渠系非恒定流数值模似方法的应用

渠系非恒定流的数学处理目前尚无精确的解法。本文用数值方法对灌区渠系的水流运动要素进行了计算并与实测资料进行对比,认为直接差分方法和特征线方法可供渠系优化调控时使用。     

渠道下游常水深运行非恒定流数值模拟研究

为了研究闸门调控下的梯形渠段非恒定流过渡过程,在下游常水深运行条件下,采用矩形网格特征线法,对渠段上游来水量变化和渠段上游闸门在不同线性调节方式下引起的非恒定流过渡过程进行了数值模拟,研究了渠段上游来水量变化时下游流量、上游水深变化过程,探讨了渠段上游闸门在不同线性调节方式下上、下游流量和上游水深的变化过程。结果表明,当上游来水量变化时,下游流量和上游水深经历一段时间都趋于稳定,且流量变幅越大,趋于稳定的时间也越长。闸门按线性函数式调节开度后,闸门过流流量、上游水深基本按线性规律变化,而后基本维持稳定不变。     

闸门开启过程中非恒定流与闸下消能防冲的研究(2)--灌区水闸启门过程中非恒定流数值模拟

利用物理模型对闸门开启过程中水流进行研究,证明了闸门开启过程中和全开之后一段时间内非恒定流的存在.以圣维南方程为基础建立数学模型,利用物理模型实验数据验证,并分析了主要影响因素.从而得到适用于模拟闸门开启过程中渐变非恒定流的数学模型,为寻找水闸消能防冲设计参数提供依据.该模型经过辽阳灯塔灌区实测数据的验证,是正确合理的.     

无分叉灌溉渠道系统非恒定流计算机模拟模型

本文建立了一无分叉灌溉渠道系统非恒定流计算机模拟模型。渠道断面可以是规则的或不规则的；横向水工建筑物可以是水闸、堰，侧向水工建筑物可以是水闸、堰、水泵站，且可任意组合．该模型可用作渠道系统的设计，运行管理，自动化中水力计算的工具。     

无分叉灌溉渠道系统非恒定流计算机模拟模型

本文建立了一无分叉灌溉渠道系统非恒定流计算机模拟模型。渠道断面可以是规则的或不规则的；横向水工建筑物可以是水闸、堰，侧向水工建筑物可以是水闸、堰、水泵站，且可任意组合。该模型可用作渠道系统的设计，运行管理，自动化中水力计算的工具。     

头屯河水库淤积变形的一维非恒定数值模拟

在水库一维非恒定水沙数学模型的基础上,运用Preissmann四点偏心差分格式离散水流方程,并用追赶法求解;对悬移质泥沙运动方程,采用相邻时层之间用差分法求解,而在同一时层上求其分析解,不仅可以避免含沙量计算结果的不合理,而且计算量也大大减少,水流方程与泥沙方程用非耦合方法求解;并用该模型对头屯河水库淤积变形进行了验证计算,与实测资料吻合较好.     

竖井孔口式泄洪洞恒定及非恒定泄流特性探讨

结合某工程泄洪洞进口体型的选型设计,通过水力学模型试验,对三种型式的竖井孔口式进口的水力特性及非恒定泄流特性进行了观测与比较。结果表明,不同型式的竖井孔口式进口在孔口尺寸相同的情况下,虽然恒定泄流特性相似,但其他水力特性,如流态,压力等,却有较大差异。非恒定泄流时,库水位变化主要与洪水入库过程和库容容积特征有关,泄量过程则与孔口尺寸和库水位过程有关。     

明渠非恒定急变流断波要素的计算

在数学推导的基础上 ,建立了工程实际中最为常见的棱柱体梯形断面明渠非恒定急变流断波要素的水力计算公式 ,并将其简化为关于波高的高次代数方程 ,采用二分法求其数值解。对文中提出的公式和数值解法进行了验证。结果表明 ,给出的求解公式及计算方法是正确的 ,且稳定收敛、迅速准确     

竖井孔口式泄洪洞恒定及非恒定泄流特性探讨

结合某工程泄洪洞进口体型的选型设计,通过水力学模型试验,对三种型式的竖井孔口式进口的水力特性及非恒定泄流特性进行了观测与比较。结果表明,不同型式的竖井孔口式进口,在孔口尺寸相同的情况下,虽然恒定泄流特性相似,但其他水力特性,如流态、压力等,却有较大差异。非恒定泄流时,库水位变化主要与洪水入库过程和库容容积特征有关,泄量过程则与孔口尺寸和库水位过程有关。     

闸门开启过程中非恒定流与闸下消能防冲的研究（2）：灌区水闸启 …

利用物理模型对闸门开启过程中水流进行研究,证明了闸门开启过程中和全开之后一段时间内非恒定流的存在。以圣维南方程为基础建立数学模型,利用物理模型实验数据验证,并分析了主要影响因素。从而得到适用于模拟闸门开启过程中渐变非恒定流的数学模型,为寻找水闸消能防冲设计参数提供依据。该模型经过辽阳灯塔灌区实测数据的验证,是正确合理的。     

明渠恒定非均匀流渠道流量实时监测方法研究与探讨

阐述了明渠恒定均匀流与非均匀流的特点及流量计算的水力学原理,分析了目前明渠流量监测存在的诸多问题.将明渠恒定非均匀流渠道水位变化的基本微分方程,改写为可方便计算的差分方程.提出了利用现代技术手段先实时监测出明渠恒定非均匀流测流渠段的二个水位值,再自动利用计算机借助差分方程同步计算出测流渠段的瞬时流量和累积水量.经实际应用证明该方法自动化实时性强、设备费用低、测流精度高.     

幂律流体偏心环状管流的数值模拟

根据流体力学N-S方程对层流的描述,结合力学理论,对幂律流体偏心环状管流的界面提出了严密而科学的界面耦合条件,得到了完整描述幂律流体偏心环状管流的适定的偏微分方程组.通过计算机数值模拟,发现了幂律流体偏心环状管流的流动规律,具有重要的工程应用价值,可为管道设计提供参考.     

气液两相流瞬态数值模拟

多相流动的瞬态数值模拟最常用的是双流体模型,由于受技术垄断的影响,其相关求解资料较少.为此,通过采用有限体积法,将SIMPLE算法推广到两相流形成SIMPLE-MF算法,用于双流体模型的求解效果较好,并开发了两相流瞬态模拟程序.     

湿天然气管输瞬变流模型及数值模拟技术研究

湿天然气浊经输技术的应用可减少海洋,沙漠,戈壁,滩海等条件恶劣的凝析气田的操作作人员和降低开采费用。在实际运行中,湿天然气在输送管道中的流动总是处于慢瞬变状态。     

戽流消能水力特性三维数值模拟研究

为研究戽流消能的机理,以某水库工程消能工为基础,采用RNG k-ε紊流模型和VOF多相流模型对比研究了底流消能与戽流消能时的流场差异。研究结果表明:戽流消能主要通过消力池表面漩滚和消力池前的竖向漩滚,加剧了水流的紊动掺气碰撞,从而增大消能效果;相较于底流消能,戽流消能出池流速流态更为均匀,能减轻下游河床冲刷,可为设计提供参考。     

小管出流环沟灌溉土壤水运动的数值模拟

建立了小管出流环沟灌溉土壤水运动的数学模型和环沟内水流推进模型，并用数值法求解，应用该模型可以确定小管出流环沟灌溉的技术参数。     

自动上游控制灌溉渠道系统计算机模拟

作者通过圣维南方程组的有限差分数值解并使用比例控制方式，编写出计算机程序，实现了自动上游控制灌溉渠道系统的计算机模拟。该程序也可用于人工上游控制灌溉渠道系统，能够根据取水建筑物的流量需求确定控制建筑物的调节。在上游控制渠道系统调控方法的研究中该程序可和作检验调控方法的工具。本文介绍了该计算机程序的主要算法。     

圆管分层流的数值模拟

从流体力学中的N－S方程出发，建立了圆管两相分层层流的流动数学模型。通过两相分层层流相互作用的流体力学分析，提出了两相流动界面的耦合条件，得到了一组完整描述两相圆管分层流的数学方程。通过数值求解分层流的数学方程，得到了对工程实际应用有重要价值的流动规律。应用圆管两相分层流的流动规律，可以实现高粘流体的高效率输送。     

含蜡原油管流模拟方法研究

对于呈现非牛顿性质的含蜡原油管流的模拟，即使在相同的热历史条件下，不同的模拟方法其结果相差也很大。对目前使用的旋转流变仪、试验环道等模拟方法进行了试验研究，分析了不同模拟方法其结果产生差别的原因，提出了不同模拟方法对管输大庆油、大庆加剂油的适用条件。     

基于直管道的湿煤灰两相流数值模拟

基于欧拉模型,利用FLUENT软件对直管湿煤灰固液两相流进行了数值模拟,通过改变水灰体积配比,分析不同体积比的管道流速和压强。研究发现,水灰比体积配对直管流体流动影响较大:煤灰的体积分数从10%增大到40%的过程中,运输的效率越来越高;但体积分数增加到50%及以上时,出现"堵塞"现象,效率下降;煤灰体积分数为40%时管道流体流动效率最佳。