稀薄气—固两相流中相间的相互作用模型

本文以稀薄气－固两相湍流流动为研究对象，推导并模化了考虑固体颗粒存在时，气相的湍流模型方程，在拉格郎日方法中实现了气－固两相间动量、湍动能的相互作用。尤其是提出当量密度及当量耗散系数两个概念后，使模型方程的型式等同于标准Ｋ－ε模型，很适合工程应用。而气相对粒子湍流扩散的影响则由类似于布朗粒子扩散的Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法来描述，实现了对确定性轨道模型的修正。最后，对颗粒在网格后均匀湍流中的扩散规     

稀薄气－固两相流中相间的相互作用模型

本文以稀薄气－固两相湍流流动为研究对象，推导并模化了考虑固体颗粒存在时，气相的湍流模型方程，在拉格朗日方法中实现了气－固两相间动量、湍动能的相互作用。尤其是提出当量密度及当量耗散系数两个概念后，使模型方程的型式等同于标准Ｋ－ε模型，很适合工程应用。而气相对粒子湍流扩散的影响则由类似于布朗粒子扩散的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法来描述，实现了对确定性轨道模型的修正。最后，对颗粒在网格后均匀湍流中的扩散规律及圆管内的气－固两相湍流进行了数值模拟，表明本文提出的模型及方法很有工程应用价值。     

高浓度固液两相流中泥沙分布的修正公式

本文在过去低浓度固液两相流动理论研究的基础上，提出了对高浓度固液两相流中泥沙浓度分布的一个修正模型，模型的预测结果与有关实测数据较为吻合。     

两相流动中流固两相耦合阻力的数值估计

本文从纳维-斯托克司方程出发,用有限差分法计算粘性流体绕三维均匀正方排列无穷球点阵的流动,以图估计两相流动中颗粒体积率和颗粒雷诺数对颗粒阻力的影响。计算中使用了贴体坐标数值网格生成方法。计算结果和实验结果、经验公式作了比较。考虑到真实两相流动的复杂性及本文采用的力学模型的理想性,可以认为两者吻合较好。     

低浓度固液两相流中泥沙垂直分布的摄动理论解释

本文从低浓度两相流中固相和液相的相互作用着眼，从基本的动量方程和连续方程出发，将悬浮固体颗粒的存在视为对相同流动条件下清水紊流的摄动，引入摄动分析的理论，并通过动量方程直接得出了悬移质泥沙浓度分布规律，从而对作者和王光谦提出的悬移质泥沙分布的统一公式给出了理论解释     

密相液固两相流动的数值研究

本文推导了适用于考虑浓度变化影响的密相液固两相流动数值计算的ＤＩＰＳＡＲ算法，对竖直上升管中密相液固两相流动进行了数值计算，计算值与实测值较为符合。     

水涡轮机械中泥沙磨损与固液两相流理论研究

本文概述目前国内外水涡轮机械固液两相流及泥沙磨损问题的理论研究现状，讨论水涡轮机械中适用的固液两相流动基本研究方法，结合泥沙磨损的诸多影响因素，就进一步开展泥沙磨损问题的研究提出了自己的设想。     

水沙两相流中泥沙相的紊动扩散特征

为研究恒定流和往复流饱和输沙情况下的泥沙扩散系数的规律,此文根据水沙两相紊流理论建立一个适用于全沙输移的二维数学模型,并利用物理模型试验的结果验证数学模型的正确性。研究表明,恒定流中水面处给定紊动动能为0的条件和给定紊动动能梯度为0的条件时,扩散系数的分布形式有很大的不同,但两种条件下浓度沿水深的分布没有明显的差别。往复流中泥沙扩散系数在水深方向上受浓度分布和往复流边界层内紊动特征的影响,呈现出一种十分复杂的时空变化规律。     

低浓度固液两相流中泥沙对紊动水流结构的影响

引入摄动分析的理论，尝试定量地描述紊动水流和悬移质泥沙之间的相互作用．应用悬移质泥沙浓度垂线分布公式［１］，分析由此产生的附加雷诺应力，得出了被摄动的速度分布，统一了现有挟沙水流速度分布的两种模式，与文献［２］中已经过验证的速度分布规律十分吻合．用这种分析方法得到的结果是对文献［２］中结果的理论解释，它不仅有助于我们理解低浓度固液两相流流动的复杂机理，而且为进一步的分析和研究提供了一个有益的框架和思路．     

水利工程沉沙池泥沙沉降计算方法讨论

水利工程沉沙地泥沙沉降计算方法大致可分为三类，即准静水沉降法、沉降概率法和超饱和输沙法，而最常用的计算方法是准静水沉降法和一度流超饱和输沙法。尽管准静水沉降法和一度流超饱和输沙法分别基于两种不同的理论基础，但笔者在研究中发现，经一定的数学公式推演，两种方法的计算公式可以彼此转化。在一定条件下，即在常数ｅ的指数很小时，准静水沉降法计算公式是一度流超饱和输沙法（不考虑水流挟沙力）的一种近似表达式。分段计算沉沙池时，在常数ｅ的指数小于等于０．４８９的条件下，两种方法计算泥沙分组含沙量之相对误差不大于２０％。计算段长度的选取对两种方法的计算结果误差影响最大。只要适当选取计算段长度，准静水沉降法可用来估算沉沙池内含沙量变化。     

固液两相流中颗粒受力及其对垂向分选的影响

在不同颗粒浓度条件下，通过考虑颗粒之间的相互作用，对固液两相流中的颗粒受力进行了分析。采用拉格朗日方法对颗粒在一维两相流中垂向运动过程进行了模拟。根据两相流中颗粒分选达到准稳定状态时的分选特征，探讨了作用于颗粒的各种力对颗粒的各种力对颗粒运动和分选结构的影响。推导出颗粒受力与颗粒分选机理之间的关系。     

格栅套筒加筋碎石桩复合地基沉降计算方法

为研究格栅套筒加筋碎石桩复合地基的变形特性及沉降计算方法,开展加筋碎石桩复合地基承载变形机理分析。将复合地基划分为加筋段、非加筋段和下卧层三部分:基于空间问题的胡克定律和分层总和法思路,考虑加筋段桩土存在相对滑移但不出现塑性区,采用桩体单元并利用分层迭代法予以计算;由于非加筋段桩土竖向和径向变形协调,引入桩土单元体模型予以分析;下卧层沉降量则通过分层总和法计算,从而推导出格栅套筒加筋碎石桩复合地基沉降计算公式。工程实例分析结果表明,上述沉降计算方法所得结果与实测值较接近,且克服了现有分析方法所得结果偏于危险的缺陷,具有较好的合理性与可行性。     

受扩建工程影响的老垃圾填埋场沉降分析

以苏州七子山垃圾填埋场扩建工程为例，利用数值模拟和分层总和沉降法分析老场垃圾堆体在新填埋堆体作用下的“二次沉降”规律。结合老场垃圾土的现场试验数据，利用有限差分软件FLAC3D对堆载过程中老场垃圾土的沉降进行了模拟。结果表明，在新场封场时，老场沉降呈“穹隆”状；最大沉降发生在中间部位，最大沉降量约为老场堆体厚度的20%左右。数值分析计算结果约为分层总和法计算结果的1.2倍。     

基于固液两相流模型的泥石流流速垂向分布研究

泥石流流速的垂向分布是泥石流运动理论中的核心问题之一。以固液两相流模型为基础,分析了泥石流中两相速度相等与不等条件下的本构关系和泥石流流速垂向分布的计算方法;在二维恒定均匀流的条件下,考虑两相之间的相互作用,推导层流和紊流流态下泥石流中液相和固相速度的垂向分布公式,并采用不饱和水石流的试验数据进行了验证。结果表明:泥石流两相之间的速度差异是描述两相之间相互作用的根本所在;泥石流固相浓度与本构关系中的模化参数均有关联,是流速垂向分布计算中的重要参量;基于两相流模型的泥石流流速垂向分布公式比现有公式更具普遍意义,且其计算结果能与试验数据较好吻合。     

真空预压后塑料排水板对地基承载力及沉降的影响

真空预压法是加固软黏土地基的有效方法之一。采用极限平衡法和有限元法分析了地基加固后不取出塑料排水板对地基稳定性的影响及其规律性。研究结果表明：真空预压后排水板的存在对地基的承载力具有一定的提高作用;对地基承载力的影响与塑料排水板的间距、基础的宽度以及排水板的抗拉强度有关;对于超载使用的地基,排水板虽然可以增加地基承载力,但是却会使地基产生进一步的固结沉淀。     

长江口悬沙含量垂向分布数值模拟

根据长江口北槽和南槽实测的水沙资料，利用垂向一维悬沙数学模型模拟了长江口悬沙含量及其分布，并对摩阻流速和临底悬沙含量进行了简要分析。结果表明，计算值与实测值较为吻合。     

弱动力水流中粘性泥沙作用下水流流速沿垂线分布的试验研究

采用玻璃水槽试验的方法探讨了弱动力水流中粘性泥沙作用下水流在水流条件、含沙量及水质条件共同影响下,流速沿垂线的分布规律.结果表明:弱动力水流流速的垂线分布有其自身的特点,流量较大或含沙量较小时,都基本遵循对数分布规律;流量较小且含沙量足够大时,流速的垂线分布呈横向抛物线形,并出现明显的分层现象;此现象出现后,当含沙量较大、流量减小,或流量较小、含沙量增大时,流速极大值增加、位置向床面下移,流量较小、含沙量较大时,随着钙离子浓度的增加,流速极大值增大,且其位置更贴近床面.     

淤积泥砂对垂直地运动作用时刚性坝面动压力的影响研究

作者应用时域显式有限元模型分析了可压缩库水条件下淤积泥砂对垂直地运动作用时刚性坝面上动压力的影响。文中道德通过与解析解的比较，验证了计算模式的正确性，随后的分析中研究了作为液固两相介质处理的淤砂层的饱和度、厚度、渗透九和孔隙率对坝面动压力的影响，以及作为液固两相介质、单相固体、单相重流体介质处理的淤砂层模型间的计算结果差异。计算结果表明：饱和淤砂层使得库水自振频率增加，而非饱和淤砂层使得库水自振频率明显减小。     

真实多孔介质复合腔体交界面滑移效应研究

该文采用有限元方法对左侧填充青砖和海绵的复合腔体内自然对流进行模拟研究,分析了温度场和速度场的分布,重点关注了复合腔体内交界面处速度滑移系数和应力跳跃系数的变化规律。模拟结果表明,相同Ra下,在1/2高度处部分填充青砖腔体的温度高于部分填充海绵的腔体,部分填充青砖复合腔体交界面处的速度梯度、速度滑移系数和应力跳跃系数均小于部分填充海绵的复合腔体;随着Ra的增大,多孔介质侧的温度降低,右壁面流体介质温度逐渐增大,交界面处的速度滑移系数仅略微增加,而速度梯度值和应力跳跃系数明显增大。     

浅析灌江纳苗对涨渡湖湿地水质及泥沙的影响

涨渡湖湿地是我国重要的淡水湿地生态系统之一。由于围垦及江、河、湖泊人为阻隔,涨渡湖湖区逐渐淤积减小,水体流动性逐年变差,水质状况呈逐年下降趋势,造成调蓄洪水、净化水质等湿地功能的丧失。本文对涨渡湖挖沟闸及湖区内灌江纳苗前后水质、泥沙浓度等进行了取样分析。实测资料分析显示:灌江纳苗后湖中心各离子含量变化较小,湖汊及挖沟闸内离子浓度明显减小;灌江纳苗在引入长江水的同时,也引入了大量泥沙并沉积在涨渡湖湖汊及主湖区中。