入口段线型影响潮流能导流增效装置水动力性能的数值模拟研究

潮流能导流增效装置能够大幅提升潮流能水轮机的能量提取效率,应用前景广阔.以Open-FOAM开源代码作为数值模拟平台,开展了垂直轴水轮机导流增效装置性能的模拟研究.针对典型垂直轴潮流能水轮机设计了多种导流增效装置,通过系统的模拟分析,总结了导流增效装置相关参数对其水动力学性能的影响,深入分析了速度场、压力场的变化规律,...     

多图形处理器上Lattice-Boltzmann方法的加速

为了提高计算流体领域中复杂流动现象模拟计算的高效性和准确性,充分利用图形硬件的并行性,提出一种在单机多图形处理器下基于CUDA架构的Lattice Boltzmann方法(LBM)的模拟算法.采用区域划分策略将域上的LBM网格平均分配到不同的GPU设备上,在分区边界处搭接一层网格以方便计算该处网格的迁移过程,减少GPU间的通信量,并合理地利用CUDA存储层次架构中的全局内存和纹理内存为计算网格分配设备空间;采用多线程技术,用每个线程控制不同的GPU设备,同时引入线程同步机制信号量实现线程间的数据通信同步控制,按照LBM方程组的求解过程实现模拟计算.实验结果表明,双GPU将计算加速到单GPU的1.77倍左右,同时将流场计算网格规模从单GPU下的4160×4160扩大到双GPU下的6144×6144.     

二维格子Boltzmann方法圆柱绕流湍流模拟

采用多松弛格子Boltzmann方法的大涡模拟技术对二维圆柱绕流问题进行了数值模拟.运用二阶插值反弹格式处理圆柱边界,同时结合Wall-Adapting Local Eddy-viscosity模型(WALE)对壁面附近湍流粘性进行修正,测算了其升、阻力系数和涡脱落频率.结果显示:在雷诺数小于300时,升、阻力系数以及涡脱落频率均跟实验值吻合较好;对于较高Re数问题,其三维效应不能忽略,模拟结果跟实验值有所偏差,但通过引入WALE模型进行壁面修正,该方法较其他二维方法在估算阻力系数上精度有明显提高.     

筒口气团作用下航行体垂直出筒数值研究

潜射航行体出筒过程是水下发射的基础与前提,具有受力剧烈、时间短和非线性等特点。基于CFD方法,利用VOF多相流模型追踪气液界面,结合高分辨率交界面捕捉(HRIC)与重叠网格(零间隙)技术,建立了完整描述航行体水下垂直出筒的数学模型,系统研究了筒口气团与发射参数对流场与航行体载荷特性的影响规律。结果表明：随着筒口气团初始压强的增加,航行体受力变化周期增长,筒口气团演化过程减慢;发射深度的增加有助于缩短出筒过程中筒口气团脉动周期,肩部压强增加,有利于抑制航行体自然空化;横向来流会显著增加航行体横向受力与偏转力矩;横向流作用下,筒口气团脉动过程对航行体偏转力矩与横向受力影响较大。     

超细矿物掺合料配制C80机制砂自密实混凝土性能研究

自密实混凝土由于工作性能优异,在工程中得到广泛的应用,而C80混凝土水胶比低,拌合物黏度大,机制砂棱角多进一步增加了拌合物黏度,导致C80机制砂混凝土难以实现良好的自密实性能。该文采用超细矿物掺合料配制C80机制砂自密实混凝土,研究表明：超细矿物掺合料替代水泥后可显著提高C80机制砂混凝土的自密实性能;早期抗压强度有所降低,后期抗压强度提高;抗碳化性能、抗渗性能和抗氯离子渗透性能均得到提升。     

混凝土超高层泵送技术研究中期总结

通过超高层混凝土的强度、坍落度、扩展度、倒置坍落度筒混凝土排空时间等试验,探索混凝土安全与使用性能评估,为混凝土在超高层泵送中安全使用以及此类混凝土配合比设计与研究提供科学依据。