用非恒定流方法计算明渠恒定流问题

使用计算机计算明渠恒定渐变流水面曲线有两种分法:恒定流方法和非恒定流方法。用恒定流方法,由已知流段长度求未知断面水深的情况要包含迭代过程,如果步长选择不当,可能遇到发散的情况;用非恒定流方法,如采取特征差分格式,也要考虑稳定性问题。通过一系列数值试验,对上述两种方法进行分析,比较。     

计算非均匀来流绕圆柱定常流动的流线：等涡量线迭代法

本文提出一种流线与等涡量线交替迭代的方法,用来计算速度剖面为折线的来流绕圆柱体的无分离流动。算例结果说明该方法可行。     

圆锥形细管中恒温定常气流的状态分析

本文对圆锥形细管中恒温定常气流的状态方程进行了分析，指出了气体在圆锥形细管中保持恒温定常流动状态时入流速度的容许范围，并分别讨论了当入流速度充分小或充分大时管内及出口处气流的速度和气体的密度状况。     

压力失控条件下盐岩储气库腔内压降规律解析

盐岩储气库在极端条件下压力失控工况的分析对储库运营安全控制有重要意义。基于理想气体1维定常流动理论,引入时间变量分别建立了井管管壁无摩擦和有摩擦两种情形下储库溶腔内部压力随时间变化的数学模型,用分离变量法求出井喷失控状态下储库腔内压力变化的解析表达式,并通过实验进行了对比验证。分析表明,盐岩储库腔压降时程曲线呈指数型衰...     

空调器多翼离心通风机整机定常流动的数值模拟

针对柜式空调器室内机多翼离心通风机的特点,采用计算流体动力学方法对其在设计工况时的整机内部流场进行了数值模拟,揭示了其内流场的基本特征.所得到的分析结果对多翼离心通风机的结构设计以及性能优化,提供了理论依据.     

混流式水轮机定常流动分析

通过混流式水轮机全流道的定常流动数值模拟,研究混流式水轮机内部尤其是尾水管在不同工况下的流动特点,目的在于探明引起混流式水轮机内部流动不稳定的真正原因.计算结果表明,引水部件的流动,蜗壳鼻端处压力波动均较为剧烈,周向分布不均匀,但是经过固定导叶和活动导叶的过滤后周向分布基本对称.转动部分的流动,小开度低单位转速时,较小的导叶出流角,使转轮叶片头部受到撞击,叶片上横向流动和背面的叶道涡严重,转轮出口靠上冠处有回流和横向流动,泄水锥下方回流严重;大开度时,转轮进出口流态都得到改善.尾水管内,小开度时,锥管中心回流严重,大部分水流流向外缘,受肘管的影响,锥管和肘管内部形成两个涡流区,主流流经支墩左侧,右侧较为紊乱;最优开度时,尾水管内部水流流线顺畅,支墩两侧水流平稳性基本一致:大开度时,尾水管主流向锥管中心聚拢,经过肘管的转弯时,出现很多局部的旋涡流动,支墩右侧水流相对平稳,而左侧较为紊乱.研究结果为压力脉动测量位置的选择提供理论依据.     

离心泵内部定常流动的数值模拟

以IS80-65-160离心泵为研究对象,以计算流体力学软件FLUENT为工具,采用标准k-ε湍流模型、SIMPLE算法和多重参考坐标系对离心泵设计工况和非设计工况进行定常三维数值模拟。分析了离心泵内部流动和外特性的变化,提出了定常性能曲线分区方法。     

地下洞室围岩稳定流变分析的数值计算法

本文把岩体作为粘弹性介质,用伯格斯模型描述岩体的流变特性,对均质、连续、各向同性的岩体在围岩稳定分析中如何考虑岩体的流变特性,提出了一种数值计算方法,并对较坚硬的正长岩和较软弱的砂岩进行了流变计算。算例表明:岩体的流变特性对岩体,特别是软弱岩体的围岩稳定影响是不容忽视的,在围岩稳定分析中,粘弹性方法比弹性方法具有更好的近似性,它能更好地为我们预示洞室围岩塑性区的发展和洞周位移的变化情况,并为寻求有利的支护时间和支护形式提供依据。     

贯流式水轮机定常流动分析

为了了解贯流式水轮机内部流动特点,为贯流式水轮机稳定运行提供借鉴和参考,本文基于计算流体力学基本理论,使用商业软件CFX对水电站贯流式水轮机内部三维流场进行了全流道定常数值模拟,研究贯流式水轮机内部不同工况下的流动特点。通过计算结果表明,不同工况下水轮机内部流动变化很大。低水头工况在导叶头部驻点,转轮叶片正背面压力分布和尾水管进口压力变化与高水头工况存在较大差异,对转轮整体效率影响较大。所得结果可为贯流式机组的日常运行和优化设计提供借鉴。     

摩擦对平行圆盘间隙中一维可压缩流动的影响分析

以平行圆盘间隙中一维可压缩理想流动分析结果为基础,在考虑平行圆盘间隙内面积变化和壁面摩擦时,通过理论推导及程序编制,利用预估-校正方法得到了平行气膜区气膜对称线上一维模型的马赫数及摩擦因数的分布规律。结果表明：对于一维模型而言,气膜对称线上的马赫数始终呈现下降的趋势,摩擦因数始终呈现上升的趋势,但摩擦因数在整个平行圆盘间隙中变化很小;对于不同材料的轴承圆盘,由于精加工工艺的不同会导致壁面相对粗糙度发生变化,进而使壁面摩擦因数发生显著变化,即摩擦因数受到相对粗糙度的影响很大;在计算过程中采用平均摩擦因数可得到相似的计算结果,并满足计算精度要求。