扭曲圆柱绕流特性的大涡模拟

为了有效抑制涡激振动对海洋平台和立管的破坏,需要对圆柱尾涡绕流特性进行进一步研究.本文采用大涡模拟方法对雷诺数Re=28 712时不同扭曲角度α的扭曲圆柱湍流流动进行了数值模拟.通过与光滑圆柱计算结果对比得知,α=40.时扭曲圆柱对阻力与升力的抑制效果最好,相应的涡形成长度显著增大,同时圆周表面最小压力系数要大于光滑圆...     

γ转捩模型的分离修正及其应用研究

针对γ转捩模型不能准确预测开式分离流动的问题,将分离修正关系式应用于γ转捩模型,提高其对T106D-EIZ叶栅开式分离区内压力分布及流动损失的预测精度。以GE-E 3五级低压涡轮为研究对象,数值分析了设计点工况下带分离修正的γ转捩模型与全湍流模型的区别。结果表明,带分离修正的γ转捩模型能较好捕捉多级低压涡轮中二次流诱导转捩、叶尖泄漏流诱导转捩及分离转捩等流动现象,可准确预测叶片吸力面出现的不同程度分离流动。     

直角弯管流道流场的数值模拟与分析

对直角弯管流道流场进行有限体积法数值模拟，分别给出了直角弯管的速度、流线、压力可视化图象，指出流体流动时直角弯管中涡旋产生的位置和大小。并描绘出进油口速度与进出油口两端压力差之间的关系曲线以及直角弯管内直管的摩擦阻力系数与雷诺数之间的关系曲线。     

关键因素对内锥流量计压损的影响

为提高对内锥流量计压力损失的认识,获得高准确度的压损计算公式,开展了关键因素对内锥流量计压损影响的实流实验研究。实验介质为常温水,雷诺数范围0.14×105～4.2×105。设计等效直径比分别为0.45、0.55、0.65、0.75、0.85的实验样机一套,从永久压损与相对压损2个角度进行分析。研究表明,一方面等效直径比相同而雷诺数不同时,内锥流量计的永久压损随雷诺数的增大而增大,在对数坐标系下成线性关系;雷诺数相同而等效直径比不同时,永久压损随等效直径比的增大而减小;另一方面,内锥流量计的相对压损与雷诺数无关,与等效直径比相关,随等效直径比的增大而减小。将本研究给出的内锥流量计相对压损计算公式与国外公式预测结果进行了比较,最大偏差为21%;同时,与国外测试的不同流量计相对压损曲线进行了比较,得出本套样机相对压损曲线介于孔板和喷嘴之间,且更靠近孔板的结论。     

软管冲洗试压设备的设计制造与应用

软管冲洗试压设备是一套独立的液压单元。针对软管冲洗试压设计一套系统，满足生产前软管准备工作。     

快堆带绕丝棒束组件低雷诺数下的水力特性分析

低雷诺数(Re)流动存在于正常运行或事故停堆工况的各类组件中,对于快堆的安全运行具有重要意义。利用CFX程序对低Re下的中国实验快堆不同类型的带绕丝棒束组件的水力特性进行了分析。结果表明,通过利用1个螺距的带绕丝棒束组件计算得到的低Re下的水力特性与实验结果以及Engel关系式符合较好。通过利用4个螺距的带绕丝棒束组件计算结果表明,绕丝产生的横向流动使组件6个壁面上压力分布有所不同,但在流动充分发展时,每个面轴线方向的压降按螺距均匀分布,从而进行带绕丝棒束组件水力特性测量时,需在组件同一面上按照整数倍螺距来布置测点,才能避免由于横向流动对测量带来的影响。     

双半球胶囊机器人滑滚驱动机理

为实现双半球胶囊机器人的精准移位,胶囊必须具有慢速移位控制功能。然而,低转速的双半球胶囊慢速运动时,容易受到胃肠凸凹表面的干扰,胶囊姿态稳定性差,精准移位控制困难。为此,提出流体环境内胶囊滑滚驱动控制策略,即通过流体环境内胶囊的高速空转解决姿态稳定控制问题,并利用滑滚运动实现胶囊慢速精确移位。以低雷诺数流体理论和弹流润滑理论为基础,计算双半球胶囊在胃壁表面滑滚运动的流体力和力矩,建立滑滚驱动动力学模型,对胶囊滑滚速度特性进行分析。仿真及实验表明：低雷诺数流体环境下利用滑滚驱动策略实现双半球胶囊慢速稳定移位功能切实可行,滑滚速度可通过改变控制参数实现精确控制,显著提高了胶囊移位精度。研究为借助流体环境改善胶囊的动态性能提供了理论依据。     

基于雷诺数的砂砾石管涌过程判别

管涌破坏是发生堤坝险情乃至溃决的主要原因。传统渗流力学涉及管涌机理、发展过程及控制措施,对管涌过程定量判别及非线性特征研究尚显不足。开展不同级配砂砾石管涌试验,指出细颗粒含量及均匀程度是影响砂砾石管涌破坏的主要因素;分析管涌破坏过程中水流状态变化规律,提出了基于雷诺数Re的管涌过程判别方法。试验结果表明:砂砾石管涌过程可定量分为孕育阶段（Re<0.85）、形成阶段（0.85≤Re≤5.00）、发展阶段（5.0050.00）。孕育和形成阶段,可动细颗粒启动并缓慢调整,水力坡降与渗流速度呈线性关系,黏阻力占主控作用,渗流运动符合达西定律;发展和破坏阶段,渗流通道形成并逐步扩展,可动细颗粒快速流失,渗流速度变化较大,惯性力占主控作用,水力坡降与渗流速度呈远离平衡态的非线性关系,层流逐渐向紊流过渡,可用二次方程描述。研究结果可为管涌险情预报和应急处置提供决策依据。     

含微小颗粒的非牛顿生物Sutterby流体在感应磁场旋转圆盘上的流动性

本研究的主要目标是研究含有微小颗粒的非牛顿Sutterby流体的流动性,以及微生物回旋运动引起感应磁场的影响。流动设置在一对圆盘之间,圆盘间充满了含有微小颗粒和趋旋微生物的Sutterby流体。在流动控制中考虑了Arrhenius动力学和热辐射的影响。利用相关的相似变换将所建立的数学模型修改为非线性常微分方程。为了计算非线性常微分方程的数值解,使用微分变换程序(DTM)。对于非线性问题,积分变换技术执行难度大。因此,使用基于Taylor展开的微分变换方法以获得多项式解作为解析解。为了提高公式化数学建模的收敛性,将Padé近似与微分变换方法相结合。讨论了不同无量纲因子对速度、温度场、浓度分布和运动回旋微生物剖面的影响,用表格形式对两块板上的扭矩进行计算和显示。     

高雷诺数下变截面分流歧管面积比对流体分配性能的影响

在高雷诺数(Re=5×105～30×105)下,对不同主管形状和面积比的分流歧管流体分配性能进行数值模拟.通过计算各支管出流流量比(Q/Qave)与流量分配均匀性指数(U),分析Re和主管形状以及面积比(AR)对分流歧管流量分配性能的影响.结果表明,与低Re下的分流歧管流量分配性能高度依赖于Re的规律不同,高Re(5×...