多媒体动态演示开放式二维流场

应用计算机多媒体技术和VisualC 语言，开发了二维流场多媒体动态演示系统，根据数值模拟计算的结果，对独流减河的流场进行演示表明，该系统直观形象、运行稳定。     

南海北部海域海底沙波演化特征

在对沙波的成因、形态以及运移机制充分探讨的基础上,给出了预测计算海底沙波形成与运移规律的理论模式。以此为基础建立了南海北部海域海底沙波波长及沙波移动的数学模型,对较大范围内的沙波形态及其运移规律进行了计算,成果表明计算区域海底沙波在正常水流条件下迁移速率相对较小,可视为比较稳定的地貌类型,为该海域海底工程实施提供参考。     

河岸植被覆盖影响下的河流演化动力特性分析

河岸植被对河道的水流运动、主槽稳定及河湾迁移等均有重要的影响,尤其是在洪水期河流的演化过程中。为分析不同密度植被护岸对河流动力过程的影响响应,本文采用自然模型实验,通过改变河岸植被种植密度及单双岸布设方式,模拟河岸有无植被种植的河流演化过程。给定相同的造床流量、坡降、泥沙粒径等水沙边界条件,设定控制变量为河岸植被覆盖率,分别为0%,20%,40%,80%。实验结果表明:(1)单岸植被覆盖其主流稳定性较两岸植被覆盖为差;(2)河岸植被越密集,水流对河床的局部扰动越强烈,河演达到稳定状态周期越长;(3)两岸植被覆盖的蜿蜒河道其稳定曲率随植被覆盖率增大而减小,较大的水流剪切力会造成较大的河湾迁移。     

常曲率U型弯道水流紊动特性试验研究

采用三维声学多普勒流速仪,对水流三维流速进行了采集,对弯道水流的脉动进行了统计分析,研究了典型断面的紊动强度、紊动切应力、紊动能的分布。试验结果能够很好的揭示弯道水流的三维特性及分布规律。研究成果为进一步研究水流的紊动结构及泥沙的运动机理提供了参考资料。     

卵砾石床面粗化层级配预报试验研究

为研究卵砾石床面的粗化过程,选用粒径范围3~50mm的连续级配卵砾石为试验沙,在长17m、宽0.58m、深0.5m的水槽中进行三组不同流量的清水冲刷试验,测算其床面冲刷深度和粗化层级配,分析卵砾石床面在清水冲刷作用下的变化。结果表明,冲刷流速较小时,粗化后的卵砾石床面粗颗粒的排列仅与初始位置有关,而受到强冲刷时则会完全改变床面初始形态;粗化稳定后,床面中间形成凹槽而不形成沙波等地形;针对卵砾石床面的粗化层级配预报方法的预报值与试验值吻合良好。     

二维水沙数学模型在复杂河道治理中的应用

本文结合北江下游具体河段，针对河段弯曲及河道分汊的特性，考虑岸滩崩塌展宽进行边界处理，建立了二维平原型弯曲河道水沙数学模型，正确地计算模拟了河段中大江心洲和丁坝的绕流阻水现象，准确地处理了滩地漫水、鱼塘及挖沙坑蓄水及其对河道演化趋势的影响，为河道的科学治理提供了依据。在计算方法上，本文采用了二维有限元的方法，可进行网格自动剖分和局部加密计算模拟。     

河道及泛区水流数学模型的研究与应用

针对长宽尺寸较为悬殊的河道及泛区，利用三角形和等参四边形相杂交的有限元方法，结合矩阵质量集中技术，建立了相应的水流数学模型，并在独流减河水流模拟中进行了成功的应用．该方法克服了由于河道长宽尺寸悬殊引起的模拟困难，避免了以往河道与边区一、二维衔接模拟所产生的误差，具有可适应复杂边界、可随意进行局部加密和计算省时的优点，所建模型具有较大的实用价值．     

Turbulent structure and bursting process in multi-bend meander channel

The flow characteristics in a meander channel are fully three-dimensional. With the primary flow in the streamwise direction, the secondary flow in the transverse and vertical directions induced by the channel bends are significant in the analyses of the turbulent structure. Some of the analyses in the straight channel, for instance, the quadrant analysis for the bursting phenomena, are inadequate in investigating the meander channel, since the flow in the transverse direction is not taken into account. In order to reveal the flow characteristics in a multi-bend meander channel, especially, the bursting process, experiments are conducted in the present study. With the three-dimensional quadrant analysis, the influence of the transverse flow velocity during the bursting process could be correctly addressed. The analyses and discussions are presented in this paper.     

火电厂冷却水系统水力过渡 过程数值模拟

根据火电厂冷却水系统在循环水泵正常启、停泵或事故停泵等工况下,管路系统的驼峰点可能会出现水柱分离、汽化等复杂的水力过渡过程现象,本文结合工程实例进行了火电厂冷却水系统水力过渡过程研究,对虹吸井的断面面积与布置位置、空气阀的进排气口口径以及水泵出口液控蝶阀的关闭程序进行了比较分析,提出了较为合理可行的水锤防护措施以便优化工程设计。     

船坞虹吸双廊道消能特性及其体型优化研究

结合某修船坞虹吸双灌水廊道模型试验,建立了其水力特性的三维数值计算模型,使用驼峰压强和灌水流量的试验值验证了数值模型的可靠性。通过分析消能段湍流动能和耗散率发现,消能立柱作用并不明显,水流动能的消散主要靠隔墙立柱后方的水流摩擦和与壁面碰撞。对比设计方案和修改方案的消能段前部流场发现,取消导墙可以改善流态。无导墙的三个修改方案中,灌水流量均有较大提升,取消隔墙立柱后,隔墙上方过流面积增大,降低了水流的掺混程度。综合方案比选,选择对廊道体型改变较少的方案二作为最优方案。