李溪拦河闸坝改造工程的消力池设计

流溪河是典型的山区性河流,建有多座梯级拦河闸坝。由于河床下切严重,上下游水位差较大,部分拦河闸坝的消能防冲问题较为突出。详细介绍二级消力池在李溪拦河坝改造中的设计应用,结合水工模型试验的成果进行分析,并与改造后实际过流对比,提出山区性泄洪闸消能工选取中应重点考虑的因素。     

刘家峡洮河口排沙洞水下岩塞爆通后多相流运动数值模拟

泥沙淤积严重的水电站增建排沙洞,进水口多采用水下岩塞爆破方案.厚淤泥层的存在对岩塞口爆破会带来不利影响;在排沙洞运行过程中,若渣块进入洞内,也会影响排沙洞的正常运行,成为工程隐患.本文以刘家峡排沙洞岩塞口区及排沙洞为研究对象,采用Euler多相流模型,建立三维排沙洞水沙非恒定多相流计算模型,模拟正常蓄水位、淤泥层不同颗粒组成等条件下,排沙洞水下岩塞爆破后排沙洞中多相流运动过程,为排沙洞水下岩塞爆破方案设计提供参考.     

流化床内复杂物料气力筛分问题的数值仿真分析

该文应用基于离散相模型的拉格朗日粒子跟踪多相流方法,对某种工业流化床内复杂物料气力筛分过程进行了数值仿真分析。采用等效椭球粒子模拟复杂物料,通过Rosin-Rammler粒径分布函数和圆球变形系数的重构来引入物料组分的物理属性差异,通过与实验数据对比获得特殊边界上多孔介质模型参数,数值计算了设定气动参数范围内的物料运动和筛分现象,分析了气动参数和结构参数对物料流动现象的影响,并对流化床结构进行优化,获得了复杂物料良好气力筛分的仿真预报。     

侧向式拍门流态分析及能效估算

侧向式拍门是一种在结构上具有创新性的新型拍门,它具有节能、闭门撞击力小等优势。利用水力学和理论力学原理,分析研究各种形式拍门的拍门流态及水力损失,对拍门的阻力系数和能耗进行了分析和估算。研究表明:第一,侧向式拍门由于其开启角度大,拍门本身水力损失小,运行期间不会带来旋涡损失;第二,侧向式拍门的阻力系数大致为0.1左右,比传统悬挂式拍门节能。     

管道充水过程气液两相流动力学特性分析

管道充水过程涉及复杂的气液两相瞬变过程,合理分析、评价其两相动力学特性对工程的优化设计、安全运行,以及数值模拟研究具有重要意义。基于量纲分析和相似理论,建立了充水过程的气相模型相似律,认为通气孔排气过程的动力相似律可近似套用重力相似律,据此推导出了管内滞留气囊原、模型的几何比尺关系。将建立的气相模型相似律应用于南水北调北京段西四环暗涵通气孔水工模型试验,分析了充水全过程中两相流各动力学测量参数,得出暗涵合理的充水流量。最后采用定量和定性分析相结合的方法,对管道中滞留气囊对输水能力的影响进行了评价。     

水下航行体垂直出筒流体动力特性研究

采用数值仿真的方法研究了水下航行体垂直发射出筒过程多相流场和流体动力特性演化规律．结 合动网格技术,采用多相流Mixture模型、Singhal空化模型及标准的A—s湍流模型,对混合流场的RANS方 程进行求解,进而求解了水下航行体运动的固体边界与运动流场相互作用形成了流一固耦合问题,使用此方 法,实现了在重力影响下水下航行体垂直发射出筒过程和流体动力特性进行数值模拟研究,分析了高压气团 对航行体出筒过程中的水弹道及其流体动力特性的影响,分析了航行体压差系数、粘性系数和总力系数波动 的原因     

非定常固液两相流对双流道泵磨损性能的影响

基于Mixture多相流模型和RNG k-ε湍流模型,应用Fluent软件对双流道泵内非定常固液两相流进行了数值模拟,并分析了两相流对双流道泵磨损性能的影响。结果表明：泵的扬程和效率均随时间变化呈现正弦性规律;固相颗粒主要集中在叶轮前、后盖板和蜗壳进口前壁面处;叶轮后盖板中间凸起部位发生严重冲击磨损,其他区域均发生滑动磨损;蜗壳壁面均发生滑动磨损,而隔舌部位发生较为严重的冲击磨损。研究结果可为双流道泵的性能预测和优化提供一定的理论支撑。     

基于耦合锯齿映射的时空混沌伪随机数发生器

基于近邻耦合锯齿映射的扩散和混乱特性,利用密码学判定,提出一种时空混沌伪随机序列产生方法.把由锯齿映射组成的近邻耦合映像格子作为时空混沌系统,各格点变量能同时输出独立的伪随机数.对参数β取不同值时弱耦合情况下伪随机数的概率密度函数和类随机性进行了数值分析,且对量化后的伪随机序列进行了周期特性、平衡性、相关性分析和NIST测试,结果表明,该序列有很好的密码学特性.在此基础上利用该伪随机数发生器构成一种简单的流密码,讨论了其安全性,发现基于近邻耦合锯齿映射的时空混沌伪随机数发生器能用来构造更高效安全的混沌流密码.     

轴承腔两相流动流型特征参数及鲁棒性分析

航空发动机轴承腔的润滑设计和换热分析依赖于对轴承腔中润滑介质两相流动特性的理解,依据流型进行轴承腔油气两相介质流动研究是获取流动特性的有效途径。针对通过试验判断油气两相介质流动形式的需要,结合数值分析和试验数据,在辨识能力和试验获取等方面的考虑前提下,提出了辨识航空发动机轴承腔中均相流动与含油滴气/液分层流动两种主要油气两相流型的特征参数——体积含油率和无量纲速度,探讨了两个特征参数在较宽工况范围内保持流型辨识能力的鲁棒性。研究工作对于借助于试验判断油气两相流型,从而可以在严谨理论指导下基于流型进行航空发动机轴承腔润滑介质两相流动特性分析,实现准确高效的润滑设计和换热分析的设计路线实施是很有意义的工作。     

壅塞空化器设计及其处理污水的可行性研究

在分析直管中气液两相混合流的壅塞空化现象,射流泵发生极限工况时的壅塞空化现象,经过倒角的圆柱管在定常和非定常流动下的壅塞空化现象,在阶梯圆管中的稳态绝热闪蒸流中的壅塞空化现象的基础上,提出了一种新型的空化器——壅塞空化器;通过采集分析空化噪声和处理模拟污水(苯酚溶液)的实验,对壅塞空化器在污水处理应用中的可行性进行了初步研究。实验结果表明:壅塞空化器模拟处理污水的效果较好,其空化能量比振荡腔喷嘴高,从而为国内外研究空化发生器开辟了一条新途径。