水平圆管中螺旋流的形成与衰减

螺旋流输移固粒具有分布较均匀等特点，利用多导叶式起旋器能方便而有效的形成螺旋流；螺旋流中的速度分布接近于正常管流与强制涡流的迭加；螺旋流中的旋流分量易衰减，需用专门设施来维持。     

水平管螺旋流中均匀固粒的分布

文章讨论了水平管螺旋流中的均匀固粒接近均匀分布这一重要性质，从动力学与运动学原理分析原因，并以初步试验结果作了验证，从而为提高流体输移固粒的浓度开辟了新的途径。     

起旋器对水平液固循环流化床颗粒分布的影响

建立了一套水平液固循环流化床颗粒分布测试系统,在循环流化床内加入局部起旋器,并利用CCD图像测量与数据处理系统对循环流化床内固相颗粒分布特性进行了研究.探讨了起旋器导叶包角、安装位置、液体流速以及轴向距离对水平循环流化床内固相颗粒分布的影响.实验结果表明:在水平液固循环流化床内安装导流叶片式局部起旋器,可以有效提高管路上部的颗粒浓度,改善固相浓度分布的不均匀程度.     

水温分层对水库污染物输移的影响

水库温度分层使水库水动力特性及污染物输移过程异于均温型水库.采用三维非线性RNG浮力流模型对分层水库污染物输移的典型过程进行模拟,分析了水体分层条件对污染物输移的影响,探讨了不同分层条件下污染物在不同密度流流动区域射流区、交换区、潜流区的输移扩散规律.研究结果表明,水库分层条件对污染物输移有显著影响,污染物输移的分离点水深、交换区厚度、无量纲时间参数与水库分层强度成反比.研究结果可为水库水质、水生环境管理与调度、水库应急预警方案的制定提供参考.     

圆管螺旋流输送物料舱物理试验研究

利用管道水力输送物料时,将固体物料加装入物料舱后再进行管道输送,可节约水资源、减少水污染和保护管道.通过建立物理模型,研究了物料舱在管道螺旋流作用下的悬浮输送特征,观测分析不同密度、是否有导叶的物料舱在不同工况下的输送情况.结果表明:平直管流经过局部起旋管导流条的引导变为螺旋流后,带导叶的物料舱能悬浮在管道轴线附近,而...     

90°弯管管道螺旋流的数值模拟

利用计算流体力学软件Fluent对90°弯管中的管道螺旋流进行模拟,通过建模和数值计算,研究了弯管中螺旋流的生成、发展和衰减规律。结果表明切向进流角度60°时切向流速最大,这有利于清除弯管中的沉积杂质,同时证明弯管有很好的继旋作用。     

浸入式水口电磁搅拌对钢液传热凝固的影响

在圆坯连铸浸入式水口上施加电磁力,对水口内钢水产生电磁搅拌作用,对水口出流成螺旋状态的液体的传热凝固过程进行数值模拟,结果表明：旋流出流使得铸坯内温度场明显均匀化,加快钢液热量的释放,气隙厚度减小。温度的均匀化,使得固液相温度梯度减小,改善凝固组织、提高铸坯质量。     

螺旋流输沙相似律探讨

本文对分析螺旋流流态入手，考虑泥沙的运动状态相似，讨论了螺旋流中均匀泥沙在有效重力和绕流阻力作用下成为悬移质的相似律，以及泥沙的起动相似和悬移相似的同一性问题；分析了螺旋流输沙过程中沿程阻力损失。它为螺旋流输沙的试验研究提供了可靠的理论依据。     

幂律流底泥的质量输移和流场

基于欧拉坐标系,在波浪与底泥相互作用的两层系统中,对表面波作用下底泥的质量输移进行理论研究.上层为水;下层为底泥,用幂律流模型描述;波动由施加在在自由水表面上的周期性压力荷载驱动.基于浅水波和小变形假设,采用摄动分析将运动方程和边界条件展开到二阶问题,并采用数值迭代法计算求解非线性微分方程.分析幂律流流动指数和压力荷载的变化对流场分布、质量输移速度以及自由水面和泥-水界面位置变化的影响.结果发现,随着幂律流流动指数的减小,由于受到界面剪切作用,泥-水界面附近流场中出现环流结构和流动间歇性停止现象,同时质量输移速度迅速减小.为验证理论分析的正确性,将质量输移速度计算结果与水槽试验结果进行对比,结果发现两者吻合较好.     

三峡水库蓄水后长江中下游典型分汊浅滩河段演变趋势预测

汊道兴衰、洲滩的演变与其水沙输移特性密切相关.以沙市典型分汊浅滩河段为例,从河段水沙输移特性出发,结合水流泥沙、河道地形等实测资料,分析其河床演变特点,并根据三峡建库后水沙条件变化的特点利用数学模型预测了该河段的汊道和洲滩发展趋势.研究表明:所建模型能够准确地模拟该河段的水沙输移特性及洲滩的演变规律,因而具有较好的预测功能,三峡水库蓄水后河段洲滩动态变化结果与实测结果较吻合,这对三峡水库蓄水运用后其它分汊浅滩河段的研究具有借鉴意义.     

螺旋肋片管与气固多相流传热特性研究

本文在试验的基础上对气固多相流横向冲刷螺旋肋片管的传热特性进行了研究。试验所用物料为平均粒径ｄｐ＾－＝４４μｍ电厂灰和ｄｐ＾－＝１２０μｍ细石英砂。颗粒重量浓度Ｍｓ在０￣４．５ｋｇ／ｋｇ范围内。结果表明,螺旋肋片管与气固多相流传热与气流Ｒｅ数,颗粒浓度以及颗粒尺寸均有关,在较细颗粒和较低Ｒｅ数下,气固多相流强化传热程度随颗粒浓度的增加而增加。     

三峡库区支流河口水动力及水污染迁移特性

为进一步弄清长江三峡水库修建对支流的影响,基于EFDC模型建立了三峡库区长寿-涪陵江段三维水动力学模型,从支流所受顶托作用的角度,分析了桃花溪、龙溪河2支流河口的水动力特性及水体长期的输移规律,并利用拉格朗日粒子示踪技术分析了干支流不同位置污染物的输移路径.结果表明,支流在枯水期受干流顶托作用较大,在支流河口区均出现明显的环流区域;丰水期龙溪河口环流区减弱并消失,桃花溪支流河口环流区域依旧明显.长江干流对支流水体存在不同程度的输入作用.     

二次流对急弯河段水沙输移影响的数值模拟

弯曲河段中因二次流运动引起的横向输沙是引起崩岸的重要因素之一.为研究急弯河段中二次流运动对水沙输移的影响,以下荆江石首急弯河段为例,运用能考虑二次流影响的Delft3D模型对其进行计算,并用实测水沙资料验证模型的可靠性.在此基础上,详细分析了二次流运动对流速及含沙量分布的影响,同时分析了不同位置处二次流附加应力项、水面比降项及阻力项的相对大小关系.计算结果表明:考虑二次流后,能更有效地模拟弯道处的环流水力特性及横向输沙特性;二次流对水沙输移的影响效果在急弯河段十分突出,只有当来流流量足够小时,才能忽略二次流的影响.     

考虑粘性泥沙运动的黄河口二维水沙输移数学模型

为研究黄河口的水沙输移规律,采用基于无结构三角网格下的有限体积法建立了平面二维水沙数学模型.模型中分别采用不同方法处理粘性和非粘性沙的输移源项,并引入经验证的粘性沙输移源项改进公式.采用已有的概化水槽冲淤试验资料对模型进行了验证,然后应用于1982年6月至1983年5月期间黄河口水沙输移的数值模拟,计算得到的潮位过程及冲淤量与实测资料符合较好,结果表明模型能够较好地模拟考虑粘性沙运动的黄河口非均匀沙不平衡输移.最后比较了不同泥沙输移源项处理方式对模拟结果的影响,计算表明在黄河口水沙输移数值模拟中需要采用非均匀沙模型并同时考虑粘性和非粘性泥沙的输移.     

输种均匀性的测试方法

前言 在精密播种机上,输种系统是影响植株合格率的重要因素。随着精密播种技术的发展,精密播种机排种器的均匀度已达90％以上,[1]提高输种均匀性更成为急待解决的问题。计算表明:当株距为5厘米,用每小时5公里的速度播种时,如果一粒种子延误0.036秒,就会被后一粒种子赶上。用理论分析和实验研究的方法寻求提高输种均匀性的途径,已越来越引起人们的重视。输种均     

扬矿管内高速螺旋流的数值模拟与仿真

为研究高速螺旋流在深海采矿水力提升系统中的流动规律,利用Fluent软件,采用欧拉双流体模型,对扬矿管内液固两相流进行三维数值模拟与仿真,获得了扬矿管内不同断面上的速度场、压力场以及锰结核颗粒的体积分布规律.仿真结果表明,高速螺旋流在提升过程中,管心附近出现负压且沿轴向显著增加,并产生强烈的卷吸作用,形成龙卷风效应,抽吸断面上的锰结核颗粒,使之向轴心聚集,从而避免了颗粒与管壁面的碰撞以及颗粒对壁面的磨损,有利于提高扬矿管的使用寿命.     

液体火箭发动机输流管振动分析与设计

建立了仿真模型对液体火箭发动机三维输流管结构进行动力学与振动响应研究,基于仿真分析结果设计管路支撑构型,以提高稳定性、降低振动幅值.首先,基于ANSYS Workbench分别建立两端支撑输流直管和曲管流固耦合动力学仿真模型,将仿真得到的动力学特性与理论计算进行对比,验证仿真方法的有效性;然后,建立液体火箭发动机三维输...     

管内旋流特性与传热效果的关联性分析

应用数值模拟方法对内置扭旋元件的管内旋流特性与传热效果的关联性进行研究,首次提出表征螺旋流径向流动强度的"径流数"概念及表达式,并与表征螺旋流周向流动强度的"旋流数"进行对比,获得径流数,旋流数和努塞尔数随换热管轴向位置及雷诺数变化的对应关系.研究结果表明:旋流数和径流数均与努塞尔数沿换热管轴向呈现良好的匹配关系,变化趋势和极值位置几乎相同,而径流数与努塞尔数的吻合程度更优,说明通过扭旋元件旋流特性的研究在一定程度上可以替代传热特性研究,缩短扭旋元件的研发周期;管内努塞尔数均随着雷诺数的增大而提高,而旋流数及径流数受雷诺数的影响不大,没能反映出雷诺数对传热效果的影响,应对这两个参数进一步改进,扩大其应用范围.     

柱体绕流的CIP方法模拟

柱体绕流和流致振动现象是一个复杂的工程问题,利用自主研发的CIP-ZJU模型,对低雷诺数(Re300)圆柱和方柱绕流问题开展了数值模拟。模型在直角坐标系统下建立,采用紧致插值曲线CIP方法作为流场的基本求解器离散了Navier-Stokes方程,基于多相流的理论实现流-固耦合同步求解,利用浸入边界方法处理固体边界。模拟结果与文献结果进行比较,二者吻合情况较好。通过引入压力阻力项和摩擦阻力项,分析了Strouhal数、阻力系数、升力系数等参数随雷诺数的变化情况。结果表明,圆柱绕流与方柱绕流在水动力参数的变化规律上存在多处差异。     

离心泵叶轮回转S1流面流函数方程的理论研究

根据离心泵叶轮Ｓ１流面的流体运动方程,推导了间接边界元法所需的流函数方程,它适用地不可压理想流体的绝对流动能旋或无旋流动,利用分离变量法从中分离出特解和通解,特解主要受流体的预旋、叶轮理论流量、叶轮旋转,流面形状和厚度的影响,通解主要受叶片形状的影响。