定常吸气改善桥梁断面风致静力特性的数值

目的 改善桥梁断面空气动力特性,提高桥梁抗风能力.方法 以某桥梁闭口扁平箱梁断面模型为研究对象,利用基于计算流体动力学的数值方法模拟来流风作用下桥梁断面的绕流风场,并计算桥梁断面静力3分力(阻力、升力、扭矩).结果 静力计算结果显示,与未采用吸气情况下相比,定常吸气后断面的升力与扭矩基本没有变化,而阻力却显著降低,且随着吸气能量的增加吸气减阻效果加大.结论 定常吸气可以有效地抑制风流过钝体断面而产生的分离,使主流更加贴近壁面,进而达到减少断面阻力的目的,定常吸气是桥梁断面减阻的有效手段.     

锥形阀消力池淹没射流的大涡结构及特征

结合盘石头水库输水洞模型试验 ,应用现代紊流理论 ,对输水洞下游锥形阀消力池内的复杂流动结构进行了观测试验和定性分析 ,并从紊流力学的角度对耗散作了机理性分析 .认为锥形阀消力池内流态的显著特点是锥底存在较大范围的卷吸区 ,流态具有强三维性 ,大尺度涡拟序结构对池内的流速分布、压强分布及消能起主导作用 ,为进一步进行锥形阀消力池内流态及消能的定量计算奠定了基础     

腐殖质对重金属离子的吸附作用

采用腐殖质对重金属离子进行了吸附试验。其结果表明 ,腐殖质对重金属离子具有强烈的吸附作用。腐殖质对Cu2 + 、Zn2 + 、Cd2 + 的吸附边界pH值分别为 4 2 ,5 8,7 2 ,吸附率可达 95 %以上 ;对Pb2 + 的吸附作用更加强烈 ,在pH值为 3 5时吸附率就达到 95 %以上 ,并且随着pH值的升高吸附率仍在 95 %以上。腐殖质对 4种重金属离子的吸附能力由强到弱的顺序是Pb2 + >Cu2 + >Zn2 + >Cd2 + 。腐殖质可以用来处理含重金属离子的污水 ,具有过滤快、沉降稳定、效果好的优点 ;也可作为土壤改良剂 ,有效地降低土壤中重金属的含量     

基于改进粒子水平集法的近壁面液滴下落过程数值模拟

在推导无量纲气液两相界面迁移运动控制方程组的基础上,引入改进粒子水平集法成果捕捉高密度差及高粘性差的相界面迁移情况。改进算法通过判断待修正点、逃逸粒子及界面的相对位置来更新距离函数,避免虚拟粒子在非界面法线方向移动而引起的误差。对近壁面液滴下落过程进行了数值模拟结果显示：下落液滴在近壁面剪切流影响下发生摆动,随即产生尾迹涡,涡的强度及影响范围不断变化,而涡的中心区域较稳定。     

浮环轴承系统中浮动环作用机理研究

研究了浮环轴承系统中浮动环的作用机理.基于Hirs整体流动理论和Moody壁面摩擦系数方程,从广义不可压Reynolds方程出发,建立考虑外层油膜剪切效应及浮动环弹性变形的浮环轴承系统的新的三维动力学模型,并推导了该模型的微分方程.通过数值算例分析,证明浮动环能较大幅度地降低由大不平衡量引起的油膜刚度和阻尼的高度非线性.随着偏心率的增大.挤压油膜系统的最大正油膜压力出现的位置向气穴油膜系统的正负压区交界处移动.     

输气管道砂冲蚀的模拟实验

针对输气管道受携砂冲蚀磨损的监测问题,设计并组装了其模拟实验装置,以空气和石英砂模拟天然气携砂,用Q235、Monel400、GH3625三种材料制作受冲蚀元件,研究不同砂量冲蚀作用下元件的壁厚损失、质量损失和表面形态及其耐磨特性。结果表明:冲蚀元件的中间棱首先被冲蚀,且砂粒冲击后并未向后反弹而是在后续颗粒作用下滑向两侧,使得棱上出现横向滑擦;冲蚀元件正壁面受砂粒连续冲击产生压坑,压坑金属组织在挤压作用下向周围偏向堆积,最终呈块状剥落;冲蚀元件底部受砂粒冲击与塑性变形的共同作用变形最严重;经冲蚀后元件左右两壁面的壁厚损失不尽相同,且其棱部损失量普遍小于左右壁面损失量;耐冲蚀特性:GH3625最好,Monel400次之。这有助于输气管道携砂量预测的深入研究与冲蚀监测探针原材料的比选。     

垂直及倾斜上升管内气液两相弹状流壁面切应力的模拟

用VOF模型对垂直及倾斜上升管内弹状流壁面切应力进行数值模拟。计算结果表明,垂直上升流动时,液膜厚度始终小于对应位置倾斜上升弹状流的液膜厚度,壁面切应力从气弹头部至尾部逐渐增大至恒定不变,在尾流区呈杂乱无章状态。倾斜上升流动时,气泡头部顶点偏向管中心线上方,倾角越小,相同轴向位置处测得的液膜厚度越大。当FrTB较小时,倾斜管内弹状流上管壁面的切应力曲线在液膜区有明显波动,而下管壁面在对应区域的切应力分布则比较光滑。随着FrTB的增大,上下壁面切应力分布曲线越来越靠近。     

壁面表面粗糙度对喷孔内空化流动特性的影响

为了研究柴油机喷孔表面粗糙度对小直径喷孔内空化流动的影响,采用Fluent流体仿真软件,对不同喷油压力、不同孔壁粗糙度下直径为0.1 mm喷孔的内部空化流动特性进行仿真分析。结果表明：光滑壁面条件下,喷油压力及压差越大,空化水平越强,喷孔流量因数下降越严重;粗糙壁面条件下,流场内气体体积分数随粗糙度增大而降低,粗糙度增大使壁面流体的湍动能增加,但同时使壁面流体的速度降低,导致喷孔流量因数随粗糙度的增大先增后减,喷油压力越高,流量因数出现最高点粗糙度也越大;壁面粗糙度增大会增大对近壁面流场的干扰,抑制近壁面流体空化,在全空化压力、低壁面粗糙度的条件下抑制作用更为明显。     

雷诺数对近壁面圆柱绕流和壁湍流相互作用结构特性的影响

该文采用流动显示和PIV对近壁面放置圆柱的流场进行了精细测量,重点研究了不同雷诺数下近壁区圆柱绕流与壁湍流的相互作用规律、尺度演化规律及标度律特性.当雷诺数从10 600降至4 800时,波数能量级串标度行为呈现从-5/3至-1变化规律.而联合概率密度分析发现随雷诺数的下降,大尺度结构出现的概率降低,而雷诺数在5 60...     

电厂锅炉水冷壁高温腐蚀程度判别技术研究

燃煤电厂锅炉水冷壁高温腐蚀危害性大，形成原因复杂，腐蚀程度的倾向难以判别。文中介绍运用灰，色系统理论开展水冷壁高温腐蚀倾向判别研究的成果，将高温腐蚀原因综合概括为标煤折算硫分、壁面附近CO含量，当量切圆直径、管壁温度四大影响因素，基于灰色聚类法获得了可定量判别水冷壁高温腐蚀程度的的技术方法。