一种自适应网格方法及其在流场中存在任意静止移动物体问题的应用

一种新的自适应网格方法,并应用在存在静止或移动物体的二维流场数值模拟。应用该方法并不产生新的节点和单元,并且不用插值就可以精准地计算物体与流体交接面的应力。该方法应用在有静止与转动的圆柱绕流问题,计算结果与相关试验结果符合较好。     

超长后注浆灌注桩设计参数的探索

结合太原某工地破坏性载荷试验结果,对JGJ 94—2008建筑桩基技术规范提供的岩土设计参数进行了不同组合的分析,得到了太原地区相似地层条件单桩承载力估算设计参数的合理组合,对该地区岩土工程勘察中单桩设计参数的选取有一定的参考价值。     

基于OpenFOAM的动网格程序开发及其在启门泄流模拟中的应用

为解决固定闸门开度研究方法无法准确描述启门泄流过程水力特性变化的问题,基于开源计算流体力学软件OpenFOAM二次开发了适用于平板、弧形闸门沿预定轨迹连续开启的动网格类,并以瀑布沟水电站泄水建筑物水工模型为例,验证了程序的可靠性与网格收敛性。结果表明,该程序在捕捉自由水面、求解下泄流量及流场瞬态水力特性方面表现突出,且发现《溢洪道设计规范》会显著高估闸门连续开启工况的下泄流量值。     

竖轴潮流水轮机变臂长优化设计

本文提出动态变臂长竖轴潮流能水轮机优化设计概念。以双盘面多流管法为基础推导动态变臂长潮流水轮机水动力特性公式。模拟不同变臂长水轮机运行工况,验证该优化设计思路。结果表明动态变臂长设计能够改善竖轴潮流水轮机水动力特性,为潮流水轮机的优化设计提出了一种新方法。     

基于有限体积法的三维稳态渗流计算方法及其应用

为提升三维渗流数值计算的效率,提出了一种基于有限体积法的三维渗流计算模型。该模型采用无系数矩阵数值迭代求解方法对渗流控制方程进行离散,用预处理共轭梯度算法快速求解代数方程组,减少了内存占用;使用固定网格变渗透系数法求解计算域内含有浸润面的问题,应用OpenACC-GPU并行技术加速代数方程组的求解。采用二维均质坝渗流算例对模型进行了评估与验证,通过与GEO-Studio(2018学习版)软件的计算结果进行对比,发现两者计算结果误差在±2.5%以内,压力水头与总水头等值线的分布情况吻合,浸润线位置接近。证明所提出的渗流计算模型有效可行,并且通过并行技术提高了求解效率。进一步使用该渗流模型计算了一个三维面板堆石坝的工程实例,并将最大典型断面结果与GEO-Studio软件的计算结果进行了对比,结果表明该模型能够满足工程渗流计算的实际需要,可以在实际工程中应用。     

进水口立轴漩涡问题综述

进水口立轴漩涡是水利工程和工业管道流动中的常见现象,对企业的经济效益和安全生产影响颇深。为此,从理论分析、模型试验、数值模拟三方面探讨了立轴漩涡的流动机制,总结了漩涡抑制与应用的工程经验,为解决进水口立轴漩涡问题提供参考。     

考虑桩基础柔性的固定式海上风力机调谐液柱阻尼器振动控制研究

采用线性耦合弹簧模拟风力机桩基础柔性，基于时域整体耦合分析方法，建立考虑桩基础柔性的海上风力机-调谐液柱阻尼器（TLCD）的耦合数值仿真模型，开展风浪联合作用下固定式海上风力机结构振动控制研究，探讨TLCD对于减振效果的影响，并结合频域响应揭示了TLCD的减振机理。研究表明，所设计TLCD通过调谐支撑结构一阶模态有效降低了固定式海上风力机结构自由衰减时程和耦合运动响应。与此同时，验证了不同设计工况下海上风力结构减振效果的差异，以及环境荷载与海上风力结构耦合效应对于TLCD减振效果的影响，进一步，依据海上风力机结构耦合运动响应控制率对TLCD的适用性和有效性进行了评价。