紊流场中固体颗粒运动轨迹的Lagrangian模型

本文用标准稳态K-ε双方程二阶湍流封闭模型模拟流场,在全面考虑固体颗粒受力情况的基础上,用跟踪颗粒运动的Lagrangian方法描述球形固体颗粒运动,数值求解了紊流场和颗粒运动轨迹。数值计算结果与实验结果相比是令人满意的。     

紊流中场中固体颗粒运动轨迹的Lagrangian模型

本文用标准稳态Ｋ－ε双方程二阶湍流封闭模型模拟流场，在全面考虑固体颗粒受力情况的基础上，用跟踪颗粒运动的Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ方法描述球形固体颗粒运动，数值求解了紊流场和颗粒运动轨迹，数值计算结果与实验结果上比是令人满意的。     

旋转水流中固体颗粒受差异旋转惯性力的试验

通过对不同转速下旋转圆桶水流中固体颗粒运动进行试验,利用高速摄像机捕捉试验中固体颗粒的运动轨迹,研究固体颗粒在旋转流中二维受力情况,并对其径向向心运动现象的普遍性和规律性进行了初步验证。研究表明,在低速转动圆桶水流中固体颗粒运动所受差异旋转惯性力与阻力所占比例远大于固体颗粒所受离心力和虚假质量力所占的比例。     

任意三维物体绕流的数值计算方法

本文提供了一个计算绕任意三维物体无升力势流的新方法,在表征物体的线性源汇分布的三角形单元组合体基础上进一步划分子三角形元。本方法弥补了Hess和Smith方法中相邻平面四边形单元及其源汇强度不连续之不足,也克服了Webster方法中决定三角形单元沉于物体内部距离的困难。 计算结果表明,新方法较之Hess和Smith方法,在相同精度下,划分的单元及方程未知数数目大大减少,从而大大减少了输入数据和计算机时间。     

输水管道高压水流冲击截留气团计算研究

在含有气团的长输水管道系统中发生的水锤甚至比常规水锤大得多,文章采用水动力学控制方程的一维数学模型,利用特征线方法对管道中高压静水流冲击气团的瞬变过程进行了数值分析,并讨论了气液两相参数对水锤压力的影响.     

一种适于复杂形状物体绕流计算的网格生成方法

本文给出了一种适用于复杂形状边界下进行复杂流动数值模拟的有效的网格生成方法，该方法将求解域分成若干个子域，由子域边界点分布来确定Ｐｏｉｓｓｏｎ方程源项，从而控制求解域内点分布，在全场求解Ｐｏｉｓｓｏｎ方程。所生成的网格质量高，且避免了用普通ＴＴＭ法生成网格时，网格疏密分布的控制过于依赖于经验参数的选择的缺点，作为例证，给出了环量控制翼型绕流的数值模拟结果。     

水流中跃移颗粒的受力分析

水流中跃移颗粒的受力分析及其运动机理的研究对于推移质运动理论有着重要的意义。作者利用高速摄影技术,测量了不同容重和粒径的颗粒在不同水流条件下的运动轨迹。并由颗粒的运动方程,系统地分析了跃移颗粒的受力情况,得到了阻力系数和升力系数沿程的变化规律。在比较了各力的大小后,表明阻力最重要,其次是升力和附加质量力,计算了床面碰撞力的数量级,进而描述了跃移颗粒的运动机理。利用数值的计算方法,采用受力分析的结果,计算了不同水沙条件下的跃移运动轨迹,同实测资料取得了较好的一致。     

波流联合作用下的物体上的波浪绕射力

本文研究了在波流联合作用下的任意三维物体的波浪绕射问题,建立了求解物体上的波浪绕射力的时域解理论模型。本文证明了对于任意三维物体,如果在自由面条件简化时,假设定常兴波势为有限量阶,则在波浪绕射力公式中,不存在含有绕射势的水线积分项。从数学上证明了水线积分项反映了自由面条件中定常兴波势和不定常势之间的耦合效应。在此基础上,本文提出了在波流联合作用情况下,作用在物体上的绕射力与辅助辐射势之间的关系式,从而不须求解绕射势便可得到绕射力。     

波浪和水流共同作用下水流时均流速分布

近年来的实验研究表明波流同向与波流逆向时的平均水流流速分布规律相差很大，这些差别是由波浪、水流共同作用所造成的。同时，研究波浪水流共同作用下的水流流速特性对揭示波流相互作用机理也非常关键。本文在建立波流边界层模型的基础上，建立了二维全水深波流数学模型，求解了波流共同作用下边界层内外的流翅构。数值模拟的结果表明：波流同向时上层Euler时均流速减小，波流逆向时上层Euler时均流速增大，数值结果与实验数据有较好的一致性。本文模型的结果较好地解释了波流相互作用的机理。     

沉砂池泥沙沉降和水流含沙量计算方法

现有的计算沉沙池泥沙沉降和出口水流含沙量方法存在着一些缺点。通过研究，取得了计算灌溉沉沙池的新的简单方法，可求出沉沙池出口含沙量和水力糙度平均值，将计算数值与原型观测和试验研究结果进行比较，证明此新方法有更高精度。     

沉沙池泥沙沉降和水流含沙量计算方法

现有的计算沉沙池泥沙沉降和出口水流含沙量方法存在着一些缺点。通过研究，取得了计算灌溉沉沙池的新的简单方法，可求出沉沙池出口含沙量和水力糙度平均值，将计算数值与原型观测和试验研究结果进行比较，证明此新方法有更高精度。     

论河渠边界和水流阻力的计算

本文分析了水力半径分割法的合理性及存在问题，提出了符合实质的分割原则，导出边界切应力分布公式和三维流速的分布及阻力公式，分析表明：影响边界阻力等因素有断面形状参数，糙率分布及水流运动强度，研究中包含了这些影响因素，所得公式适应性强，并经试验资料验证。     

运用有限单元法计算短波折射和绕射的综合作用

<正> 提要:本文提出了一种计算短波折射和绕射综合作用的二维有限单元数值模型。求解的波动方程适用于底坡缓和海域里的小振幅表面重力波的传播。本文提出了一种有效的计算格式,这种格式能够求解需要大量计算格点的实际问题。本文还将有限单元法计算的结果跟解析解、二维数值解、三维数值解、以及水力学模型的实测资料进行了比较。     

平面旋转水流中颗粒运动分离 特性的研究

本文旨在通过数值和实验方法,研究固体颗粒在旋转水流中发生分离运动的特性;通过4阶 龙格一库塔法求解颗粒运动方程,求出不同时刻颗粒运动方向与水流运动方向的分离角度。然后,在 一个匀速旋转的圆柱形平台上,对不同颗粒粒径、密度和平台转速,进行了不同参数组合的实验。实 验结果与数值解吻合良好。最后,利用多元回归方法,提出了误差在25%左右的预估公式。     

三峡工程雾化水流溅水区的分析和计算

 分析了雾化水流溅水区的特性和建立了溅水影响范围的计算公式。内容包括: (1) 溅水现象和溅水水滴的反弹特性分析; (2) 溅水水滴抛射运动轨迹的计算; (3) 溅水影响范围的计算; (4) 模型试验的验证。主要结论: (1) 建筑物尽可能避免放置在溅水区内; (2) 溅水区的估算建议用考虑水舌风影响的溅水水滴溅抛运动方程计算。