基于壁面模化大涡模拟的SUBOFF壁面脉动压力数值研究

该文基于开源计算流体力学平台OpenFOAM,采用壁面模化大涡模拟中的非平衡壁面模型,对雷诺数Re_L=1.2×10⁷(L为艇长)下的SUBOFF艇体绕流问题开展了数值研究。通过Liutex涡识别方法,该文给出了艇体近壁流动的涡结构分布,提取了艇体表面的时均压力系数,与实验数据进行了对比,并在此基础上重点研究了壁面模化大涡模拟对壁面脉动压力的预测,给出了不同区域的壁面脉动压力频率谱、平行中体处流向和周向波数-频率谱。研究结果表明：壁面模化大涡模拟能够准确预测艇体表面时均压力分布;脉动压力预测方面,艇体首部转捩区的压力脉动更为剧烈,脉动压力谱级整体高于充分发展湍流区;从脉动压力流向波数-频率谱中可观察到湍流能量集中的迁移脊,很好地反映了湍流的时空关联特性。     

基于自回归模型的水流脉动压力频谱特征研究

以具有4种Fr数、3种比尺共12组工况的水流脉动压力试验数据为基础,提出将基于自回归(AR)模型的现代谱估计方法应用于水流脉动压力频谱特征研究中。分析结果表明：水流脉动压力谱密度曲线平滑、方差小,因不受虚假峰值的影响,谱密度曲线呈窄带有色噪声形式分布,主频率明确;经St数归一化后,Fr数相同的3条脉动压力谱密度曲线在主要频率范围内基本重合,表明水流脉动压力频谱特征在其主要频率范围内满足重力相似律。     

脉动压力相干模式及其计算

一、引言 脉动压力机理的研究,不仅是紊流理论研究的一个重要组成部分,而且是工程中急需解决的一个实际问题。例如,脉动壁压的强度、频率及其频谱特性等,都是工程设计中需要考虑的物理量。过去一般将脉动压力看成是平稳各态历经随机过程,认为脉动量是时间t和空间坐标x_i的随机函数,并用统计分析法或随机分析法进行研究。但是近一、二十年内,随着量测技术和计算技术水平的提高,对脉动压力机理的认识也深入了一     

水工隧洞圓形鋼筋混凝土襯砌的靜力計算(續完)

5.無压滿水压力公式推导。与垂綫成ξ角之微分荷載dq=γ_ω·γ_B~2(1—cosξ)dξ,沿φ角参变对各断面所产生的弯矩     

关于 И.В.耶格扎洛夫“明渠水流的输沙能力”一文的意见

在耶格扎洛夫的论文里,对他所提出的决定明渠水流输沙能力的计算关系式(n~■)/(■/2)=■[ξ((τ-τ_0)/τ_0)].(1)作了论证。这个关系式和作者从前所提出公式的不同之处,在于考虑到流速沿水深分布对输沙的影响,而在计算中引入了一个数值ξ=v_y/v_o;关系式(1)是以下列假定为基础的,即水流中含沙量和水流出力的剩余量成正比。耶格扎洛夫根据这一理论的假定得到了既适用于紊流平方区,又适用于紊流光滑区及紊流过渡区的解答。作者认为试验资料的分散程度是完全可以允许的,可是在他的论文里却没有引入这些试验资料。同时在论文中还研究了一系列其他的问题,而在这些问题的叙述中又引入了某些难能     

水流脉动压力的数据处理及其特性的初步探讨

前言用模型试验的方法,仍然是目前研究水工建筑物水流脉动压力的主要方法。由于水流脉动压力是随时间变化的随机过程,因此,当在水工模型上测得水流脉动压力时间历程(通称波形图)后,就需进行数据处理以求得其代表性的频率和振幅。众所周知,水流脉动压力的数据处理以往有过许多方法。例如,在求频率方面有时段平均淑、主频率法[1]、横截线法[2]……,在求振幅方面有最大振幅法、振幅平均法、振幅统     

基于FLOW-3D的水垫塘底板脉动压力数值模拟

水垫塘底板作为下游河床的防护结构,承受着高速水流的持续冲击,脉动压力是引起其冲刷破坏的主要因素。基于FLOW-3D软件,采用RNGk-ε紊流模型和VOF法对某高拱坝水垫塘底板脉动压力进行了数值模拟,得到了动水压力的时均值、脉动压强系数、概率密度分布和功率谱密度。通过物理模型试验结果验证表明,模拟计算值与物理模型实测值吻合较好,说明数值模拟方法可以应用于脉动压力研究。     

臭氧发生器的研制

一、课题的确定据有关资料介绍,臭氧发生器的臭氧产量遵循下列公式: a/y∞ fεU~2/a(U=pg) 式中:a/y——单位面积的臭氧产量; f——放电频率; ε——绝缘介质的介电常数; U——放电电压; a——绝缘介质的厚度; p——放电间隙的空氧压力; g——放电间隙。对上述公式中的物理量,我们分析认为:f(频率)的改变必须增加设备,同时产生高压高频电源设备比较困难。U(放电电压)的增高必须加强介质的绝缘强度,在     

水流压力脉动的最大熵谱估计

本文应用一种新的谱估计方法——最大熵法(MEM)研究水流压力脉动的谱特征。首先分析了传统谱估计方法(DFT或FFT)存在的局限性。其次,在阐述最大熵谱估计原理的基础上,用FFT与MEM算法计算了典型压力脉动的功率谱;并对比分析了相应的谱特征。最后讨论了主要参数对谱估计的影响。     

水流脈动压力研究中的几个问题

水流脉动压力是一个新的課題,在研究方法上和模型相似律上还有一些分歧意見,我們在1958年曾进行了这个課題的研究,从試驗结果中归納的新的模型相似关系为:ω_r=1;(p′/λ)_λ=L_λ~(1/2～2/3),其次是脉动压力对建筑物的作用問題,也試作了些推断,在本文中提供討論。     

厂房顶溢流脉动的相干结构与相似律的研究

一、概述本文的试验研究工作是从池潭水电站厂房顶溢流的振动试验研究中引伸出来的。这种厂房的振源——水流脉动是一种比较复杂的随机载荷。近年来,国内外对于紊流理论有了新的发展,对壁压脉动与紊流边界层的特性作了不少有益的探     

水流压力脉动的谱分析及谱特征

本文讨论压力脉动谱分析的基本概念与计算方法。提出了基本参数的选取原则,给出了多点压力脉动的合成及平均压强脉动的求法,并给出其谱密度的计算公式(4—18)与(4—19)。最后,分析了几个典型流态的压力脉动谱密度。     

螺旋通道磁流体推进器壁面脉动压力的数值研究

该文采用电势法和大涡模拟理论数值分析了2 m水柱压升螺旋通道磁流体推进器设计工况的全三维流场和脉动压力,探讨了电磁场作用下螺旋通道内部压力脉动的位置、强度、频率特征、产生原因以及减弱方法。数值分析结果表明:(1)电磁场作用下,螺旋通道的压力脉动沿周向基本均匀分布,沿轴向逐渐增大,整流段的压力脉动大于导流段;(2)螺旋叶片、整流器叶片以及外电极和整流器外管壁是产生压力脉动的主要区域;(3)优化整流器的几何结构、特别是叶片的型线,改善整流段及相邻螺旋叶片出口的流场分布,可降低这些区域的脉动压力,从而改进螺旋通道磁流体推进器的振动噪声性能。     

新型混凝剂——聚合硫酸铁

日本最近研制成功的新型混凝剂——聚合硫酸铁,是一种无机高分子混凝剂,其通式为[Fe_2(OH)_n·(SO_4)_(3-n/2)]m(式中,n<2,m=f(n))。在这种溶液中,含有大量的[Fe_2(OH)_3]~(3 )、[Fe_3(OH)_6]_＊~(3 )等聚合铁络合物。其标准产品的性能如表1。n值为0.5相似文献   

基于模态分析法的水下高速航行体流激振动声辐射特性研究

为了评估水下高速航行体的低频水动力噪声特性，该文基于模态分析法，将航行体简化为镶嵌在无限长刚性圆柱障板的圆柱壳模型，以流动激励力湍流脉动压力波数-频率谱作为输入，建立水下航行体流激结构振动声辐射计算方法，并通过回转体实验进行验证。研究结果表明：3～9 m/s流速范围内，80 Hz以上总声级偏差小于2 dB，计算结果与试验结果基本一致。该研究工作为水下航行体低频水动力噪声评估提供了一种理论方法。     

脉动压力的随机数学模拟

本文研究水流脉动压力按给定功率谱密度的随机数学模拟。论及有关的随机数学模型,模拟的具体方法和步骤,以及水流脉动压力随机模拟的应用问题。     

堰孔双层泄流时溢流面水流运动特性

采用堰孔双层泄流时,溢流坝面可能出现旋涡。经实验量测,有涡时坝面脉动压力均方根为无涡时的2～2.8倍,脉动压力系数B_。=δ_。/V_1~2/2g最高可达0.761,最大可能振幅可达1.96(?)_1~2/2g。本文根据试验成果论述旋涡涡环附近水流的纵向瞬时流速V_1,切向瞬时流速V_6,贴近坝面处纵向脉动流速V_D~′,脉动压强P′以及逆流上行纵向涡速u_c等的主要特征量(振幅、强度、频域、时域),同时通过简化雷诺方程,得出溢流面水流运动方程。     

以沙波形式移动的推移质泥沙的输沙率公式

最近几年来利用偶然函数的光谱理论研究沙波。对于空间和瞬时沙波光谱的计算式为:式中:f(a)-土壤内摩擦角函数; 了-某一判断常数多 R,f-波的数量和频率多 1,r-波的相应长度和周期。在大波数和高频率的范围内(l)式与(2)式一致山。底部河床形态光谱装制可用于推移质的输沙率的计算。     

某大型抽水蓄能电站厂房强烈振动原因分析与减振措施研究

针对国内某大型抽水蓄能电站厂房强烈振动问题,本文开展了厂房局部结构振动测试、自振频率测试和脉动压力测试等现场测试;创建了精细三维有限元模型,求解了厂房结构局部结构自振频率,利用脉动压力测试结果计算了厂房振动响应,并通过调整立柱尺寸开展了厂房减振措施研究,同时对新建抽水蓄能电站厂房振动安全问题提出了展望。本文研究成果如下:(1)蜗壳内脉动压力为厂房结构振动主振源,其振动主频为100.0 Hz;(2)厂房局部结构振动强烈的原因在于其母线层立柱和水轮机层立柱的水平自振频率接近蜗壳脉动压力主频,两层立柱产生幅值较大水平振动引起楼板竖向强烈振动;(3)通过调整立柱截面尺寸,两层立柱和楼板振动响应均有大幅降低,减振效果显著。     

弧形闸门流激振动功率谱设计及时域反演

针对现有弧形闸门流激振动功率谱设计欠缺,影响弧门动力分析及进一步减振控制的问题,在水流特性和实测脉动压力分析基础上利用优化思想和信号处理技术,以现有实测水头与动水压力对应关系及所选自回归滑动平均模型(ARMA)参数取值范围为约束条件,建立了符合实测荷载要求的功率谱模型和时域脉动荷载反演方法。通过与现有设计方法进行对比,验证了方法的有效性,结合工程实例给出了相应设计功率谱和随机脉动压力时程曲线。