高分子聚合物的湍流减阻机理

对链状高分子聚合物进行球-棍模型简化,使得在描述其减阻机理时更加直观形象。利用流体流动控制方程和高分子本构方程进行直接数值模拟,根据模拟结果研究聚合物的主要减阻机理。在湍流条件下,聚合物反向扭矩从根本上抑制了湍流发卡型漩涡的迸发和再生,进而减少流体的湍流脉动及流动阻力损失。其中,聚合物的正向扭矩作用在发卡型漩涡的拱形头部和第2个发卡型漩涡的腿部,抑制湍流漩涡的迸发频率和强度,减少新的发卡型漩涡的生成;聚合物的反向扭矩作用在发卡型漩涡的卷曲方向,可以减小漩涡的弯曲率和倾斜角度。     

岸边溢洪道进水口导流墙压强特性的数值模拟研究

文章以某大型水库岸边溢洪道进水口为研究对象,针对物理模型试验中溢洪道进水口处左岸回流、右岸出现漩涡的问题,应用Realizable k-ε湍流模型、VOF法模型追踪自由表面和非结构网格区域离散进行处理,对水库溢洪道进水口进行三维数值模拟计算,并结合1:80的物理模型试验成果对比分析,结果表明VOF模型能较好的反映出溢洪道进水口的压力场分布,与模型试验的结果吻合较好。其数值计算结果可以为岸边溢洪道进水口压强分布规律提供较为可靠的依据,研究成果也为其他类似的水工建筑物的进水口问题提供了参考。     

低比转速半螺旋吸水室双吸泵流场的数值分析

在CFD软件Fluent中采用考虑了旋转与曲率影响的RNG湍流模型,对具有半螺旋形吸水室的单级双吸离心泵进行了全流道（包括吸水室流道在内）数值模拟计算.结果发现,在叶轮流道内流速沿叶轮进口到出口逐渐增大;在叶轮流道前半部,靠近压力面处的流速明显大于吸力面,叶轮流道内压力分布基本和设计相符.通过对半螺旋形吸水室流道内部流场数值模拟结果进行分析后发现,在设计流量点,半螺旋流道出口隔舌及密封体处出现漩涡,并随着流量的增大漩涡逐渐明显,对叶轮进口产生影响.该结果对双吸泵及其进水流道进一步的性能优化设计提供了依据.     

竖井式抽水蓄能电站进/出水口的水力特征

采用小孔扩散方式所建立的轴对称二维切片模型和二维轴对称数值模型,对抽水工况的出流特性和尾流的水流摆向进行了研究.试验与数值模拟结果显示,抽水工况下出流可视作射流,水流摆向与水位有一定关系,高水位时摆向河床,低水位时摆向水面;三维模型对比试验显示,抽水工况下采用防涡板结构时的进/出水口水头损失系数可达0.61,而无防涡梁、阶梯防涡梁和水平防涡梁等3种结构的水头损失系数范围为0.44~0.48;发电工况下水头损失系数均接近0.40.试验结果显示,竖向扩散段的扩散角小于9°时能保证配水均匀.采用2~3倍发电流量观察发电工况时漩涡的形成,试验显示漩涡的变化特征随水位发生变化：高水位时在进/出水口顶盖上部形成单一的漩涡;当水位降低到一定程度后,大环流转化为若干个漩涡,漩涡数量与导流墩数量相同.两个进/出水口同时运行时,环流之间相互干扰,可能形成一顺一逆环流.     

阳江抽水蓄能电站进出水口水工模型试验研究

阳江抽水蓄能电站是继广州抽水蓄能电站、惠州抽水蓄能电站和深圳抽水蓄能电站后广东规划的第四座抽水蓄能电站.本文通过物理模型试验对上、下库进(出)水口水力特性进行了研究,并根据在发电和抽水两种工况下实测流速指标、水流特性、进(出)水口水头损失及入流漩涡等实测的水力参数,分析了原设计的运行效果和进出水口的流速分布情况,提出满足原设计要求的运行方案.     

单齿型矩形迷宫灌水器水力性能的数值分析

以矩形流道灌水器以及加齿后矩形流道模型为研究对象,借助CFD流体分析软件FLUENT对不同尺寸的流道模型进行压力流量模拟分析,将分析后的结果以流道内最小过流断面为控制因素,进一步利用TECPLOT软件分析灌水器内速度流场的变化。结果表明,单齿型矩形流道迷宫灌水器的水力性能优于矩形流道迷宫灌水器;在同一种尺寸的矩形流道内加齿,随着齿高的增加,流量系数和流态指数均减小;当流道内加齿处的过流断面比保持一致时,流道的流量系数随尺寸的增加而增大;并且流道尺寸越大,加齿后流态指数降低程度越大,越有利于提高灌水器的灌水质量;相比于矩形流道灌水器,单齿型矩形流道具有较好的消能效率,为进一步研制高水力性能的灌水器提供一定的理论基础。     

零流量工况下双叶片泵内部流场三维PIV测量

采用三维PIV测试技术对一比转数为111的双叶片泵零流量工况下的内部流动进行了测量.采用基于光纤制作的外触发同步系统和等效标定方法等关键技术来保证三维PIV测试精度.在Visual C++2005平台下,根据速度三角形,编写了三维PIV速度合成程序,将测量的绝对速度与圆周速度合成得到相对速度.结果表明:隔舌对叶轮内绝对速度场影响较大;叶轮流道内3个测量平面上都存在较大范围的漩涡区,但漩涡的大小、位置有所不同;蜗壳扩散段存在低速区域,该区域的绝对速度小于0.62 m/s,且存在漩涡现象;3个测量平面上,叶轮流道内、蜗壳扩散段及隔舌附近区域的轴向速度各不相同.     

快速检测土壤阳离子交换量的研究

针对土壤阳离子交换量检测行业标准推荐方法耗时长、操作繁琐,介绍了一种定氮仪配合漩涡振荡仪测定土壤阳离子交换量的快速蒸馏法,改进了离心处理环节和蒸馏步骤,讨论了关键流程和注意事项。该方法与行业标准乙酸铵法相比,试剂消耗明显减少,检测效率提高45%,检测精度和准确度符合标准要求,特别适于大批量及快速检出的土壤样品分析。     

泵站进水流速对2种进水方式的表面漩涡特性影响的研究

[目的]探究不同进水流速对泵站进水水流流态、漩涡的产生与发展变化规律的影响.[方法]结合泵站实际运行情况,采用NX UG 10.0软件构建泵站封闭式进水流道水平进水和开敞式进水池垂直进水2种进水方式的进水物理模型及三维湍流数学模型,采用雷诺N-S方程、VOF模型和非定常的SST k-ω湍流模型.对2种进水方式下不同进水...     

轴流泵装置进水漩涡对压力脉动的影响

轴流泵内压力脉动是引起机组振动和噪声的主要原因之一,为了研究漩涡诱发水泵内压力脉动的机理,采用Fluent软件对轴流泵装置进行非定常计算,得到了大流量工况下(1.2Qd)不同特征断面的频域特性,结合模型试验,利用高速摄像机对漩涡生成到消失全过程进行动态测量,观察到漩涡微观变化过程。结果表明:喇叭管下方漩涡发生位置与低压区位置一致,涡管底端的压力脉动幅值最大,其Cp值约为非中心点处的1.8~2倍,涡管中心处压力脉动次频发生在1倍叶轮转频处,在叶轮进口压力脉动与漩涡压力脉动在1倍叶轮转频处具有同步性,且压力脉动次频均在1倍叶轮转频处。在进水池底部压力脉动激励源为进水漩涡,进水漩涡影响叶轮进口压力分布,诱发叶轮进口压力脉动。通过研究进水漩涡从生成到溃灭的过程及对压力脉动的影响,可为泵站工程实际应用中消涡措施提供理论依据。