基于CFD的90°弯管水头损失计算的参数敏感性分析

计算流体动力学在水利行业中得到了广泛的应用。【目的】从众多不确定因素中找出对CFD建模有重要影响的敏感性因素,并分析其对计算结果的影响程度,优化90°弯管的CFD建模方案。【方法】采用单因素分析方法,分析了网格尺寸、湍流模型、水体密度、运动黏滞系数、当量粗糙高度等参数对计算结果的影响。【结果】RNG k-ε湍流模型计算结果与经验系数计算结果相对误差在±5%以内,能有效模拟弯管湍流流态;该湍流模型无需较小的网格尺寸,能够利用较小的计算资源得到精度较高的计算结果;当水体温度高于15℃时,三维流场计算软件能够对水体密度和运动黏滞系数进行修正,使计算结果精度更高;模拟水力光滑管道时,水体密度和运动黏滞系数对计算结果影响较小。【结论】工程算例模拟计算中,应当充分考虑模拟对象的体型和材料特点以及水体温度等因素,选取适当的参数值,能有效地降低计算成本,提高计算精度。     

猪精液4℃低温保存技术研究

为丰富猪鲜精保存技术、改善与提高精液保存质量,本研究以市场占有率高、性能稳定和可耐受4℃低温的长效稀释剂为对照,探讨本课题组研制的4℃稀释剂(低温Ⅰ号、低温Ⅱ号)对猪精液低温保存效果的影响。结果表明:低温Ⅰ号和低温Ⅱ号稀释剂对猪精液的有效保存时间和总存活时间均显著高于对照组(P<0.05)。保存至第6天时,对照组精子活力显著降低(P<0.05),保存至第10天时,低温Ⅰ号、低温Ⅱ号、对照组精子活力分别为74.6、76.0、0;保存第10天时,对照组pH显著低于2个实验组(P<0.05);保存从第5天开始,实验组质膜完整性显著高于对照组(P<0.05)。综上,本课题组研制的稀释剂对猪精液4℃低温保存效果较好,而且低温Ⅱ号对精子活力和质膜完整性保存效果更优。     

日光温室优化设计原理及标准建立研究

通过对北纬34°~43°地区冬至前后日光温室方位角、温室采光角、温室采光面形状及太阳视运动轨迹的分析研究,指出了目前日光温室方位角、温室采光角、温室采光面形状及温室结构等方面存在的问题,提出了日光温室方位角、温室采光角、温室采光面形状及温室结构等的优化设计原理及依据,并以此建立起可用数学表达式描述的统一、实用的日光温室设计标准。     

竖缝式鱼道90°转弯段水力特性的数值模拟

受枢纽布置与地形地质条件影响,竖缝式鱼道穿越公路、桥梁等建筑物或实现大转弯时通常需要布置90°转弯段。根据导板的布置位置,90°转弯段分为内内型、内外型、外内型与外外型4种类型。采用数值模拟技术计算4种类型90°转弯段的水流流场,主流区水流均紧贴边墙流动,主流区两侧出现尺度过大的回流区。针对出现的不利流态,提出了以增设整流导板的方式调整水流结构,并对水流结构改进后的水力特性进行了对比研究。增设整流导板后,主流区大致居中,主流衰减效果显著;回流区尺度合理,回流流速甚小。内外型90°转弯段增设一整流导板后,yi/B值介于0.30~0.71,说明主流区主要位于转弯段中间40%区域内;主流区两侧主要分布着3个回流区,位于弯段与弯段下游回流区的尺度最大,影响域为常规水池面积的0.9倍,长宽比为3.25,说明大尺度回流区的影响域为椭圆形区域,可便于鱼类游入与游出;弯段与弯段下游回流区内,靠近边墙的最大流速不超过竖缝断面平均流速的0.23倍,中心流速甚小,有利于鱼类良好休憩。内外型90°转弯段水流结构改进效果较其他3种类型更为明显,在实际工程中可考虑优先采用。