表面活性剂减阻试验研究

表面活性剂湍流减阻作为一种新的减阻技术,在油田伴热和海底管道伴热系统中都有很好的应用前景。测量了十六烷基三甲基氯化铵减阻溶液在三种不同管径圆管中的压降规律,研究了管径尺寸与表面活性剂浓度对减阻率的影响,获得了不同条件下减阻率与雷诺数的关系曲线。     

不同雷诺数下混流式水轮机密封间隙通道内流动特征分析

针对水轮机密封间隙流道空间尺度相差较大,为实现对间隙流道的整体精确计算,文中采用分步投影法,求解间隙流道内不可压缩的Navier-Stokes方程.为更好地捕捉到间隙通道内的涡结构特征,对梳齿密封间隙采用六面体网格划分,在壁面边界处进行网格加密.扩散项采用二阶中心差分格式,对流项采用Quick迎风差分格式.通过数值求解得到不同流动雷诺数下间隙流道内速度、压力及涡量的分布规律,同时得到顶盖压力、间隙流道产生的轴向推力和转轴力矩.计算结果表明：流体从间隙进入梳齿空腔后,形成典型的旋涡耗能结构而耗散部分动能,对降压节流起到主要作用,同时,雷诺数对腔体内的旋涡形态影响较大.计算结果有助于理解不同流动雷诺数下水轮机密封间隙渗漏流道内复杂流动的真实物理机理以及密封间隙对轴系结构动力学特性的影响.     

田内相似准则的雷诺数修正

多年来，田内相似准则一直是日本和中国在进行网具模型试验时，作模型、实物的换算准则。但在拖网的模型试验中，所取得的数据，按田内相似准则换算到实物，与实物网实船测试的数据相差很大。产生这种情况的原因，主要是由于田内相似准则在推导过程中所作的假定条件与实际情况出入较大。     

侵蚀性坡面流流态的试验研究

通过定床阻力试验,从水力学原理出发,对3种不同坡度(坡度分别为:5°、10°、15°)有机玻璃床面和人工粗糙床面(床面粘贴砂粒粒径分别为:0.5～1、1～2、2～5、5～10mm)的侵蚀性坡面流试验数据进行分析,研究了侵蚀性坡面流流态,得出了侵蚀性坡面流存在"虚拟层流"、过渡流和紊流3种流态形式,通过试验分析了"虚拟层流"具有悬移输沙能力的原因。     

滴头流道内部含沙水流流动特征的试验研究

滴头流道中水流的运动状况是影响滴头水力性能的主要因素,而水源中悬浮颗粒(沙粒)的存在对于水流有着不可忽略的反作用.该文研究了浑水(含沙水流)在迷宫滴头流道内流动过程,分别选用清水和含沙浓度为40、80、160 mg/L,的浑水,通过滴头在不同压力下流量变化,分析了流道内部含沙水流流动特征及沙粒对滴头水力性能的影响.试验结果表明:同一工作压力下,沙粒的制紊效应使得滴头流量随悬浮颗粒浓度的加大先上升后下降;滴头的流态指数随悬浮颗粒浓度的提高略呈下降趋势;在该试验条件下,流道内层流向湍流过渡早于常规流动,工作压力在45 kPa时流道内水流已处于湍流状态.     

拖网模型试验小尺度雷诺相似准则的理论探讨

本文从理论上探讨拖网模型试验的相似准则．首先分析现有相似准则的理论前提中存在的二个问题，然后提出一种以拖网网体的小尺度雷诺相似为基础的准则．这一准则与现有准则有二个主要的不同点：(1)现有准则假定网具阻力与速度平方成正比，亦即阻力系数是常数K与雷诺数无关，试验中不考虑粘性力相似条件。本准则认为网具阻力系数CR不是常数而是雷诺数的函数，亦即CE=CR(Re)。在模型试验中考虑粘性力相似条件。(2)现有准则按重力相似，亦即相当于网体小尺度傅汝德数相似条件推导实网与模型网之间的速度关系。本准则认为支配网具阻力的主要因素是粘性力。考虑到网体的滤流特点，以网体的小尺度雷诺相似为条件推导实网与模型网之间的速度关系。同时考虑到二者的大尺度雷诺数不同所产生的尺度效应，引进了相应的修正系数。在讨论了相似准则的理论前提后，本文阐述了新准则的要点。     

方截面直微通道内低雷诺数流动分析

为了研究植物水分通道导管内流等雷诺数小于1的微通道内流流场特性,采用Micro-PIV试验测量技术和Fluent软件,通过设置合适的多孔介质区域厚度与动量源项,建立多孔介质模型模拟壁面粗糙元影响的数值模拟方法,在雷诺数分别为0.15,0.25和0.35时,对断面尺寸为400μm×400μm的方截面直微通道内流流场进行研究,并将试验与数值模拟结果与直接对控制方程解析求解所得的解析解进行比较.结果表明：微尺度通道往往具有壁面相对粗糙度高的特性,该特性对通道内流场分布造成的影响,在雷诺数很低的情况下,仍然不可忽视.解析解是针对常规尺度通道推出的,未考虑微通道较高的相对粗糙度对流场的影响,虽然其流场速度廓线的变化趋势与试验值相近,但其值在距离流道中心小于0.04 mm的主流区小于试验值,而在距离流道中心大于0.04 mm的近壁区大于试验值.采用多孔介质模拟壁面粗糙元则可以有效地实现对方截面直微通道低雷诺数内流的模拟,试验值所得数据点与模拟值所成曲线重合.     

雷诺数和界面污染程度对气泡水动力学特性的影响

深入研究气泡界面污染程度对气泡水动力学特性的影响,对控制和改善泡状流动中气泡的运动速度和气液界面的传质和传热性能具有重要意义。为此,该文利用停滞帽模型详细研究了不同气泡雷诺数下,球形气泡界面污染程度对气泡界面参数(切向速度、压力、切应力和涡量)及其整体运动特征(尾流和阻力系数)的影响。基于停滞帽模型,通过改变帽角来定量控制气泡界面的污染程度,气泡雷诺数20≤Reb≤200,计算区域为轴对称结构。研究表明,在不同气泡雷诺数下,气泡界面污染程度对气泡水动力学单一物理参量的影响趋势是相似的,且界面参数在帽角处发生了突变;界面污染程度对气泡整体运动特征的影响与气泡雷诺数有关,气泡雷诺数越小,界面污染程度对阻力系数的影响越明显,而尾涡现象越弱。     

马卡山不同植被群落斜坡土体中根土环隙导流特性

根土环隙作为一种新型的特殊土壤大孔隙类型,在植被发育斜坡土体降雨入渗过程中发挥着重要作用。采集呈贡实验区高盖度不同植被群落斜坡土体,基于水分穿透法,获取大孔隙特征参数,结合套管数学模型,进行了土体中根土环隙的导流特性研究,结果表明:木本和草本植被群落土体根土环隙尺寸范围分别为0.62~1.02 mm、0.67~1.12 mm,且前者土体各层环隙尺度均小于后者。两种植被群落土体中根土环隙流道u/u_m的最大值均随深度增加而增大,但大小基本一致;深度范围内,土体各层u/u_m达到最大值时的r值提前,且木本土体各层相应r值均大于草本;根系及环隙尺寸的差异是形成其特征的主要原因。相同流道数量及雷诺数条件下,平均流速、最大流速及环隙导流贡献率均随深度增加而增大,流量则反之,且木本土体各层流速、流量及贡献率均大于草本。     

等径PVC三通管局部水头损失系数试验研究

基于水力学基本原理,对竖直管进水等径PVC三通管的局部损失进行了试验研究。分析了局部损失系数与入口雷诺数之间的相关关系。结果表明,随着雷诺数的增加,局部损失系数先减小再增大,呈良好的二次抛物线关系。