多孔配水管孔口出流量变化实验研究

运用水力学原理,对多孔配水管孔口出流量公式的孔口作用水头、孔口流量系数及沿程孔口出流量的变化问题进行了理论分析和试验验证.研究表明,孔口作用水头应为总水头,其值沿程逐渐减小;多孔配水管孔口流量系数是一个变量,其值沿程逐渐增大,因而使多孔配水管孔口沿程出流量逐渐增大.     

分布式零质量射流控制增升装置分离的数值模拟

为改善大型民用运输机的起降性能,以典型的三段翼型为研究对象,研究分布式射流主动控制技术对提高增升装置效率的可行性。给出了零质量射流和分布式零质量射流的作用原理,获得了分布式零质量射流的孔口分布、射流频率、射流动量对增升装置气动性能影响的规律。研究表明:零质量射流不论是吹气或者吸气,都可以增加边界层的能量,延迟分离,使得流动控制整个周期产生的气动效果都要优于未加控制的情形,但其无法完全消除襟翼上表面的分离,分布式零质量射流能达到更好的结果。数值模拟结果表明:零质量射流控制能使升力系数增加7.1%,分布式零质量射流控制能使升力系数增加20.3%,可见分布式零质量射流比零质量射流有更好的控制结果。分布式零质量射流不仅仅是各个孔口射流的简单叠加,而且还受到各个孔口串联作用的有利影响。总结四孔分布式零质量射流的设计准则为:当射流频率为1,射流动量为0.002时,能最大限度地消除襟翼上表面的分离,对升力系数的改善最为明显。     

异侧缝-孔组合式鱼道水力特性试验研究

在异侧布置竖缝与矩形中孔组合式鱼道水槽中,利用声学多普勒测速仪(ADV)量测了鱼道水池中的三维瞬时流速,剖析了不同水平面、纵剖面和横断面上的流动特征,给出了时均流速、紊动强度和雷诺应力的变化特征.试验结果表明:水平面上流动特征呈孔口射流与竖缝壁面射流汇聚,并在水池内形成一个顺时针方向的大旋涡;位于孔口纵剖面上的最大纵向...     

液压阀性能的条件性仿真研究

对不同条件下液压阀节流孔口和滑阀的性能进行了仿真研究.分别在静止流体和稳定流体的条件下,给出了压力差为阶跃变化时液流通过液压阀的流线图.讨论了种种压力差变化的情况下流量,流量系数和雷诺数间的关系.数值计算的结果说明当压力差大于临界值时,由不同的初始条件将导致滑阀的2种迥然不同的射流流动.     

浅水环境中垂向圆形纯射流的数值模拟

为探求浅水中射流的特性，提出了浅水环境中垂向纯射流的流速分布公式.应用体积率（VOF）方法跟踪处理自由水面，利用重组化群的（RNG）紊动能－紊动耗散率（k-ε）模型，对静止均匀浅水水域中的铅垂圆形单孔纯射流进行了数值模拟，研究了自由面位置和不同区域的流速场分布；并比较了RNG k-ε紊流模型、标准k-ε流模型与物理模型试验的结果.结果表明，自由射流区轴向流速、表面冲击区轴向流速、表面射流区径向流速随自由水面隆起高度的变化规律符合正态分布，射流喷口中心线轴向流速符合半无限域衰减规律.与标准k-ε试验结果相比，RNG k-ε流模型更适合于浅水纯射流     

浮射流速度场和断面流量规律特性的研究

在工业生产过程中经常产生大量高温含尘浮射流,研究浮射流的流动规律能从根本上使此类浮射流得到有效控制.在实验误差验证的基础上,运用数值模拟方法研究了浮射流的速度场和断面流量,研究表明:浮射流在初始段轴心速度递增率随阿基米德数(Ar)数增大而增大,在充分发展段轴心速度随断面高度的增高而减小;在同一高度下,浮射流断面流量与初始温度、初始速度和出口尺寸成正比;并分别提出了在浮射流断面高度大于和小于出口尺寸两种条件下,浮射流断面流量受温度、速度及出口尺寸综合影响的计算式,从而补充浮射流上方排风罩的设计计算依据.     

Al-水纳米流体冲击射流流动换热特性研究

实验以Al-水纳米流体为工质对冲击射流冷却系统的综合性能进行了研究,主要研究了纳米流体与水在不同流速、不同射流条件下冲击射流的换热效率并分析了对于分散剂对射流工质影响。结果表明:对于添加了纳米流体的冲击射流冷却系统,射流换热效率得到显著提高,但对于系统的压降并没有很大的改变。对比不同的射流条件:存在一个特定的射流高度,使换热系数达到最大值;换热面的形式对冲击射流有着明显影响,内弧面换热面可以有效提高冲击射流的换热系数。     

大空间分层空调射流气流重合与卷吸特性研究

为了使大空间多股平行非等温射流模型的理论得到进一步完善,基于单股射流模型、动量守恒以及射流气流之间的交叉几何关系理论研究就显得很为重要;在讨论分层空调射流气流的速度重合特性基础上,提出了实际速度重合修正系数和平均速度重合修正系数两个定义;推导了各速度重合修正系数的计算公式;建立了多股平行非等温射流的流量计算模型,得到了相应计算公式;编制程序计算了修正系数和射流流量,并且做了非线性多项式拟合．提出了一个表征弯曲的射流射程偏离水平距离的物理量．     

圆孔多孔板水力空化降解对硝基苯酚废水的试验研究

试验基于水动力学实验室自主研发的多孔板型水力空化反应装置,进行了降解对硝基苯酚废水的研究.通过对不同过孔流速、不同几何参数多孔板、不同初始质量浓度对硝基苯酚进行空化试验,提出了空化数、过孔流速、初始质量浓度、处理时间、孔口数量、孔口大小与对硝基苯酚降解率的关系,为提高对硝基苯酚降解率提供了依据.试验结果表明:增加流速,选取最佳初始浓度,适当延长处理时间,设计孔板时适当增多孔口数量以及增大孔口大小,可以提高对硝基苯酚废水的降解率.     

浅水流动环境中垂向缝隙射流的数值模拟

为探求浅水流动环境中缝隙射流的流动规律,提出射流的影响范围公式与流动转变条件.应用体积率（VOF）方法跟踪处理自由水面,利用重组化群（RNG）紊动动能-紊动耗散率（k-ε）模型,对浅水流动环境中垂向缝隙射流进行数值模拟.研究流速分布和自由水面位置,对比数值模拟与物理模型试验结果,分析流动转变条件.结果表明,计算结果与试验结果吻合较好,射流出口断面垂向流速分布符合半无限域中射流流速的衰减规律,流速场分布及自由水面位置在小流速比、临界流速比及大流速比下存在不同特性,自由水面隆起高度和流速比、水深比有关,射流对上游的影响距离随流速比增大而增大.     

一种合成射流压电微泵关键结构参数确定方法

为增大无阀微泵流量,改进合成射流微泵设计方法,设计一种基于合成射流压电激励器的微泵结构,并提出关键结构参数的确定方法.在合成射流激励器流场模拟结果基础上,绘制其轴线上的轴向瞬时速度变化曲线以及出口横截面上的轴向速度分布曲线,利用轴线上轴向速度稳定点以及出口横截面上轴向速度分布曲线的零点确定最佳泵腔高度和出口直径.对所选用的合成射流激励器流场进行三维数值模拟,结果表明:利用该方法得到微泵结构的最佳泵腔高度为7 mm,最佳出口直径为1.78 mm.在零背压下,当雷诺数为225、频率为100 Hz时,该合成射流微泵流量可达32.1 m L/min.数值仿真与实验对比验证了方法的可行性.利用该方法可以有效地确定该类微泵在大流量且连续稳定出流性能下的关键结构尺寸.     

建筑景观瀑布的水力学实验研究

首次给出了建筑景观瀑布的命名,并进行了水力学实验研究。根据实验数据分析归纳出景观瀑布的阻力系数ζ,流速系数φ及Ｋ值（溢出口水深／壅水高度）等主要水力参数与雷诺数间的关系。为了工程水力学设计的应用,给出计算流量的叠代法计算实例。     

孔口面积及热源位置对热压通风影响的模拟研究

利用流体力学计算软件Airpak对单热源民用建筑房间的热压通风进行了模拟。给定热源体总热量,在改变上下部孔口面积比例的情况下,分析各模拟情况下室内热压通风的中和面高度、有效热量系数、通风量及排出余热量等特征参数的变化规律;在孔口大小固定的情况下,研究热源体水平位置同孔口间距改变时热压通风的室内温度场、流场、热源表面温度等参数的变化规律。研究结果表明:上下部孔口开口面积相差不大时,房间内的热压通风效率最佳;下部孔口面积略大于上部孔口面积时,有效热量系数m处于较低的范围内,且增大某一孔口面积,中和面会朝着该孔口方向移动;热源体越靠近下部孔口,越有利于热源散热。     

低压大流量自激式脉冲射流喷嘴装置性能参数试验研究

通过试验对低压大流量自激式脉冲射流喷嘴装置主要性能参数(结构参数和运行参数)进行了系统研究,得出了低压大流量自激式脉冲射流装置最佳结构参数和运行参数的范围,设计的高性能自吸气式自激脉冲射流喷嘴装置在淹没条件下能够有效提高射流打击力.     

充填防砂井表皮系数研究

从砾石充填防砂井的基本渗流规律出发，将流量的自动分配引入近井各个阻力区，剖析每个阻力区的流速变化，采用压降的形式，推导出了射孔炮眼穿出钻井污染带与未穿出钻井污染带时，污染带与炮眼内流动的层流表皮系数和紊流表皮系数；将常规径向渗流的紊流表皮系数的分析方法引入裂缝渗流紊流表皮系数的分析，导出了压裂充填的紊流表皮系数；同样考虑流速在射孔孔眼附近的急剧增加，推导出了压裂充填的汇聚表皮系数。计算结果与数值解的对比，反映了以上方法的合理性。     

重卡驾驶室液压翻转机构翻转缸胀孔特性研究

为分析重卡驾驶室液压翻转机构翻转缸异形孔胀孔流量特性,采用流场有限元分析的方法对不同温度下的胀孔通流进行数值分析,并对多组流场分析数值结果进行函数拟合,得到不同温度下胀孔的孔口流量特性方程,及温度与孔口形状系数的数学关系。运用上述方法,针对某型重卡驾驶室液压翻转机构翻转缸的缸筒尾部为4个异形孔的胀孔进行分析。结果表明,该胀孔符合短孔特征,其孔口形状系数与温度呈幂函数关系。进而对液压翻转缸在悬置状态进行了基于AMESim仿真分析,分析结果显示,仿真计算值与拟合公式计算值基本一致,故针对实例得出这种分析胀孔的方法是可行的。     

水垫塘冲击射流附壁区的水力特性

采用粒子成像测速技术(PIV)获得了水垫塘冲击射流全域瞬时精细流场,并在此基础上,对附壁射流区的流速分布规律和水流紊动特征等水力特性进行了系统研究.结果表明:在附壁射流区,射流横向断面的流速、紊动强度分布呈自相似分布规律,具有自由射流的特征;在射流纵向,流速随着流程增加而线性减小,射流半扩展厚度和紊动强度随流程增加而线性增大;并提出了描述附壁射流区射流横向断面流速、紊动强度分布规律的方程,同时得到了附壁射流区射流纵向上流速、半扩展厚度和紊动强度沿流程变化的计算公式.     

射流流量传感器原理与设计

论述了射流流量传感器的工作原理，结构和特点，提出了选择传感器主要设计参数的原则，并根据上述原则，给出了一个传感器实全我的原理试验装置。试验结果表明，射流流量传感器是一种测量下限低，可靠性高，易于维护，便于使用的流量测量仪器。     

供水压力对穿孔管布水系统布水均匀性的影响

针对工程上应用较为广泛的穿孔管布水切线弹性模量系统，以Navier-Stokes方程为框架，运用计算流体动力学（CFD）求解技术，就供水压力对典型穿孔管系统布水均匀性的影响情况进行了三维稳态模拟和试验分析.结果表明，CFD技术可较精确地预测穿孔管系统各孔口的出流情况.供水压力对穿孔布水系统布水均匀性有较大的影响，尤其是对距离进水主管较远的孔口，随着供水压力pu的增加，布水系统的布水均匀性变好，当pu在 0.05～0.10 MPa时，供水压力对孔口出流量偏差的影响最为剧烈，压力的提高可显著改善布水的均匀性；当pu为 0.100～0.175 MPa时，供水压力对孔口出流量偏差的影响很小，此时提高供水压力往往并不能取得理想的效果；当pu大于0.175 MPa时，供水压力对孔口出流量偏差的影响重新开始显现，但对布水系统均匀性的影响效果不如其在0.05～0.10 MPa段.     

变孔径颗粒分布板的颗粒分布性能实验研究

设计了一种用于液固循环流化床换热装置的变孔径颗粒分布板,在具有18根换热管的实验装置上,利用自行研制的CCD图像采集系统对安装该分布板的颗粒分布性能进行了测试,考察了颗粒体积分率、循环流量等对颗粒分布性能的影响.实验结果表明:在流化床的进口段管箱内安装变孔径分布板时,随着固体颗粒体积分率的增加,颗粒浓度径向分布明显趋于均匀;在同一分布板安装高度下,大流量更易于实现颗粒的均匀分布,并且使得颗粒流速在床层截面的径向分布较为均匀.结果证明变孔径颗粒分布板的颗粒分布性能优良,为液固循环流化床换热装置的工程设计提供了参考.