双孔平面射流的数值模拟

本文比较了用标准Ｋ－ε模式，修正常数的Ｋ－ε模式和低雷诺数Ｋ－ε模式拟双孔平面射流流场，并同中线流速沿程变化，流函数等值图和压强等值图的试验资料相比较，证实修正常数的Ｋ－ε模式模拟是较精确的，而且是简单易行的。     

淹没紊动射流三维流场特性的数值模拟

采用RNGk-ε紊流模型对有限空间的单孔、双孔紊动射流的流场进行了三维数值模拟研究。研究结果表明:无论入流条件如何变化,经无量纲处理后的轴线流速分布曲线几乎都落在同一条无量纲速度分布曲线上,说明流动存在相似性。双孔射流时,流场存在分区结构,在不同的喷嘴间距下,射流的卷吸程度不同,S/D越大,射流之间的卷吸掺混作用越弱。     

流动环境中高浓度射流的三维数值模拟

应用流动环境中高浓度圆孔射流的三维RNG湍流模型,模拟计算不同水深和环境来流下的流态和浓度场分布,结果表明在已有射流区、冲击区以及异重流区的基础上,还存在1个上游入侵区。该上游入侵区的长度随环境流速的增大而减小,水深对其的影响相对较小。射流触底点位置随环境流速以及水深的增大而下移,触底点浓度则随环境流速以及水深的增大而减小。流态分析显示,壁面反射流形成动量较强的附壁射流时,会在较短距离内收缩和膨胀,紊动掺混剧烈,水深较浅时容易形成全水深掺混。比较而言,附壁射流较弱时无上游入侵,在射流孔口下游附近横断面上会形成较为特别的水滴状浓度等值线分布,在水体底部形成更为稳定的异重流。最后探讨了水体底面横向最大浓度沿流向的分布特征。     

两种近壁湍流模式对横向紊动射流尾流场的影响

采用RNGk-ε模型,并分别结合标准壁面函数法和两层模型的壁面函数法对横向紊动射流流场结构进行了数值模拟。得到了射流与主气流速度比R等于2和4时对称面内速度的沿程分布,以及对称面内的速度场和压力场。结果表明：射流出口背风侧流动出现了分离,存在尾迹区,R值增加,尾迹区范围也相应增加;标准壁面函数法无法模拟出分离区内较大的压力梯度变化,所计算的流场分离区较大;两种壁面函数法预测的沿程速度分布和实验的数据大体一致,但是在最大速度点的下方,两层模型的壁面函数法与实验结果接近,从而说明两层模型的壁面函数法更适于求解横向紊动射流问题。     

波浪环境中垂向紊动射流的三维数值模拟

实验结果显示在持续的波浪环境中污染物稀释度比无波环境有显著提高,但是关于波浪要素与污染物浓度分布之间的关系的研究还不充分,结论还不统一,需要在实验及数值计算等方面对这个课题作更深入的研究.本文采用非线性紊流模型和VOF方法建立了波浪环境中垂向紊动射流的三维数值模型,通过改变波浪参数做了大量的数值模拟实验.基于数值模拟结果,重点分析了射流初始稀释阶段污染物浓度分布和波浪要素的关系.     

静止分层环境中圆形浮力射流全场特性的数值模拟

本文利用混合有限分析与交错网格的思想，结合文献（３）中提出的数学模型和本文给出的有效边界条件，对静止分层环境中浮力射流全场进行了数值模拟，预报结果与试验资料的良好吻合，表明本文的数学模型及混合有限分析法可正确地模拟分层环境中圆形浮力射流全场的形成过程及其水力和特性。     

高聚物稀溶液射流的湍流模型及其数值结果

本文根据理论分析和某些实验结果,提出了适用于高聚物稀溶液湍流射流的K-ε模型,并用差分方法进行了数值计算。结果表明:与清水射流相比,在相同的初始状态下,高聚物添加剂能改变湍动能及其耗散率的分布特性,使雷诺应力减小,离散减弱,中心线速度增加,密集性提高。这些结果与实验数据和理论分析相吻合。     

二维湍流气固两相射流的数值模拟

本文采用两相湍流的Ｋ－ε模型和颗粒湍流扩散的Ｐｅｓｋｉｎ公式，对含有相同尺寸的球状颗粒的圆截面湍流射液进行了数值分析。计算采用对抛物型方程的推进求解技巧。研究了两种不同的阻力系娄公式对两相湍射流的影响。一个阻力系数公式是由谢定国和周红字最近推导出来的，它反映了颗粒体积率和阻力的影响，另一阻力系数公式是Ｃｌｉｆｔ等人根据颗粒球的标准实验阻力曲线推导出来的，计算结果和实验进行了比较。结果表明，谢一周阻     

横流中单圆孔紊动射流计算与特性分析

给出了横流中单圆孔紊动射流的数学模型，采用k-ε紊流模式来封闭模型，运用壁函数处理近壁面的流动.对不同流速比的流动，结合混合有限分析法及交错网格进行了计算，其结果与试验资料吻合较好，进而给出了该类流动的特性，有趣地发现在这类流动中存在着分叉现象和马蹄涡结构     

弧形闸门动水启闭力数值模拟

为研究弧形闸门的动水启闭力问题,以N-S方程为流体控制方程,结合k-ε湍流模型,采用VOF方法追踪闸门泄水时的自由表面,以小湾水电站泄洪洞弧形工作闸门为例,对固定在某一开度泄水时的流场进行数值模拟,求解出作用于闸门上的水压力大小和分布情况,并将结果与模型试验测得的结果进行对比。在此基础上,考虑闸门自重、铰轴摩阻力、止水摩阻力、上托力和下吸力对闸门启闭力的影响,得到最终所需的闸门动水启闭力,与模型试验测得的闸门启闭力作对比,验证数值模拟方法的正确性和可行性。     

翻卷水舌鼻坎挑流的紊流数值模拟

将斜鼻坎与外边墙平面转弯相结合可使挑射水舌在空中横向翻卷,扩散更为显,同时,水舌中心线与溢洪道中心线形成较大的偏角,中将此种鼻坎称为翻卷水舌挑流鼻坎．通过翻卷水舌挑流鼻坎的水流属于带有复杂自由表面的紊流流动,本采用VOF法和k-ε紊流模型进行模拟,获得了详细的三维水流结构,计算与实测的水面线吻合良好,表明将紊流数学模型用于溢洪道翻卷水舌的数值模拟是合理可行的．     

横流中射流及其温度标量输运大涡模拟

将动力拟序涡黏性亚格子应力模型拓展到温度标量亚格子模型中,数值模拟了横流条件下有、无温度标量场作用的射流,得到的横流条件下浮力射流的温度和速度分布与Anwar的试验值吻合一致。在此基础上,分析了有、无温度标量场作用下射流回流区域大小和射流轨迹线特性,对比分析了回流区域内涡心和分离点处湍动能和耗散率、拟涡能以及边界层处拟序结构等湍流特性。计算结果表明:温度场的作用使射流的回流区域增大,射流速度轨迹线高度增加,回流区域内湍流的湍动能增加,边界处拟序结构的周期性不如无温度场时明显。     

静止浅水环境中二维铅垂掺气射流的试验研究

对静止均匀浅水域中的铅垂掺气射流进行了试验研究。探讨了掺气浓度对水面最大隆起高度的影响；多种工况的研究成果表明水面隆起高度分布具有自相似性。并给出了统一的表达式；当掺气浓度小于30%时，最大隆起高度随着掺气量增加而增大，当大于30%时。其值基本趋于常数，借助于三维测速仪。得到了射流中心剖面的流场，与纯射流的流场对比表明：水气两相流具有减小射流涡量的作用。有趣地发现，在掺气射流中线性存在着正负相间的涡街。     

A hybrid model for simulating velocity field of a river with complex geometry plunged by multiple jets

1. INTRODUCTION Currently, when complicated movements of flow and sediment are simulated, physical models are usually used. Physical models must have a sound theoretical foundation, and much experience is needed on the use of rigid bed river models in riv…     

搅拌槽内流体力学特性的数值模拟研究

采用FLUENT6.3.26软件求解气液两相流,自由液面的捕捉采用VOF(volume of fluid)法,辅以标准k-ε湍流模型数值求解气液两相流时均方程,使用了半隐式SIMPLE(Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations)算法求解速度与压力耦合方程组,旨在研究搅拌槽在搅拌过程中流体流动的力学特性,分析比较了不同水深处的水流沿半径方向的径向速度、切向速度及轴向速度的规律,经过研究和分析发现模拟的速度值与实验值吻合良好,为搅拌槽的设计和运行提供了参考。     

辐流式沉淀池液固两相流力学特性三维数值模拟

采用两相流混合模型,选取RNG k-ε湍流模型封闭两相流时均方程,对辐流式二次沉淀池液固两相流力学特性进行三维数值模拟。采用有限体积法求解微分方程;紊动能、紊流耗散均采用Quick离散格式;速度与压力耦合求解时使用了压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法。通过模拟获得了速度场、紊动能和污泥质量浓度等参量在空间的分布规律,对沉淀池的设计有一定的参考价值。     

均匀横流环境中铅直圆形射流数值研究

本文采用标准k-ε模型及混合有限分析法对均匀横流环境中铅直圆形射流进行了系统的数值研究。所得射流轨迹线与实验资料吻合很好，且与理论分析得到的（z/D)∞（x/D）^1/3是一致的，文中得出了各种射流比情况下的射流轨迹线，对称面上射流影响区域内外边界线的统一表达式，得出了水平面上示踪质影响的最大宽度，射流横断面浓度最大值偏离射流中心线的偏离值与射流比的关系式，得出了沿射流轨迹线示综质浓度与质点所经相对路径长成线性关系的结果。还得出了射流是否发生附壁及产生分叉现象的界限值。文中数值结果清晰地显示射流背流面存在马蹄形的流动结构。