混流式水轮机尾水管旋涡流的LES

基于N－S方程和大涡模拟（LES）模型，采用贴体坐标和四面体网格系统，用SIMPLE算法求解，对混流式水轮机内部流动进行了三维非定常紊流计算，较准确地预测了一混流式水轮机在各工况下的内部流动，尤其是尾水管和转轮内的旋涡流动。     

基于群论方法的粘性流动的相似性解

用群论方法求出了平板边界层、二维射流、涡丝扩散3种情况下粘性流动的相似性解,回避了一般教科书中求解该问题时所使用的大量的物理推理和逻辑试探,从而使求解过程显得简单明了.     

旋风式风机的试验研究

旋风式谷物干燥系统是风力在农业中应用的新设施,本文论述了旋风式风机各参数对拔风性能的关系,求得影响拔风性能的主次参数和参数间的交互作用,建立了拔风性能和各参数间的回归方程,得出参数的较佳组合,为旋风机的没计及干燥系统的改进提供了依据。     

旋涡泵的研究现状与发展趋势

旋涡泵在小流量、高扬程场合应用十分广泛。为此,综述了旋涡泵的特点及分类,详细论述了旋涡泵内部流动过程,总结了水力设计方法及研究现状,指出了进一步发展的趋势和方向,为后续研究工作提供指导性建议。     

隔舌安放角对旋流泵内非稳态流动特性的影响

为明确舌安放角对旋流泵性能及非定常流动特性的影响,该研究设计了不同隔舌安放角的蜗壳模型,基于Navier-Stokes方程和RNG k-?湍流模型对旋流泵进行了全流场数值模拟,并通过能量性能和压力脉动试验对数值模拟方法进行了验证。能量性能预测结果表明,存在最优隔舌安放角使泵扬程和效率均达到极大值。流场分析结果表明,隔舌安放角对蜗壳隔舌及扩散段的流态具有较大的影响：较小的隔舌安放角会减小蜗壳喉部的过流面积,使无叶腔内流体的旋转运动受阻,致使循环流与隔舌的动静干涉作用增强;过大的隔舌安放角会造成扩散段产生大尺度的漩涡和回流。压力脉动分析表明,隔舌处压力脉动分布特征受安放角和测点位置共同影响：随隔舌安放角的增大,隔舌处的压力脉动先降低后增大,安放角由30°增大至45°时,2倍轴频（fn）的脉动最大降幅约47%,安放角继续增大至50°时,（0.25～0.5）fn的低频脉动最大增幅约86%;随着测点与叶轮轴向距离增大,隔舌处的压力脉动逐渐减小,叶轮一侧的脉动幅值约为泵体进口一侧的2倍。涡量场分析表明：蜗壳隔舌处频率为2fn的压力脉动由入口螺旋状入流发展扩散产生;隔舌处涡核分布的不对称性是导致蜗壳隔舌处压力分布不对称的原因。适当增大隔舌安放角能有效改善旋流泵隔舌处内流的稳定性,并一定程度提升旋流泵扬程和效率。综合各项性能表明该模型泵隔舌安放角45°时性能最优。研究结果可为旋流泵优化设计提供理论参考。     

非设计工况下离心泵二次流旋涡的流动轨迹数值模拟及试验研究

采用cfx软件,基于RNGk-ε湍流模型,对小流量、大流量及汽蚀工况下叶轮内部三维流场进行数值计算,并将计算结果与试验结果对比分析。结果表明：在小流量运行时,二次流旋涡在叶轮出口处靠近叶片的工作面处发生,其旋向是按逆时针旋转的,当流量进一步降低时,在叶轮流道内部会出现第2个二次流旋涡;到流量降低到一定程度时,蜗壳的出口处的上方也出现二次流旋涡,其旋向也是按逆时针旋转的。在大流量下运行时,在叶轮内部没有发现二次流旋涡,但在蜗壳的出口处的下端出现二次流旋涡,其旋向是按顺时针旋转的;在汽蚀工况下运行时,二次旋涡流发生在叶轮进口处靠近叶片的背面,其旋向是按顺时针旋转的。     

深水管道涡激振动控制方法

海底管道涡激振动控制是管道设计中的重要问题。根据深水环境下,海底表面流速通常很低,并且基本不受波浪影响的特点,指出深水涡激振动控制应主要考虑疲劳失效,用管道的疲劳寿命作为深水悬跨管道涡激振动的控制条件。建立了深水环境下涡激振动的非线性微分方程,给出疲劳计算公式,并对比了浅水控制方法与深水控制方法计算的临界跨长。     

基于粒子图像测速技术的液力偶合器漩涡流动特性研究

液力偶合器内部流动特性对能量的高效传递非常重要。深入研究液力偶合器内部流动机理和流场结构分布,对于优化液力偶合器腔型结构并进一步提高其工作性能具有重要意义。液力偶合器的内部流场是具有多种流动结构和多种物理效应并存的流场,存在多种复杂的流动现象,尤其在制动工况下液力偶合器涡轮内部流动是一种特殊的漩涡流动。为了研究制动工况下涡轮独立流道内漩涡流动的产生与运动,基于粒子图像测速技术（particle image velocimetry,PIV）采集涡轮径向切面流动图像。通过灰度化增强、阈值分割、边缘检测、锐化等图像处理技术识别涡轮内部大尺度漩涡流动,定性分析流场结构分布;采用连续帧图像互相关算法定量提取涡轮内部速度场和涡量场,研究涡轮内部小尺度漩涡流动;分析漩涡流动产生的原因及其对液力偶合器能量传递的影响;讨论不同尺度涡旋发展变化的过程,通过涡量场分布结果研究流体能量耗散。分析涡轮近壁面流动区域上的漩涡流动,证明壁面边界区域上的相对涡量将对能量耗散产生重要影响。通过PIV试验研究实现了涡轮内部漩涡流动可视化与流动参数定量化提取,PIV试验研究结果可为液力偶合器内部流动机理研究提供参考。     

平行边壁剪切流的雷诺数与摩阻流速特性初探

应用涡动力学观点,分析平行边壁剪切流的流动特性和从层流到湍流转捩的特点;对雷诺数和摩阻流速的概念及他们之间的关系进行分析和评述;给出了雷诺数的不同表达形式,把它与脉动过程和失稳机制联系起来,弥补以往的动力学参数缺乏流动物理机制的不足;最后,指出摩阻流速实际上是反映流场与边壁互相作用的一个系统整体参数.     

辽宁省东南部一次暴雨过程动力诊断分析

[目的]对2015年8月2～4日辽宁东南部地区一次由东北冷涡引起的大范围持续性暴雨过程进行动力诊断分析.[方法]采用FNL一日4次再分析资料,分辨率为1°×1°,结合Micaps格式地面、高空观测资料,分析2015年8月2～4日辽宁东南部地区一次持续性暴雨过程的降水实况、环流背景和动力条件.[结果]东北地区上空有深厚低压系统,东侧阻塞高压和南侧副热带高压阻止其东移南压;暴雨发生地区位于强盛的低空急流出口左侧区域、高空急流入口区的右侧,低空急流促使底层风场切变辐合,高空急流使得高空存在一个明显的“抽吸”作用;低空辐合、高空辐散的散度场分布有利于空气的上升运动;暴雨发生地区存在广义湿位涡正异常区,且广义湿位涡正异常区域与未来6h暴雨区域及暴雨强度有良好的对应关系.[结论]该研究为暴雨预报提供指示性因子.