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1.
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考虑气温变化影响的引水渠道水内冰演变数值模拟 被引次数：2
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王晓玲 周正印 蒋志勇 周莎莎 张自强《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》,2010年第43卷第6期
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高寒地区冰害问题是关系到引水式水电站能否正常运行的关键问题.为此,建立了三维非稳态Euler-Euler两相流k-ε紊流模型,在动量方程中考虑了相间曳力、升力、虚拟质量力,在热量传递方程中考虑了冰水之间的热量传递以及太阳辐射、有效辐射、蒸发热损失和水面对流热损失等.以新疆某水电站引水渠道为例,模拟分析了气温变化条件下流速、水温、冰温及冰体积分数的沿程分布.结果表明:水温沿程先降低后增大,沿程出现最低点,冰温沿程逐渐增大;冰体积分数沿程存在突变点,且突变点在水温最低点附近;随着气温降低,最终的产冰量和冰体积分数逐渐增大.讨论了太阳辐射、有效辐射和蒸发热损失对水内冰分布的影响,并通过与吴剑疆等的黄河上游河道中水内冰演变计算结果及经验公式计算产冰量的对比分析,验证了模型的可靠性.
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2.
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离子水合对胞内冰成核与生长的影响 被引次数：1
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赵刚 杨基明 何立群 高大勇《自然科学进展》,2005年第15卷第3期
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使用Karlsson于1994年建立的细胞内冰晶成核与生长的模型研究了细胞内Na 和Cl-离子的水合对细胞内冰晶成核的影响.对水合层中的水分子数h取3个典型值0.0,1.0,2.0,详细研究了细胞内冰晶的成核与生长过程.取细胞内溶液为H2O-NaCl-丙三醇(Glycerol)三元系统,研究发现随着h值的增加,细胞内最终冰晶体积分数减少,而胞内冰晶成核的起始温度不变.取玻璃化转变对应的冰晶体积分数临界值为10,结果表明h的取值对玻璃化转变条件的确定有本质影响.对H2O-NaCl-Glycerol研究表明,在描述胞内冰成核与成长的理论模型中,h应为一状态函数h([cw,cs,ca],T)(其中cw,cs,ca分别是细胞内H2O,NaCl和丙三醇的质量分数).为进一步完善胞内冰晶成核与生长的模型,必须建立低温下h值与溶液组分、温度之间的函数关系.
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3.
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极地船换热器中海水-冰晶两相流的流动及传热特性的数值研究
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徐立 黄长绪 黄振飞 邹祥岩 孙强《大连海事大学学报(自然科学版)》,2018年第2期
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为改善极地船舶在北极航行时换热器的换热以及解决管程的冰堵问题,保障船舶海水冷却系统的运行与控制,基于CFD数值模拟方法,使用欧拉-欧拉双流体模型耦合相间传热传质模型,对海水-冰晶在壳管式换热器入口直管中的流动和传热进行数值模拟,研究入口含冰率和速度对冰晶流动和传热特性的影响.结果表明,冰晶在流动过程中由于融化发生分层现象,增加入口IPF或降低速度,会出现更显著的分层现象且顶部近壁处的冰晶体积分数随之增大.此外,与单相海水传热特性相比,当速度为1.0 m/s时,冰晶会增强传热;当速度为1.5 m/s、IPF小于6%或者速度为2.0 m/s、IPF小于10%时,冰晶对海水-冰晶两相流的传热具有减弱的作用,而且这种影响随入口速度的增加而增大;IPF为20%时,传热系数达到最大值.
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4.
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封冻期桥墩对冰塞壅水水位的影响
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陆飞飞 宋福平《工程与建设》,2013年第3期
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冰塞是北方寒冷地区河流冬季凌洪灾害的主要诱因,而跨河渠桥梁及其墩台的存在改变了河道中原有的冰塞水力特性,提高了河道中形成冰塞的可能性。我国是冰灾多发的国家,随着经济的增长,冰塞灾害所造成的损失越发严重。但是冰塞产生和演变机理的理解及桥墩对冰塞影响的研究仍然处于较低的水平,而对于桥墩对冰塞壅水影响的研究更是极为少见。依托无桥墩条件下冰塞形成演变的研究,研究桥墩与冰塞壅水相互水力作用特性的影响关系与规律,为高寒地区防凌与跨河桥梁的建设提供一定的理论支撑。模型结果表明桥墩的存在,进口流速与冰盖厚度都会对冰塞壅水产生明显的影响。模型的模拟值与实验室实测数据定性趋势基本相符,验证了模型的可靠性。
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5.
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静电场作用下H2O偶极极化对冰晶形成过程的影响
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孙伟 徐晓斌 徐传骧《西安交通大学学报》,2007年第41卷第2期
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采用去离子水为实验样品，在-30℃低温环境中冷冻，冷冻过程中施加不同强度的静电场干扰，研究静电场对去离子水冰核形成及冰晶生长过程的影响．研究发现，在冷冻过程初期静电场的引入可以诱发冰核形成，导致过冷点升高，但在随后液相到固相的相变过程中，静电场对冰晶生长具有抑制作用．分析认为，在静电场作用下电偶极矩沿电场方向分布的H2O具有最稳定的状态，能量的分布函数具有最大值，这些结果是诱发冰核形成、抑制冰晶生长的原因．
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6.
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汇流比对U形弯曲交汇河道中污染物离散系数的影响
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顾莉 赵欣欣 戴波 吴健祎 褚克坚《河海大学学报(自然科学版)》,2018年第3期
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针对弯曲河道交汇区污染物离散系数的分布特征进行研究,通过建立U形弯曲交汇河道水气两相流数学模型,进行交汇区水动力数值模拟。数学模型经试验数据验证后,模拟分析了不同汇流比对弯道交汇区水流结构和离散特性的影响,离散系数采用二维离散张量法进行计算。结果表明,支流入汇导致交汇断面附近纵向和横向离散系数达到峰值,该峰值随着汇流比的增大而增大;横向离散系数沿程分布呈现单峰结构,纵向离散系数沿程分布呈现双峰结构。
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7.
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河道人工湿地的构建及其对河道水流的影响
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陈平 韦余广 罗静《河海大学学报(自然科学版)》,2007年第35卷第4期
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提出了河道人工湿地的构建方法:在河道两侧的滩地上,每间隔一段距离设一弦长为S、弓高为B、高程在正常水位以下0.5 m的圆弧形扩展段,且扩展段于河道两侧呈犬牙交错状布置,洪没枯出形成旱湿交替的人工湿地场.采用三维湍流数值计算和分析方法,优化确定河道人工湿地断面的主要参数S和B,使人工湿地内获得了最佳水流条件.算例模拟计算表明,河道人工湿地床体主要构建参数的最优值为S=2.0D,B=0.7D(D为河道口宽).从河道流场、断面平均流速沿程分布及垂线平均流速横向分布3方面分析了人工湿地对河道水流的影响.分析结果表明:人工湿地构成后,整体河道会形成缓变与急变交错的流态;人工湿地段断面平均流速明显衰减;湿地与河道主槽内的水流流速差异较大.
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8.
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循环流化床制取流体冰中液滴碰撞-聚并实验研究
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彭正标 梁坤峰 袁竹林 徐大勇 何张陈《东南大学学报(自然科学版)》,2007年第37卷第5期
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对雾化液滴在液-液循环床体内碰撞-聚并现象进行了研究．在相同喷速下，通过改变载冷介质流量和温度，考察了影响液滴聚并发生频率的关键因素；采用高分辨率数码摄像仪实时采集床内颗粒在同一工况下不同高度处的流动状态，应用图像处理与数值计算相结合的方法，分析了颗粒平均粒径沿床高的变化趋势；对载冷介质温度最低时实验所获得的冰晶进行粒径的测量与统计整理，探讨了抑制液滴聚并的方案．结果表明，液滴聚并严重地影响了冰晶尺寸及其分布；在载冷介质流量较小时，液滴聚并频率大大降低，而在载冷介质温度较低时，液滴表面局部破碎及快速冻结导致颗粒平均粒径沿床高呈减小的变化趋势．在保证经济性及不冰堵的条件下，可以通过降低载冷介质温度和减小其流量来改善所制取流体冰冰晶的质量．
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9.
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泥沙颗粒直径及体积分数对高比转速离心泵的影响 被引次数：2
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敏政 王乐 邵翔宇《兰州理工大学学报》,2009年第35卷第1期
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基于小粒径固液两相流在高比转速离心泵内运动比较复杂的情况,以黄河含沙水为工作介质,采用改变颗粒直径和含沙水颗粒体积分数的方法,借助Mixture多相流模型扩展的标准k-ε湍流方程与simple算法,应用CFD软件对小粒径颗粒在高比转速离心泵内的流动进行数值模拟.通过内流场的速度、压力与颗粒分布,分析粒径大小对泵内固体颗粒运动的影响和进口固相初始体积分数对泵内压力和固相分布的影响,给出离心式泵叶轮的磨损特性.计算结果表明,相同的泥沙体积分数条件下,水泵的扬程随着颗粒直径的增大而下降,相同的泥沙颗粒直径条件下,水泵的扬程随着含沙水流中泥沙体积分数的增大而下降.
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10.
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高拱坝下游水垫塘内流场的数值模拟
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姜治兵 槐文信 韩继斌 杨中华《华中科技大学学报(自然科学版)》,2008年第36卷第2期
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运用带自由表面的三维k-ε气液两相紊流数学模型,采用质量分配的方法概化由于设有齿坎且高程不同的泄洪表孔而形成的复杂水舌形态,模拟了某水利枢纽水垫塘内斜向淹没冲击射流形成的气液两相流场,计算得到的底板时均压力分布与物理模型试验实测结果符合较好.通过数值模拟给出了水垫塘内斜向淹没冲击射流流态和纵横断面上的水气体积分数分布.数学模型弥补了模型试验对水垫塘内部水流流态及有关重要水力学参数难以观测与测量的不足,有助于分析判断泄水建筑物布置的合理性与水垫塘的消能效果.
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11.
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基于CFD的单股冲击射流的数值模拟
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唐宇光 刘春雨 田迪《天津科技》,2010年第37卷第5期
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运用PHOENICS计算软件，选取标准双方程模型及优选的紊流模型系数，采用有限体积法对轴对称紊流射流流场进行数值计算。计算结果农明，射流轴心速度是逐渐衰减的。选取平面紊动冲击射流问题为研究对象，通过对冲击射流内各区域流动特性的分析，给出了圆形冲击射流冲击区的范围，从喷嘴出口条件入手导出了壁面射流区中壁面切应力和径向速度的沿程分布关系式，该式反映了壁面射流场对初始条件的依赖。
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12.
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在低过冷度HPLC-6溶液中冰晶生长习性的研究
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刘俊杰 李前忠《内蒙古大学学报(自然科学版)》,2002年第33卷第3期
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通过推广冰晶在纯水中的生长理论 ,结合冰晶的空间结构及 HPLC-6分子在冰晶表面的吸附模式 ,计算了在低过冷度条件下 ,冰晶在 HPLC-6溶液中沿 a轴和 c轴两个不同方向的生长速率 ,得到的结果与实验结果符合较好 .
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13.
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气液射入压载水排放管中混合过程的数值模拟
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谷建龙 张芝涛 胡吉敏 张江华《应用基础与工程科学学报》,2009年第17卷第5期
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利用高效活性自由基在压载水排放管路中杀灭致死有害入侵微小生物,可解决目前各国海洋生态环境保护亟待解决的生物入侵问题.横流环境中的垂直射流,能够产生强卷吸反向涡旋对,具有较好的混合效果,以此实现气液携带的活性自由基与压载水在短距离的管路中快速均匀混合,以便使活性自由基充分接触并杀灭入侵微小生物.拟采用较成熟的假设各相均为连续相的Eudlerian-Eulerian双流体模型对T型管路结构进行数值模拟,分析气体体积分数在管路中的演变,来表征射流与横流的混合过程.结果显示,沿横流横断面上,气体体积分数存在反向涡旋对,在横流纵剖面上,可以明显看到紊动射流的起始段、弯曲段和顺流段,其气体分数分布区的发展类似于单相自由射流.不同流速比的流场演变,因受壁面约束形成独特的结构特征,同时说明冲击射流在短距离内更有利于快速混合.
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14.
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三峡水库重庆河段平面二维水沙数值模拟
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陈建《科学技术与工程》,2009年第9卷第20期
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针对长江重庆河段复杂的水沙运动特点和地形条件,考虑悬移质和推移质运动,采用有限体积方法建立了平面二维非恒定水沙数学模型,对重庆河段的水流运动和泥沙冲淤进行了模拟.模型中针对长江河道的实际情况,采用李义天提出的分组挟沙力级配计算方法以及床沙质范围界定方法,对现有三峡库区数学模型进行了改进,并利用重庆河段原型观测资料对模型进行了验证.结果表明,模型计算的沿程水位、断面流速分布和河床冲淤变化与资料符合较好,此模型可以用于重庆河道的水沙变化问题研究.
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15.
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三峡水库重庆河段平面二维水沙数值模拟
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陈建《南京邮电大学学报(自然科学版)》,2009年第9卷第20期
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本文针对长江重庆河段复杂的水沙运动特点和地形条件，考虑悬移质和推移质运动，采用有限体积方法建立了平面二维非恒定水沙数学模型，对重庆河段的水流运动和泥沙冲淤进行了模拟。模型中针对长江河道的实际情况，采用李义天提出的分组挟沙力级配计算方法以及床沙质范围界定方法，对现有三峡库区数学模型进行了改进，并利用重庆河段原型观测资料对模型进行了验证。结果表明，模型计算的沿程水位、断面流速分布和河床冲淤变化与资料符合较好，此模型可以用于重庆河道的水沙变化问题研究。
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16.
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内融冰式蓄冰桶数学模型的改进
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麻立波 俞保安 杨洪海《东华大学学报(自然科学版)》,1998年第6期
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介绍内融冰式蓄冰桶改进的数值计算模型.将盘管分成许多小段进行研究,考虑了蓄冷时冰层和释冷时水层间的连通现象及蓄冷期冰的温度变化和释冷期水温的变化.所得结果可为设计选用提供依据.
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17.
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非共沸工质R407C蒸发过程的数值分析
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冷婷婷 王华《贵州大学学报(自然科学版)》,2010年第27卷第4期
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本文改进了常热流边界条件下蒸发过程的稳态模型,引入了工质压力降计算和物性参数计算;采用数值计算方法,计算了R407C在蒸发过程中沿程压力、干度、温度分布及与换热流体之间传热温差的沿程分布情况;并将结果与改进前稳态换热模型的结果作比较。
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18.
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固相体积分数对螺旋离心泵内流场的影响
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李仁年 高 宏 权 辉 韩 伟《甘肃科学学报》,2014年第2期
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以某螺旋离心泵为研究对象,分析了在介质为固液两相时,初始固相体积分数沿内流场的分布变化规律和对螺旋离心泵内流场的影响.选用固液两相含沙水为介质,应用计算流体动力学软件Fluent,建立相对坐标系下的时均连续方程及Navier-Stocks方程进行数值模拟,得到螺旋离心泵内流场压力分布以及颗粒浓度分布.结果表明:螺旋离心泵内压力分布受介质固相体积分数的影响明显,而且影响到泵的扬程,体积分数过大会造成螺旋离心泵性能下降;体积分数过小,不能使螺旋离心泵在输送两相流时优势充分发挥,存在最优体积分数50%,使该泵在额定流量下扬程最高.
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高寒区引水渠道抽水融冰原型试验及分析 被引次数：2
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黄酒林 ;宗全利 ;刘贞姬 ;朱苗苗 ;王子坚 ;张小燕《石河子大学学报(自然科学版)》,2014年第3期
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在我国新疆、西藏等西部高寒地区,抽水融冰是解决该地区引水式电站冬季运行冰害的理想措施。本文在对引水渠道冬季运行冰害形成过程及影响分析的基础上,结合新疆玛纳斯河流域红山嘴水电站应用抽水融冰情况,介绍了高寒区引水渠道冬季运行抽水融冰基本原理,并根据抽水融冰原型试验结果分析了抽水融冰的运行效果,给出了渠道水与井水混合后的温度变化过程以及渠道水温沿程变化规律等,进一步论证了抽水融冰理论的正确性和可行性。
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20.
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冰盖下冰花颗粒的随机运动模拟 被引次数：2
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王军 倪晋 张潮《合肥工业大学学报(自然科学版)》,2008年第31卷第2期
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冰塞成灾是寒冷地区河流上存在的共性问题,冰塞的形成与演变可粗略划分为封河、水内冰冰塞和开河等3个阶段.基于固液两相流理论,尝试研究水内冰冰花颗粒的运动轨迹和初始冰塞头部的推进过程,冰粒浮速的模拟计算结果与现有经验公式计算结果定性一致,冰粒运动轨迹和初始冰塞头部的推进过程与实验室中观察现象类似.
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