征也不尽相同。基于计算流体力学（Computational Fluid Dynamics-CFD）方法,数值模拟KYF型浮选机在横向流（清水）作用下,分析对不同流量对浮选槽流动循环特性、湍动能的影响。同时,根据叶轮监测点压力值周期性波动特点,通过漩涡强度准则的涡识别方法分析不同压力点时刻叶轮区域涡系结构的变化。结果表明：横向流量的增加,浮选槽上循环作用会有一定的减弱,每个定子间隙的径向流速度峰值关于横向流轴线呈现明显的不对称性,顺流侧的径向速度峰值整体低于逆流侧。横向流量的增加也会引起混合区和运输区的湍动能增大,此外,横向流对浮选机因叶轮旋转搅拌引起流场中的旋转涡流起到抑制作用。     

电弧炉用氧技术的多相流数值模拟研究

对150 t电弧炉冶炼过程中单支氧枪供氧流量分别为500,1 450,1 800,2 000 m<'3>/h时氧气射流冲击熔池进行了三维三相流数值模拟.模拟研究表明,随着供氧流量的增加,熔池中钢液和渣液的流动速度、裸露钢液面面积及射流的冲击深度均增大.由数值模拟和水模得到的供氧流量与射流冲击深度的规律得到了很好的吻合....     

螺旋流分支管模件的数值模拟和试验验证

本文利用经改造过的KIVAII程序，采用非正交贴体网格方法对螺旋流排气系统始模件的流场进行了三维稳态计算，并与利用三维粒子运动分析仪（PDA）对其进准三维测量的结果相比较，计算结果与试验结果基本吻合，说明对程序的改造是成功的，并反映了模件流场的三维特征。     

煤粉炉冷态数值试验模拟研究

针对某热电厂燃煤锅炉,建立其物理模型及冷态流场数学模型,以模拟冷态性能试验中的炉内空气动力场.并将试验数据直接与模拟结果进行分析、对比,以达到验证物理、数学模型正确性的目的.     

横向流速度对旋流式喷嘴雾化影响的数值分析

为了研究横向流速度对旋流式喷嘴雾化的影响,通过对旋流式喷嘴在横向流场中的雾化场进行数值模拟;模拟结果给出了喷雾流场随横向流速度变化的规律,并得到了不同横向流速度下喷雾液滴的索特平均直径（SMD）,进一步分析了喷嘴出口下游截面雾化粒径的分布情况。     

湍流气粒多相流数值模拟理论的最近进展

本文对近年来气粒多相流数值模拟理论国内外最新成就及其发展动向作了综合评述，涉及到直接模拟、离散涡模拟、统观模拟、统计模拟等几个重要方面，对其目前状况、特点、尚待改进的方向发表了作者的看法。文中也包含了作者本人在这方面取得的成果的概述。     

德能湘江水电站尾水管水流流态改善

针对德能湘江水电站扩容后尾水管内水流出现明显脱流与回流、效率低、空蚀加剧的状况，采用计算流体动力学CFD进行分析，提出对尾水管修形或更换转轮的方法，以改善尾水管内水流流态。研究表明此两种方法均有效，可为类似工程提供参考。     

流化床气液两相流数值模拟研究

文中利用Fluent软件对流化床反应器内气液两相流进行数值模拟,通过改变进气速度、气泡直径来研究操作参数对流化床反应器内气液两相流速度场和气含率的影响。从模拟结果分析比较可以看出,增大进气速度能够增加液相循环速度和气含率;减小气泡直径能够增加反应器内气含率,但会降低液相循环速度。研究结果对流化床反应器的设计及应用具有一定的参考价值。     

氮气泡沫改善蒸汽吞吐开发效果数值模拟技术研究

单家寺稠油油藏已进入高轮次、高含水、高采出程度开发后期,开发中的矛盾日益突出,蒸汽吞吐效果越来越差,水淹程度日益加剧,单2块和单10块大部分油井的综合含水达到90％以上.结合油藏实际,选取该区块单6-16-10井,利用油藏数值模拟技术,建立三维地质模型;在历史拟合的基础上,对氮气泡沫改善蒸汽吞吐开发效果进行了油藏适应性研究;并在此基础上,优化氮气泡沫在蒸汽吞吐过程中的注入时机、注入方式和注入参数,同时进行生产指标预测.研究结果表明,氮气泡沫在转注初期,以段塞式注入效果较好,最佳注入参数为:泡沫剂质量浓度为0.6％(质量分数),氮气总量为90000m3(标准)左右.自2006年来,该技术在胜利油田应用273井次,平均周期措施增油842t,油汽比提高0.3以上.本研究对氮气泡沫+蒸汽吞吐技术的推广应用具有理论和实践价值.     

某水电站放空洞进水口边坡稳定性数值模拟分析

针对某水电站放空洞进水口高边坡存在倾倒和滑移拉裂或滑移致拉裂块体破坏的可能性问题,采用FLAC有限差分法技术和极限平衡法,分别从边坡的应力、变形、塑性区发展和块体稳定性方面综合评判了高边坡的整体稳定性,结果表明该边坡整体稳定性良好.     

戽流消能水力特性数值模拟

采用RNG κ-ε紊流模型,结合气液两相流VOF模型以及标准壁面函数法对干捞水电站戽流消能水力特性进行数值模拟。得到了在设计洪水位条件下溢流坝下游河床自由水面、压强、流场分布以及消能影响范围等水力特性的变化规律。通过模拟结果与电站实际运行情况进行对比分析可知,本方法能够准确模拟出戽流消能的各项水力特性,并且为消能工的设计和优化提供参考依据     

八流中间包控流装置数值模拟研究

基于某钢厂八流中间包的挡墙设计方案进行了数值模拟研究,通过分析不同方案中间包内钢液的流动情况、温度分布和RTD曲线获得较优方案。结果表明,原型中间包加入控流装置后流场趋于合理,包内钢液温度分布均匀,方案2死区体积分数小,活塞区体积分数较大,综合效果好。     

基于CFD的船舶自流冷却系统进水口形式优化

1引言大型船舶通常配备汽轮机组作为主动力设备。汽轮机做功后产生的乏汽排入凝汽器,一般采用水泵抽吸海水作为冷却水对乏汽进行冷却。由于所需冷却水量大,所以水泵功率和尺寸都较大。采用自流式冷却水系统,将冷却水进口管迎船舶行进方向设计,可以依靠前进时船体与海水的相对运     

进水口立轴漩涡问题综述

进水口立轴漩涡是水利工程和工业管道流动中的常见现象,对企业的经济效益和安全生产影响颇深。为此,从理论分析、模型试验、数值模拟三方面探讨了立轴漩涡的流动机制,总结了漩涡抑制与应用的工程经验,为解决进水口立轴漩涡问题提供参考。     

水石门水电站溢流表孔挑流消能数值模拟

为研究水石门水电站溢流堰挑流消能问题,采用有限体积法,利用VOF追踪自由液面和RNGκ-ε紊流模型建立了溢流堰挑流消能的三维数值模型,经与模型试验结果验证,吻合较好。根据工程实际情况,拟定了多种优化消能方案并进行了数值模拟计算。结果表明,在原方案基础上适当增大挑流反弧半径,优化鼻坎挑角能分散水舌入水冲击能量,改善泄流消能作用,从而有效降低下游河床的冲刷。     

毛家河水电站溢洪道三维数值模拟

为寻求毛家河水电站溢洪道较优的泄洪消能形式,以质量守恒及动量守恒为基础,建立了κ-ε湍流模型封闭雷诺方程组,采用VOF方法追踪自由液面,对溢洪道泄流能力、水面线、底板压力及槽身和下游河道的流速进行了三维数值计算,数值计算结果与模型试验结果吻合较好,并根据工程实际情况拟定了多种方案对溢洪道全域及下游河道进行了数值模拟。计算结果表明,设置中隔墙并使左、右泄槽挑流鼻坎错开布置方案,溢洪道槽身段水流流态较好,挑射水流与下游河道水流衔接平顺且对两岸岸坡冲刷较轻,总体效果较好。