河流复氧系数研究

氧传输理论因存在不确定的参数而不能用来预测河流复氧系数，以双膜理论为出发点，从水流紊动结构角度上推导了液膜厚度δ的表达式，并用实测资料拟合了其中的比例系数，从而使含参数δ的传质理论模型能够用于预测河流复氧作用。     

边界拟合坐标网格生成方法研究

指出了Thompson及Thomas曲线网格生成方法中控制网格分布的调节函数的问题所在，克服了Thomas曲线网格生成法中边界局部平直近似假定的缺陷，经过严格推导得出一组新的调节函数，并给出了曲线网格生成实例。实例检验表明，该调节函数能够对复杂边界的单连通域或多连通域生成理想的曲线网格，即边界处网格正交，内部网格分布能够适应物理量场变化。     

正交曲线拟合坐标和物理分步法在二维河道流速场计算中的…

采用正交曲线拟合从标和物理分步法，建立了一种天然河道二维流场的数学模型。通过计算实例说明，该数学模型对数值求解具有复杂边界河道的流速场很有效，可应用于工程实践。     

二维溃坝洪水波演进的数值模拟及动态显示

采用基于MacCormack预测—校正技术的隐式数值格式求解控制水流运动的二维浅水方程，建立了模拟大坝瞬间全溃或局部溃倒所致的洪水演进过程的数学模型；应用该模型对矩形明渠中缓、急流过渡的水面曲线进行了数值计算，并与理论解进行了比较；最后用该模型预测了矩形河道中大坝瞬间局部溃倒的洪水演进过程，并对模拟结果进行了定性分析。比较与分析结果表明，该模型对模拟溃坝洪水波很有效。     

正交曲线网格生成技术研究

采用Ｐｏｉｓｓｏｎ方程进行曲线网格生成时,如何确定合适的调节因子Ｐ,Ｑ函数是网格生成技术中一个重要的研究内容。提出一种新的构造Ｐ,Ｑ函数的方法,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布,生成的正交曲线网格令人满意,该方法在数值模拟河道,湖泊等一类复杂边界的二维流速场中有很大的实用价值。     

高水头泄水建筑物反弧抗蚀体型研究

针对高水头泄水建筑物反弧段的反弧末端易发生空蚀破坏的问题, 从改善体型的角度出发, 采用理论分析与数值计算的方法, 通过比较, 得出一种抗空蚀性能较优的反弧曲线形式, 便于在工程实践中推广应用。     

并排方柱绕流的大涡数值模拟及显示

采用大涡模拟的方法对雷诺数为7.5×105并排双方柱绕流流场进行了数值模拟,并对所采用的模拟方法进行了实验验证.利用有限体积法和SIMPLE算法计算程式,对双方柱三维物理模型求解不可压缩的N-S方程.计算得到了方柱绕流的速度场和涡量场以及不同时刻的速度分量分布情况.对方柱后速度场、涡旋形成、脱落以及波动性等问题进行了分析,结果符合物理学规律.     

氧化沟水下推流转轮最优半径的数值模拟

氧化沟水下推流转轮是氧化沟中水流运动最主要的动力来源,转轮半径的大小对沟道内水流的流速以及流场结构有着重要的影响.本文采用气液两相流模型,并选取Realizable k-ε湍流模型封闭两相流时均方程,研究转轮半径的大小对整个氧化沟内流场的影响.控制方程的离散采用有限体积法;速度与压力耦合求解使用了压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法;模拟自由水面采用了VOF(volume of fluid)法.计算成果分析时,引入了最优半径比的概念.研究结果表明:当转轮半径与氧化沟弯道直径的比值r/d=0.218时,氧化沟中流速大于0.3m/s的流体区域占整个流体区域的百分比相对较大,并且此时在氧化沟直道中回流区域的长度最小.氧化沟转轮半径与氧化沟弯道直径的比值r/d=0.218,被称为最优转轮半径比.     

三峡水利枢纽大江截流数值分析

采用正交曲线网格生成技术建立一种明渠导流双戗堤立堵进占截流的数学模型。该模型可精细模拟各种截流工况下龙口各水力参数的变化规律以及导流明渠的流态变化和过流能力。通过对三峡水利枢纽大江截流水力要素的数值预测，并与三峡水利枢纽二期围堰导流的模型实验资料进行了比照，结果吻合良好。该数学模型可为水利水电截流工程制定施工方案提供依据。     

基于ENO格式的一维溃坝水流数值模拟

将ENO格式和Runge-Kutta时间离散的思想应用于一维Saint-Venant方程组的求解,数值模拟溃坝洪水,得出了水位和流速的沿程分布.经与理论解比较可知,数值解在间断渡附近没有出现数值振荡,水位和流速大小与理论解均吻合较好,表明采用ENO格式所建立的高分辨率模型能够很好地模拟溃坝波的演进过程.