两种渐扩渐缩通道内周期性充分发展层流流动的研究

本文在适体坐标系下计算了两种渐扩渐缩通道（线型通道及波纹型通道，内水的周期性充分发展流动。利用微分法和成适体坐标，选择速度逆变分量作求解变量，利用控制容积积分法得出适体坐标下的离散方程，将计算区域向两端延伸，通过两端对应位置相关量反复迭代实现周期性边界条件，算例的计算结果同理论符合良好，对于线型渐扩渐缩通道，计算结果表明，在相同的雷诺数下，随着通道倾角的增大，流动的阻力系数随着增大，当两种通道的进口高度与横截面积相同性，在相同的入口质量流量下，波纹型通道的阻力系数大于线型通道的阻力系数。     

尾水管涡带非定常流动数值模拟

基于雷诺时均N-S方程和标准k-ε双方程湍流模型,对混流式水轮机尾水管内部的三维定常湍流进行了计算。对加和不加出口尾水箱分别进行了定常计算,比较了两者的收敛性,肯定了尾水箱的作用;同时给定尾水管周期性旋进进口边界条件,对尾水管进行了非定常流动计算,分析了尾水管压力脉动和水流运动情况,认为尾水管流场及涡动现象基本和实际符合,结果表明了给定的进口速度模型的逼近真实性。     

隧洞中软质岩石收敛变形与量测分析

软弱岩石在地下洞室开挖中会经常遇到，其变形量的大小，直接影响着洞室的稳定与安全。以昌马水库发电洞内收敛变形量测为例，对软弱岩石的收敛变形进行分析探讨。     

长管袋沉降过程的分析与模拟

根据充沙长管袋的几何，材料特性，分析了管袋沉降机理与沉降速度，导出了管袋位移与转角的计算公式，根据柔性连接体的假设，分析认为管袋[沉降速度与管袋几何特性，充填度以及河流的流速与含沙量有关，管袋 在沉降过程中同时受到水流冲击与重力作用，对黄河下游中常洪水，采用直径0．8米，长15米的管袋，其沉降位移可控制在2－4米。     

在低中高三种Re数下圆管入口流的有限元分析

圆管入口流问题的研究已有很长历史,但理论结果与实验结果不能很好地符合。本文用改进的Newton-Raphson方法线化由Navier-Stokes方程导出的有限元方程,用波阵法求解线化后的方程组。最后在0～800的Re数范围内得到了速度场及入口长度,并给出了描述入口长度随Re数变化关系的拟合公式。数值解与实验结果的比较是令人满意的。本文还对简化Navier-Stokes方程(SNSE)与完整Navier-Stokes方程(CNSE)在求解本问题过程中的一致性作了数值研究,得出了当Re≥80时CNSE和SNSE结果一致的结论。     

弹性直圆管局部狭窄对脉动流影响的数值模拟

动脉中脉搏波的分析和中医脉象研究早为人们注目,并越来越受到重视。中医切脉或利用脉象仪测脉,均沿腕部桡动脉处取得信息,由于手指和探头作用,桡动脉形成狭窄从而影响脉动流。本文建立局部狭窄直圆管内脉动流模型,来研究狭窄对脉动流的影响。根据流动的一维非线性方程导出特征方程,采用特征差分方法数值求解。结果表明:(1)随狭窄度增加(相当压迫加重),压力和速度波形变陡,峰值开始时提高,随后下降,和脉象仪取脉情况吻合;(2)血液粘度增加时,速度减慢,压力波形平坦,反映了血流阻力的增大;(3)狭窄宽度的变化对脉搏波影响不大;(4)根据中医脉图若干指标计算得到的数据,随狭窄和血液粘度的变化,和临床结果一致,说明这几个指标是符合血流动力学规律的。     

非定常流弯肘型尾水管不规则压力脉动预测

尾水管内螺旋状涡带引起的压力脉动是造成混流式水轮机机组振动的主要原因之一,直接威胁机组的安全运行。为此,提出一种基于CFD数值计算的水轮机尾水管压力脉动数字化预测法,并利用此法对一大型混流式水轮机偏工况下尾水管内水流流动进行了长时间非定常流计算,讨论该工况下尾水管内死水域与涡带的运动规律,预测了尾水管的不规则压力脉动,压力脉动分析结果表明,其波形、频率、相位与实际基本一致。     

双极流体在狭窄管道内的流动

本文研究了双极流体通过带有轴对称柔和狭窄的刚圆管时的流动特性。运用Bleustein和Green的双极流体理论,导出了速度剖面、流量、阻抗和壁面最大剪应力的公式,并做了数值计算,分析了狭窄度与双极参数对上述有关量的影响。     

水激波管空穴现象数值模拟

水激波管是一种用于标定爆炸压力传感器的装置，本文构造出管内流动的数学模型，并进行数值计算，从而揭开了其中的非线性波动过程及其引起的水中瞬态空穴现象。     

T型叉管流场的数值计算

本文采用两方程k-ε湍流模型,应用有限差分法,以流体进出口的体积流量比R为基本参数,对T型叉管分叉区的流场进行了数值计算,获得了分叉区各截面的速度分布及叉管引起的压力损失。结果表明:分叉区域的流动非常复杂。计算结果与Popp等人的实验数据相吻合,表明本文的数值计算是成功的。