均匀流绕旋转圆柱分离流动的数值模拟

本文利用离散涡模型与边界层理论相结合的方法，研究了高雷诺数下，均匀流绕旋转圆柱的分离流动以及有关动力学特性，并验证了Magnus效应，数值模拟过程中，边界层方程用Keller盒式法求解，离散涡采用涡量均匀分布的圆形涡团模型并以涡核半径随时间增长来模拟涡旋的粘性扩散效应。在计算绕旋转圆柱的流动中，无须人为地引进非对称扰动，到一定时候就能自动形成交替脱落的涡街，旋转圆柱周向速度与来流速度比值α的变化范围为0.05-0.3。计算所得升阻系数、分离点的位置以及压力分布与理论和实验结果相符。     

均匀来流中振动圆柱层迹涡结构的数值研究

本文从涡量流函数形式的Ｎ－Ｓ方程出发，对于不同的振动频率，振幅首次数值研究了均匀来流中沿任意方向振动的圆柱粘性绕流的涡脱泻现象。文中着重探讨了近迹复杂的涡结构及其非定常演经过程，不仅能够再现实验研究中所发现的一些重要的流动现象，同时还进一步预示了某些新的流场结构，使数值计算起到与实验研究相辅相成的作用。     

明渠恒定非均匀渐变流设计断面简易计算方法

在明渠恒定均匀流流量公式的基础上,推导明渠恒定非均匀渐变流流量近似计算公式,并应用于淮北平原水利连通工程河道断面设计。利用HEC程序试算设计断面的过流能力,验证明渠恒定非均匀渐变流计算公式精度满足要求,且计算简单方便,可应用于工程设计。     

均匀来流中振动圆柱尾迹涡结构的数值研究

本文从涡量流函数形式的N-S方程出发,对于不同的振动频率、振幅,首次数值研究了均匀来流中沿任意方向(参见图1,0°相似文献   

按非均匀流设计渠道断面

1问题的提出渠道较长、底被均一、沿程糙率变化不大的棱往渠道，在渠中可形成均匀流，在这种情况下渠道的纵、横断面可按明渠均匀流设计．最近某工程单位向我们咨询水电站引水渠的设计问题，为了减少能量损失，引水渠的水面降落定的较小，引水渠进口水深由于布置上的要求及地质条件的限制，可变动的幅度不大，用所选定的水面落差和进口水深，按均匀流设计渠道断面，计算得到的底宽较宽，占地较多，根据该工程的地质条件和电站布置，引水渠末端水深较进口水深可有较大幅度的增大，在设计流量下渠中水深沿程变化，渠中形成的为非均匀流．我们…     

用迭代法计算明渠均匀流水深和临界水深

针对明流水力计算中人工渠道均匀流水深h0和临界水深hk用试算法和查图法计算繁琐,查算精度较低等问题,本文提出了迭代计算方法,并完整地介绍了几种常用规则过水断面明流的均匀流水深和临界水深的迭代计算关系式和算例。     

明渠均匀流正常水深的数值计算

对于明渠均匀流渠道水深的计算，文章给出了一种数值求解法。     

分段计算的渠道恒定非均匀流能量方程稳定性探讨及验证

工程设计中求解渠道水面线常采用能量方程分段计算法,但该计算法将导致计算误差向后续计算传播,因此需对能量方程的稳定性进行分析,以确保计算误差能在后续计算的传播过程中得到有效控制。该文对渠道恒定非均匀流能量方程的稳定性进行了初步探讨,并给出误差控制的建议,同时对天然河道水面线计算也有一定的参考意义,可供相关工程设计人员参考。     

绕流流场无穷远处流函数边值条件的数值研究

利用流函数－涡量方程求解二维不可压缩低雷诺数绕圆柱流动，在与其它学者计算结果一致的情况下，本文数值研究了无穷远处流函数边值对圆柱定常绕流、圆柱起动流动以及非定常周期性卡门涡街形成的影响。本文计算了各种条件下绕圆柱的阻力系数、流函数涡量分布以及扰动流函数等。计算结果显示，对于定常绕流及圆柱起动流动，几种无穷无流函数边值条件求得的结果基本一致。对于非定常周期性圆柱绕流，不同的无穷远流函数边值条件对计算     

匀加速流中圆柱起动流动的研究

本文用氢泡流动显示和数值计算计算求解Ｎ－Ｓ方程的方法说细研究了匀加速来流中圆柱起动流动。匀加速起动的圆柱绕流和突然起动的圆柱绕流的流动结构相似，中在低Ｒｅａ数时出现“ａ－现象”；在高Ｒｅａ时出现“β－现象”，但只有一个二次涡，起动涡形成初期，内部基本上是层流；起动涡形成后期，内部流动变为湍流，用多种布置铂丝的方法，测量了流场的速度分布，计算结果和实验结果进行了比较，二者基本一致。     

半没入水中二维圆柱定常粘性流动问题的双参数展开方法

本文从ＮａｖｉｅｒＳｔｏｋｅｓ方程和非线性自由面形状出发，在波不破碎的前提下，研究小Ｒｅ数情况下粘性与兴波的相互干扰问题。以出现在自由面条件中的无量纲量ε＝ｒＲｒ＾２／Ｒｅ和Ｒｅ为小参数，将流函数在物面附近和远处分别展开，然后将名阶流函数按内外匹配渐近展开的原则分别匹配，求出了零阶和一了介流函表达式。     

低Re数偏心圆柱间定常整流流动

本文研究低雷诺数情况下偏心圆柱间定常Streaming流动问题,其中内柱以速度U(x)cosωt在静止不可压粘性流体中作小振幅直线简谐振动,外柱则固定不动。     

淹没垂直圆柱周围水流结构及紊流特性试验研究

淹没垂直圆柱虽在各工程领域中均有广泛的实际应用,但还没有关于其绕流场内水流结构及紊流特性的系统研究。通过室内变坡水槽试验对淹没垂直圆柱周围的瞬时流速场进行了精细测量,分析了淹没率对垂直圆柱上下游竖直对称面内三维流速、紊动强度等水力参数垂线分布的影响程度,研究了向下水流、马蹄形旋涡和尾流旋涡等典型水流结构的冲刷力随淹没率的变化规律,揭示了淹没率影响垂直圆柱周围清水局部冲刷的机理。研究结果表明:增大淹没率能够减小垂直圆柱出露于水体中的有效长度,使得垂直圆柱对水体的阻流和扰动作用减弱,也使得垂直圆柱上游迎水面处向下水流、柱周马蹄形旋涡和下游尾流旋涡的冲刷能力被有效削弱,降低了垂直圆柱周围床面泥沙被旋涡体系卷起后顺水流失的概率。     

粘性流体圆柱绕流的混合有限分析解

应用混合有限分析法拟合坐标系对粘性流体圆柱绕流进行了数值计算,得出Re<40形成的分离区长度和分离角同试验资料吻合很好。也计算了Re=100和200时,旋涡的形成和脱落,算得的脱落斯特罗哈数分别是0.16和0.19,同试验结果完全相符。     

计算二维粘性不可压缩流动的隐式流线迭代法

本文在计算任意形状流道中二维粘性不可压缩定常流动的流线迭代法的基础上,进一步提出一种隐式流线迭代法。本文首先导出粘性不可压缩流动的新的总压方程,然后采用隐式方法对该总压方程进行数值计算。算例计算表明了本文所提出的这种隐式流线迭代法能提高收敛速度和减少计算时间。     

浅水圆柱绕流流动模式探讨

数值求解了二维浅水方程和RNG k-ε流模型,模拟了不同稳定性系数S和圆柱中心间距G下的单圆柱、两圆柱和三圆柱的尾流流动模式,研究了底部摩擦力对尾流结构的影响。结果表明:随着S增大,尾流在底部摩擦力的作用下趋于稳定,大尺度涡结构逐渐消失。单圆柱尾流区依次出现了涡街（VS）尾流、不稳定漩涡（UB）尾流和稳定漩涡（SB）尾流。多圆柱尾流除了受S数影响外,还与G密切相关。随着G的增大,两圆柱背后依次出现了单钝体绕流、偏转尾流和对称尾流,三圆柱背后则依次出现了单钝体绕流、偏转尾流、对称尾流和非对称尾流。此外,数值结果还表明多圆柱尾流结构不同于单圆柱,多圆柱并排使得尾流更加不稳定。