大沽河地下水库调蓄功能数值模拟研究

大沽河地下水库是青岛市的重要备用水源,对保障青岛市的供水安全具有重要意义。在分析大沽河地下水库储水条件和水源条件的基础上,采用有限差分数值模拟技术对地下水库的调蓄功能进行了模拟研究。计算表明:应急开采向青岛市区供水后大沽河地下水库区域水位降幅小于含水层允许疏干厚度;地下水主要取水口的水位高于最低取水位0.52~4.4m;丰水年停采涵养后水位很快恢复。大沽河地下水库易采易补,在极枯水年能够满足青岛市的应急供水需要而不引起环境地质问题,且丰水年经停采涵养后地下水可以很快恢复。     

利用地下水库调蓄水资源的若干措

文章分析了国内外利用地下水库的现状，认为目前我国应从利用地下水库调蓄洪水、城市雨水、南水北调中线工程调水着手。当前我国利用地下水库调蓄水资源还存在一些技术和管理上的问题，对拟建区的可行性论证，现场试验研究，地下水库的维护与运行管理应该受到重视。建议进行两项示范工程，即利用地下水库调蓄南水北调中线工程引水，利用含水层调蓄城市雨水，取得利用地下水库调蓄水资源的系统经验和理论，在我国广泛推广。     

平原(灌区)地下水库的数值模拟

在北方平原地区修建浅层地下水库 ,利用浅层含水层来调蓄雨水和跨流域调水 ,有重要的现实意义。分析了灌区用水和地下水库运用的要求 ,提出了浅层地下水库设计库容的确定原则 ,介绍了地下水库数值模拟方法。实例分析表明 :数值模拟可为地下水库提供设计参数及运行方案。     

轿车气动特性数值模拟与分析

利用CATIA软件建立轿车车身的三维模型,在ANSYS Workbench软件中建立其有限元模型,在FLUENT软件中,采用Realizable k-ε湍流模型,对轿车车身外流场进行数值模拟,并根据数值模拟的结果对该款车的空气动力学特性进行分析。在此基础上对该车尾部添加扰流板,并对扰流板与地面的夹角进行优化。仿真结果表明,当扰流板与地面的夹角为15.2°时产生了负升力,同时添加扰流板后,减弱了该车尾部的涡流,即降低了空气阻力,从而获得较好的空气动力学特性。     

地下水库回灌补源的数值模拟研究--以山东省邹平县城北水源地为例

通过邹平县城北水文地质条件分析,建立了引黄补源条件下的邹平县城北地下水库补源模式数值模型,采用准三维非稳定流有限元法进行地下水库开发利用渗流场模拟,对地下水库在各种开采方案下的供水能力、流场演化趋势和资源优化开发模式进行预报评价。研究表明,坚持引黄补源,在保证总开采量平衡前提下,减少城东北地下水开采量,扩大渠网内地下水开采,将激发引黄渠道对地下水源地的补给、提高水源地效率、阻止城东北老开采区地下水位降落漏斗急剧下降。     

汽车与障碍物正面碰撞模拟及模拟数值分析

分析了汽车车身与障碍物正面碰撞数学模型的建立方法,模拟汽车与刚性墙以48 km/h速度正面碰撞的车身变形结果,研究其模拟碰撞后的位移、加速度随时间的变化,其结果符合汽车安全法规的要求。     

楼顶温室数值模拟分析

对楼顶温室的环境进行CFD模拟, 分别考虑了开启不同风机个数、有无内遮阳等4个工况的温室环境.模型考虑了内遮阳和太阳辐射强度对环境的影响,模拟了4个工况的气流场.通过分析各个工况温室内速度分布情况,对楼顶温室提出了改进建议.     

某轿车外流场数值模拟与分析

汽车空气动力学特性对汽车的动力性、经济性和操纵稳定性起着举足轻重的作用.首先利用UG软件对某款轿车进行了建模,然后利用Fluent软件对该轿车车身模型的外流场进行了数值模拟,得到了速度矢量图、压力云图等计算结果,分析了其车身外流场的基本特点;最后根据车身结构要求及尺寸范围,确定了前风窗角度、后风窗角度、前部翘角、尾部翘角等4个对风阻系数Cd值影响较大的参数,在此基础上进行正交试验得出了9种不同的参数模型,以Cd值为评价依据,寻找一组最佳参数值,再以此组参数值建立车身模型,在同样条件下对其进行外流场模拟并与原模型对比分析,验证了优化后车身模型的正确性.     

太原市西张地下水库特征库容分析

分析了太原市西张水库的自然地理、水文地质条件,提出了地下水库特征库容的概念,利用抽水试验资料所求得的水文地质参数以及地下水位埋深控制标准估算了西张地下水库的特征库容,为太原市水资源的储备、合理开发利用和保护提供了科学依据。     

排气管烟尘排放数值模拟分析

基于DEM-CFD气固耦合数学模型,采用标准k-ε湍流非稳态的欧拉―欧拉耦合算法对排气管废气排放过程中烟尘运动过程、空气流场进行分析。在进行仿真之前需对耦合模型进行以下前处理:借助三维软件进行排气单管道建模并进行网格划分,将网格模型导入仿真软件中,对其进行初始条件、边界条件和耦合参数等设定。仿真结果表明:烟尘颗粒在排气管中分布均匀,烟尘没有在重力作用下掉落在排气管内壁;烟尘颗粒在0~0.36s时速度下降不明显,在0.36~0.6s时速度下降明显;在排气管内壁处空气流速较小,从内壁到排气管中心,空气流速逐渐变大。验证结果表明:仿真与试验结果,排气管出口处空气流速变化趋势基本一致,仿真结果整体值略大于试验。     

初期雨水调蓄池分析

初期雨水是典型的面源污染来源。随着人们对水环境的重视,为了有效减少初雨污染,利用雨水资源,避免城市内涝,不少城市在排水系统中建造雨水调蓄池用于收集初雨,然后输送雨水到污水处理厂集中处理。文章主要对初期雨水调蓄池的工作原理、运行模式、作用等方面进行分析。     

渠道冻胀敏感性数值模拟分析

渠道冻胀破坏机理复杂,其主要影响因素可归纳为土、水、温与附加荷载等4个方面。为了探明渠道冻胀影响因素对于混凝土衬砌渠道的影响程度和规律,利用正交实验设计理论,选取渠道冻胀不均匀系数作为评价指标,渠道断面形式、混凝土衬砌板厚度、分缝位置、渠基土冻胀系数和混凝土衬砌板弹性模量E作为影响因素,利用有限元软件ADINA进行数值模拟,研究各因素对渠道冻胀的敏感性。结果表明,5个因素敏感性由大到小依次排列为:渠道断面形式渠基土冻胀系数分缝位置混凝土衬砌板厚度混凝土衬砌板弹性模量E,从而为探索混凝土衬砌渠道最有效的抗冻胀措施及设计方法提供了科学合理的方法和依据。     

旋塞阀内流场数值模拟分析

为了探究旋塞阀内部流动规律,文章采用ANSYS-FLUENT软件,模拟了旋塞阀全开状态下的流动情况,通过对比分析不同位置流体介质的速度、压力以及速度矢量的变化,发现了阀门中部进口处由于流速的急剧增加,导致局部低压区域的产生,该区域极易产生空化现象,对阀门中部的流动造成不利影响。而阀门扩散段与出口段前端靠近壁面位置会产生低流速漩涡区,造成水力损失,使得该区域流动变得更加紊乱。     

渠道渗漏的数值模拟分析

采用以土壤水势为自变量Richards方程、考虑饱和流与非饱和流的联合求解的渠道渗漏二维数值模拟方法，以山东省位山灌区二干渠碱刘断面为例，模拟了不同运行情况下渠道两侧的地下水土壤水动态变化，通过水量平衡分析、与动水法渗漏量比较、与实测地下水位比较等，验证了数值方法模拟渠道渗漏的可靠性与参数选择的合理性。经     

渣浆泵内部流场数值模拟与磨损特性分析

利用工程上普遍采用的k-ε两方程模型和SIMPLE算法,对渣浆泵的内部流场进行了数值模拟。得出了渣浆泵叶轮与蜗壳内的速度分布、固相浓度分布以及漩涡结构等流场信息。比较了颗粒直径为0.5 mm,初始固相浓度为0.05,0.1,0.2,0.3,0.4时,以及初始固相浓度为0.1,颗粒直径为0.076,0.15,0.5,0.75,1 mm时的不同工况下泵内的固相浓度分布;分析了颗粒直径以及初始固相浓度对渣浆泵叶轮和蜗壳磨损的影响。     

果园混肥器设计与数值模拟分析

针对我国水资源短缺、水溶性肥料溶解度较低以及灌溉施肥中水肥混合的均匀性问题,设计了一种高效混肥器,并利用ANSYS仿真计算软件,对该混肥器的搅拌装置进行模态和应力应变仿真分析。同时,基于Fluent模块对混肥器搅拌过程的流场、速度场进行模拟计算分析。结果表明：计算分析得到搅拌器的安全系数为11.95,最低阶模态主频率为19.13Hz,各阶频率远大于混肥器的激励源频率,表现出良好的振动特性,完全满足工业设计要求。由分析得到的不同搅拌速度的流场分布图可知,混肥器在大于临界搅拌速度的旋转搅拌过程中速度矢量分布较为复杂,混肥器内部产生较多的扰流和湍流,可有效提高混肥效果,同时发现,转速大于临界搅拌速度时,搅拌速度的增加对于混肥器内部流场分布的影响较小,最佳搅拌速度为600r/min,此时在得到良好的搅拌效果的同时降低了能耗。     

火箭发动机喷管尾流的数值模拟与分析

利用Fluent软件,对火箭发动机喷管尾流的流场进行数值模拟和研究。分析了尾流内外部流场的流动特征,并根据不同气体成分的含量,获得了密度流场、压力流场和各种气体成分质量分数的分布云图。结果表明:数值模拟的真实可靠,为火箭发动机的研发提供了参考依据。     

供水系统数值模拟

对供水系统的数值模拟计算进行了研究，一般地，管中的部分阻力参数可以通过实测而得到，但依据它们常不足以确定系统状态，为此，基于直流电路的计算方法，对样本数据使用最小二乘法，得到了一种确定管路未知阻力参数的模型，由此确定系统状态，该模型对于灌溉网等的设计具有参考价值。     

深井离心泵数值模拟与试验

以150QJ20型深井泵为例,利用CFD软件Fluent快速准确地预测深井离心泵的性能,分别用不同网格数、不同残差收敛精度、不同湍流模型、不同流场计算方法进行了数值模拟,分析了不同设置方法对数值模拟结果的影响;对不同级数深井离心泵模型的数值模拟结果进行了讨论。在此基础上,选择出适合深井离心泵的数值模拟设置方法。将数值模拟结果与试验结果对比,分析了两者的差异,表明了利用Fluent软件预测深井离心泵性能的可行性。     

密云水库调蓄工程有压输水管道事故停泵过程水锤模拟分析

长距离输水工程一般具有扬程较高、起伏严重的特点,再加上地形条件复杂,很容易产生较为严重的水锤现象,尤其是断流弥合水锤;基于密云水库调蓄工程中雁栖泵站至溪翁庄泵站段有压管道输水工程,结合计算机软件对事故停泵水锤进行了模拟计算分析,并检验了既有水锤防护措施的防护效果,分析结果表明,采用复合式进气排气阀和液控缓闭止回阀的组合方案可以实现对该工程管道系统水锤的有效防护。