旋涡二次流中稀疏颗粒的运动特性研究

水力机械的局部泥沙磨损与其流道表面局部旋涡二次流中的颗粒运动有着密切的关系。作者分析了稀疏颗粒在简单旋涡流场中的运动规律,探讨了颗粒的物理性质、二次涡流结构及初始条件对颗粒运动特性的影响,从而得到了二次旋涡捕获颗粒的运动学和动力学条件。此外,针对实际二次涡流特征提出了数学模型,并计算了其中颗粒的运动轨迹。     

带翼片侧向流斜板沉淀池内颗粒沉降过程的数值模拟

采用有限体积法研究了带翼片侧向流斜板沉淀池内水流流动的特性,并计算了带翼片与不带翼片斜板内水流的雷诺数,结果表明加入翼片可以明显降低水流的雷诺数,其数值为不带翼片斜板雷诺数的42%,并采用层流模型计算了两种情况斜板内水流的三维流场分布情况.在此基础上考察了加入稀疏颗粒后,颗粒物的运动轨迹,采用DPM模型进行计算,结果表明,加入翼片后颗粒物沉降的路径缩短,有利于固液分离;随着水流速度的增大,颗粒跟随性增强,颗粒物密度(采用1100kg/m3和1 400 kg/m3进行分析)增大,颗粒沉降性也增强.同时大颗粒粒径也有利于沉淀.     

哈尔滨市水资源开发利用现状及其可持续发展战略研究

介绍了哈尔滨市水资源分布的特点和开发利用的现状,指出了水资源的短缺逐渐成为制约经济发展的主要矛盾,现有的水资源开发利用不够科学合理,且水资源的污染控制措施不够完善,在此基础上提出实施水资源可持续发展战略的必要性,以及具体实施方式。     

平流式沉淀池二维数值模拟——数学模型及计算方法的验证

建立描述沉淀池内的水流流动、混合与沉淀特性的k-ε双层模型及传质沉降模型,速度与压力解耦时使用了SIMPLE算法,采用交错网格技术布置变量,利用混合有限分析格式来离散求解所建立的数学模型。结合文献中经典的实验结果进行数学模型及计算方法的验证：首先检验了不同雷诺数范围内水流由池底进入时模型的预测能力,与Imam等的速度场（Re=10900）及挡板后方回流涡长度（雷诺数从2500～25000）进行了比较,验证了模型的有效性;与Imam等的实验及计算所得过流曲线进行了比较,结果表明本文预测的结果精度更高;低浓度污染物〈150～200mg／L时,固相对液相的影响可以忽略,所建立的沉降模型可以预测沉淀池内污染物的去除率,计算结果与其它文献值吻合良好;水流入口从池子中部进入时流场发生了变化,入口处出现了两个旋涡,预测结果也得到了验证。因此作者所建立的数学模型及求解方法可以用来预测沉淀池内低悬浮物固体浓度污水的流场,传质与沉降特性。     

矩形波状壁面二维层流运动阻力特性的研究

采用有限体积法对雷诺数Re＜2 000的层流流态下周期性矩形筋条波状壁面阻力特性进行了数值模拟,针对不同无量鲷波幅a/h与各种雷诺数的组合,计算了壁面应力分布特性.通过实验与数值法论证结果表明,波状壁面下水流的形状阻力、摩擦阻力随雷诺数增加而增大,提出了周期性矩形波状波边界层流沿程平均水头损失系数ξ的概念,可获平均阻力系数随雷诺数和筋条几何参数间的变化规律,具有实用价值.     

弯道干流与支流交汇口垂线流速分布的试验研究

为了深入了解干支流汇合口水流的运动特性,通过概化模型试验,利用ADV流速仪对顺直型支流与弯曲型干流60°交汇角的汇合口区域进行了垂线流速测量,验证了试验数据的可靠性,分析了弯道干支流汇合口区域垂线流速分布特性。结果表明,随汇流比增大,交汇断面上游纵向流速减小,交汇口各断面径向流速绝对值增大,断面环流方向发生改变;汇流比较大时,交汇断面最大纵向、径向流速点出现于凹岸侧;交汇断面下游附近最大纵向、径向流速偏向弯道中心线;在交汇断面下游附近的凹岸出现水流分离区。     

任意流场中稀疏颗粒运动方程的数值解法及其应用

任意流场中稀疏颗粒运动方程是一非线性的微分积分方程，极难获得解析解。本文首先对方程中Ｂａｓｓｅｔ力项构造了适当的计算格式，然后详细研究了颗粒运动方程的数值计算方法并提出称之为Ｐ（ＥＣ）＾ｋ多步法的差分格式，简要分析了该格式的收敛性和代数精度，给出了时域离散长长必满足的条件。     

井下有积液气井的产气剖面解释方法研究

气井内最常见的是气水两相流动.当井底有积液时,气体携带积液连续流向井口,其所携带的积液由于重力影响在井筒下部上下循环流动,这一现象会造成对井内流体的产量解释误差很大.目前国内外常用的漂流模型、滑动模型、均流模型等均不能描述这种特殊情况.基于此,在测试仪器已无法解决该问题的情况下,利用浮力射流理论提出了井筒中局部积液段气液两相流动的概化模式.应用多相混合物模型对井筒中的气液两相紊流运动进行了数值计算,其中雷诺应力采用标准k-epsilon紊流模型和壁函数方法封闭.在计算区域的进口处给定均匀来流速度,在出口引入压力边界条件.计算结果验证了气体射流推动积液运动和形成积液自循流的模式.根据计算结果修正各分层产水量的计算方法,为储层评价和工程作业提供了一种全新的途径.     

稀疏两相流中颗粒非恒定运动的积分变换分析

首先探讨了线性化后的稀疏颗粒非恒定运动方程的数理性质,然后采用积分变换方法对该方程进行解析,得到了颗粒速度与流体速度间的相互关系．在此基础上分析了颗粒物理性质对其运动特性的影响,并通过计算典型流场中颗粒的运动,进一步定量地显示出颗粒运动随流场结构、颗粒密度和粒径变化的规律．