鸭嘴阀扩散器卷吸特性研究

对同向流动环境中的水平DBV射流的掺混特性进行了一系列试验研究,对不同试验组次下的时均速度分量、射流边界、射流动量、紊动强度、雷诺应力和射流卷吸参量做了研究.研究结果表明：按时均中心线流速衰减规律,可将流动划分为3个区域,每个区域有其自身特定的指数衰减率;当x/D＞1.5,除主轴平面内的紊动应力以外,时均速度,紊动强度,雷诺应力出现自相似;轴变换发生在x/D＝1～1.5附近;平均稀释度和无量纲的沿程距离之间存在线性关系,相比于具有相同名义直径的同向流动环境中的圆射流,在相同排放流量条件下,DBV射流具有更好的稀释效果.     

2种角度横向紊动射流的实验分析

对射入均匀横流中的单股紊动射流流场进行了实验研究.利用IFA300型热膜风速仪系统测量了对称面内的流动,射流入射方向与横向主气流之间的角度为90°和60°,得到了射流与主气流速度比R为2和4的速度场和湍动能分布,并给出了不同工况下的射流轴线轨迹.结果表明:射流入射角与速度比对流场影响很大;射流对横向主气流的影响主要集中在射流发生弯曲直至与主气流平行的区域内,当射流垂直入射时,射流背风侧存在流动分离现象,当射流倾斜入射时,分离现象基本消失;当R值增大时,射流轨迹起始段的长度增加,对主流场影响的范围增大,射流入射方向与主气流之间的角度值减小,射流轨迹的垂直高度降低,射流对主流场影响的区域减小.     

喷口射流对环境泥沙的冲淤规律

我国的排海工程扩散器多设置在多泥沙的河口、海湾等浅水水域中，为了使排放污水能够得到更大程度的稀释和扩散，应尽量降低上升管高度，以充分利用宝贵的水域空间，但上升管高度的降低增另了泥沙淤埋扩散器的可能性，结合上海污水治理二期工程白龙港排放工程的研究，利用模型相似及泥沙运动理论，对泥沙淤埋和浑水环境两种情况进行喷口射流对环境泥沙的冲淤规律试验，分析了扩散器各可行性方案在上升管高度尽可以降低后的冲淤能力，     

圆形紊动射流的分维测量和分析

将分维测量和数学图象处理技术结合起来，发现常用的“数盒子”法在测量分维时所获结果偏小，提出了修正“数盒子”法并用于测量圆形紊动射流的分维，研究表明：（１）紊动射流的分维尺度的上、下临界约为积分尺度和耗散长度尺度；（２）紊动射流的分维可以反映流动的分区特性。分维Ｄ湍程增加，在Ｘ／ｄ０≈６附近存在一个“跳跃”。     

竖管式扩散器排放近区试验研究

结合我国排放口设计的发展方向,通过物理模型对竖管式扩散器排放近区的稀释特性和竖管间距、喷孔布置等因素对表层初始稀释度的影响进行了研究,研究结果表明,对于潜管排放,密排不是唯一的最佳排放形式,合理的竖管及喷孔布置是获得较好稀释效果和节省工程造价的有效途径．     

河道扩散器排放下游流速和浓度分布的预报

应用作者所取的河道扩散器排放的流场的数值模拟计算成果和水槽试验资料的基础，分析了流动水体中多孔射流排放下游流场的主要影响参数。根据射流与环境水体的掺混稀释特性，采用虚拟扰动源的处理方法，给出了描述河道扩散器排放下游流速的浓度分布的公式。该公式的计算结果与数值模拟及实测值吻合良好。     

高密度弗劳德数热浮力射流特性实验

为研究潜艇热尾流的浮升规律与水面特征,将潜艇冷却水排放形成的热尾流等效简化为水平圆形热浮力射流,在高弗劳德数条件下,采用给定的射流出口速度和不同的射流管径与射流温差组合条件进行系列实验.结果表明:当管径相同时,热浮力射流到达水面时的水平运动距离随密度弗劳德数增加而增大;同时,采用特征参数进行无量纲化处理后,各工况下的浮升轨迹中心线归一于同一曲线;热射流浮升引起的水面温升峰值出现在中心轨迹线与水面的交界位置,射流开始后温升峰值先随时间增大,达到最大值后趋于稳定;通过拟合分析,得到了最小稀释度与密度弗劳德数及射流淹没度的函数关系.     

流动环境中水平热射流温度分布特性研究

根据计算流体动力学和数值传热学理论建立了考虑浮力作用的热射流水平排放及浮升规律的数学模型,采用有限体积法离散求解三维热射流的数学模型,对圆形热射流和椭圆形热射流的温度分布特性进行了数值计算分析,得到了圆形热射流与椭圆形热射流轨迹的温度场分布图像,分析了出口形状对热射流轨迹温度分布的影响.对计算结果的分析表明:椭圆形出口有利于加快热射流的热量扩散,能够更好地减弱热排放对环境的热污染.     

水跃底部脉动压力随机分析及紊动比尺初探

为了研究水跃底部的脉动压力并探求一种适当的脉动压力析分方法,我们对溢流坝下游的自由水跃及带有消力坎的水跃底部脉动压力进行了试验量测及数据处理,文中不仅给出了通常的数据处理结果,例如:期望、方差、概率密度、方差谱密度、自相关、互相关等,而且给出了自相关函数的积分、导数谱、凝聚函数等.在综合分析本试验及前人试验的基础上,得出了脉动压力强度最大值的估算公式和紊动积分比尺及紊动微分比尺的某些变化规律,文中所采用的分析方法及所得结果对今后研究及工程设计将是有益的.     

复式断面横流紊动水平射流特性试验

为了揭示复式断面横流环境中三维圆形水平射流的特性,运用Micro ADV测速系统对射流流速比为12的横流紊动射流进行了实验研究,给出了射流典型横断面二次流速度的矢量图和主流速等值线图.实测速度场资料分析表明:在射流出口附近射流表现出强烈掺混和卷吸现象,主槽和边滩的衔接段存在着较强的二次流,同时射流与来流的相互作用表现出明显的分叉现象,其分叉半角为7.6°;复式断面产生的二次流有助于加速射流的分叉.实测的流动典型横断面紊动强度分布和湍动能等值线表明,射流在其核心区具有强烈紊动,且在整个流场中是各向异性的.最后给出了射流出口高度水平面的时均流速分布图.     

污水排海管扩散器模型试验研究

结合厦门污水排海工程进行了扩散器模型试验研究。模拟了污水和海水密度差，在全面研究了扩散器主要参数（竖管间距、喷孔个数、喷射角和喷孔平面布置等）与表层初始稀释度的关系的基础上，建议优先采用较多喷孔，增大竖管间距的布置，以节省工程投资；采用逆模型技术模拟了环境水体横向流动的作用；研究了多孔扩散器喷孔雷诺数对表层初始稀释度的影响，提出了满足相似要求所需的临界喷孔雷诺数；研制了相应的试验设备系统。     

位移式扩散器近区稀释扩散特性试验研究

对水位变化范围较大的长江上游江段采用位移式潜没多孔扩散器处置少量无毒废水进行模型试验研究，分析其近区稀释扩散特性，提出了长江上游Ｗ市味精厂位移式排污扩散器工程参数。     

污水排海管扩散器中海水循环阻塞的研究

通过物理模型试验，研究了海水入侵具有上升管的扩散器形成循环阻塞的机理和影响循环阻塞冲洗的因素，建立了循环阻塞的临界冲洗流量及相应的临界密度佛荣德数的理论计算模式，并在试验中得到了很好的验证。     

异形钢塔合龙精确配切量计算方法及应用

提出了考虑已成合龙口架设偏差的空间扭曲型合龙段精确配切量计算方法。以合龙口特征点至合龙段端口棱线距离构造目标函数,以合龙段满足架设偏差为约束条件,基于内点罚函数法驱动优化模型,精确计算合龙段各棱线配切量。通过连续72 h温度场与变形的关联分析,确定合龙时机;基于环境温度与温度场关联分析及天气预报,考虑温度影响,对配切量进行修正。最后,通过合龙口及合龙段多特征点坐标采集,计算合龙段配切量,实现了钢塔零附加应力精确自然合龙。     

大宽度无叶扩压器旋转失速特征的数值分析

采用二维方法,预先给定扩压器入口的射流-尾迹分布,忽略边界层的影响,对一具有大宽度无叶扩压器进行了数值模拟;分析了扩压器长度、叶轮叶片数目等因素对失速的影响.计算结果表明:对于宽度不同的扩压器存在不同的失速机理,相关结论和文献结果的比较也证实了该方法的正确性.     

气动系统外部结露的机理与判别

通过分析、研究气动充放气系统外部结露的发生机理,提出了一种快捷的结露判别方法.当元件表面的平衡温度达到或低于环境露点,系统将发生外部结露,反之则不会发生结露.据此机理的判别方法是:假设系统元件的初始温度为环境露点温度,在考虑系统内部气体、元件及外部空气之间的耦合传热的同时来比较若干个充放气周期结束时元件表面周期温度的变化趋势,如果元件表面周期温度逐渐升高,则系统不会发生外部结露,反之系统将发生外部结露.在气动充放气系统的二维轴对称模型中进行了数值模拟,结果表明所提方法可快速准确地判断出系统的结露情况.     

神经网络模型在锂离子电池表面温度预测中的应用研究

基于人工神经网络构建了锂离子电池表面温度的预测模型. 该模型为3层网络结构,其中输入层中有4个节点,隐含层中有9个神经元,输出层中有1个节点. 训练结果表明,模型具有较快的收敛速度和优秀的训练质量,从而保证了预测的精确度. 模型的预测值与实验值吻合程度高,说明了模型工作的有效性. 模型预测电池在较高环境温度(80 ℃)下以10C倍率放电结束时的表面温度为86.71℃,仅比环境温度高出6.71 ℃. 该模型有助于电池热管理系统的研究与开发.