双泵共用进水池三维紊流数值模拟和试验研究

采用三维不可压粘性流Navier-Stokes方程和非结构化网格,数值模拟了双泵共用进水池的流场,分析了前池底坡和机组不对称运行对水泵进水条件的不利影响,计算了水泵吸水管内的涡角,并利用模型试验结果,验证了数值计算的可靠性和有效性。研究结果表明,数值计算可为理论分析和模型试验研究提供重要的参考依据;双泵共用进水池对后面水泵的进水条件不利,在进水设计中应引起重视。     

非均匀散粒粗糙床面明渠紊流特性研究

为揭示非均匀散粒粗糙床面明渠紊流特性,采用d₁=1.0 cm、d₂=1.5 cm的正方体散粒制成粗糙床面开展PIV水槽明渠紊流试验,探讨了紊动强度、速度高阶矩、雷诺应力和紊动能的分布规律。结果表明：(1)粒间区中部,邻近剖面颗粒的绕流作用使紊动强度发生明显变化。(2)速度高阶矩纵向偏度系数S_u’与垂向偏度系数S_v’的分布特性揭示在近床处主要发生扫掠事件,而颗粒顶部以上区域喷射事件占主导。(3)平均雷诺应力R_mean在粒间区沿程先增大再减小,在颗粒区先减小后增大。(4)紊动能呈条带状分布,在河床底部和水面受到的抑制使得整体紊动能从床面开始增大,在颗粒顶部附近达到最大之后开始减小。     

河道水流三维数值模拟研究与发展

河道水流的流态往往非常复杂。在设计水利设施的过程中，应综合考虑验证建造河道的水力因素，因此无法采用单纯的水力设计计算，需进行相应的物理试验来测定水利设施的合理性。随着计算机技术的不断提升，数值模拟技术得到飞速发展，数值模拟技术也逐渐被应用到水利工程中，由于数值模拟的准确性及便利性，数值模拟在水利工程领域变得愈加重要。该文详细阐述水流三维数值模拟的研究发展过程，总结水流模拟的优势和弊端，为数值模拟的发展提供参考依据。      

一种轴流式叶轮的全三维优化设计

针对一种磁力驱动的循环冲沙装置,提出了轴流式叶轮优化方案以提高叶轮水力性能。通过 CFD数值模拟,对轴流式叶轮内流场进行了紊流数值分析,并研究了同一工况下不同叶片结构、叶片数、导流棒对内流场的影响。由内流场分布特点,选择了叶轮有关结构参数,改进了叶轮结构。试验表明,改进后的轴流式叶轮其水力性能得到提高,从而验证了 CFD 分析在优化设计轴流式叶轮中的可行性。     

大伙房水库主溢洪道三维流场数值模拟

采用RNGk-ε双方程模型模拟湍流,利用流体体积分数法(VOF)确定自由水面线,笛卡尔自适应网格与部分面积体积障碍模拟法(FAVOR)处理复杂的几何边界,成功地对大伙房水库主溢洪道流场进行了三维紊流数值模拟,得到了自由水面、溢洪道堰面压力、断面流速大小、分布和三维流场的分布规律,结果分析表明数值模拟与物理实验结果吻合较好。     

积石峡中孔泄洪洞门槽体型的数值模拟研究

对于闸后为明流的平板工作闸门门槽,其水力特性比压力段内的闸门门槽复杂得多,门槽体型设计尚无规范可以遵循。采用RNG模型模拟了积石峡无压工作门槽的三维流场,分段采用了刚盖假定法和VOF水-气界面追踪方法来处理复杂的自由液面。得到了门槽内及其附近的压力场、速度场。通过若干变量的计算值与物理模型实测值对比,其精度令人满意,且计算速度较常规算法提高显著。应用该数值算法进行了一系列计算,研究了门槽周围最小压强与门槽宽深比、错距比等影响参数的关系,并提出了优化的门槽体型方案。     

气流流动数值解及其在通风空调中的应用

传统的流动过程的预测通常依赖于缩小比例的模型试验,由于很难完全满足相似条作的要求以及测量上不可避免的误差,其结果只能是近似的.此外,模型试验比之数学模拟及仿真要耗费多得多的人力和物力.本文综述了我国气流流动数值解及其在通风空调工程中应用的研究现状和发展,并指出了近期的发展趋向.     

近地面边界层大气层结稳定度的测定与分析研究

近地面边界层大气层结的稳定度与许多学科有一定的关系，很多科研项目及技术措施都要求在特定的大气层结条件下进行，本文通过测定二种不同下垫面上的温度及风速的垂直分布，经过计算温度梯度和紊流交换系数确定大气层结在不同下垫面上的日变化规律，从而为相关学科提供依据。     

紊流混合摩擦区的水力计算

在管输工程中，紊流混合摩擦区是一个重要的流域，但其水力分析计算相当复杂，为便于工程应用，采取了分区计算，近似处理等方法，对现有各种计算方法的工作过程和如何掌握运用进行了综合性阐述和分析，给出了一种既有较高准确性，又切实可行的新计算方法。     

压力补偿灌水器流固耦合计算方法

为提高压力补偿灌水器的设计精度与设计效率,研究了压力补偿灌水器流固耦合数值计算方法,并采用快速成型技术制作的灌水器试验件进行水力性能试验,从流量的角度对压力补偿灌水器流固耦合计算方法进行验证。结果表明,采用SSTK-ω紊流模型进行流场计算、自适应网格重划分方法对变形的流体网格进行重构、结合弹性膜片的接触分析的流固耦合计算方法所得到的灌水器流量结果与试验结果最大偏差为2.5%,能够对压力补偿灌水器一定工作压力范围内的流量进行准确预测,可为压力补偿灌水器快速开发提供理论依据、减少试验次数、缩短开发周期、提高设计精度。