跨临界瞬态数值模拟中的高精度拟临界温度计算

根据拟临界温度的定义,结合IAPWS IF97水物性公式,迭代计算获得了不同压力下的拟临界温度数据,在此基础上拟合出拟临界温度与压力的关系式.基于该关系式计算构建了拟临界温度计算模块,用于热工水力系统程序的跨临界计算改造.应用修改后的热工水力系统程序,针对简单的模型进行了跨临界瞬态计算.结果表明,拟临界温度与压力拟合关系式能够用于超临界压力系统的跨临界瞬态计算.     

加热通道内超临界流动的稳定性分析——时域分析

详细描述了超临界流体流动稳定性分析的时域法模型.利用该模型针对加热通道内超临界水的流动进行了瞬态模拟分析,并给出了系统质量流率随时间变化和系统进出口质量流率在相平面中的运动轨迹曲线.考察了在采用频域法得到的对数衰减率（LDR）接近0时的系统稳定性特征,得出了系统在该状态下处于极限环稳定状态的结论.通过阶跃变加热功率的瞬态模拟,证明了系统在高焓值情况下稳定性振荡现象的存在.通过时域法计算得到的结论与频域法是一致的,但时域法能更好地进行流动稳定性的非线性特性分析.     

弯曲河流湍流结构动力演化特征

将弯曲河流中湍流结构看做一种扰动波,通过分析扰动波增长率的变化来研究湍流结构的动力演化特征.针对二维弯曲河流,采用流动稳定性理论与摄动法建立河流自然坐标下的湍流运动理论模式,运用差分法离散方程,利用Muller法进行特征值求解,进而分析弯曲河道二维湍流结构在不同弯曲度和雷诺数条件下的变化.结果表明,湍动能量主要由小尺度涡体结构产生的脉动来提供,小尺度涡体结构的演变比较剧烈,对河道弯曲度和雷诺数的改变也更敏感.另外,弯曲河道对拟序波有一定的选择性,也正是这些特征波的湍流结构促成了弯道的形成及保持.     

弯曲河流水流动力稳定性特征研究

弯曲型河流是自然界最为常见的河流形态,其水流特性以及河床泥沙的作用特性,对河流蠕动发展具有重要的影响,是河流动力学中研究的重要课题.弯曲河道中水流流态的转化涉及河床形态和河势单元的发展模式,包括：弯曲河道三维拟序涡与二次环流产生的条件;不同水流条件下拟序涡尺度分级情况;大尺度紊流结构与河湾自适应、互选择性,等等.本文以弯曲河流明渠为背景,首先对其层流转捩到紊流的特性进行研究,与顺直河道相比,其稳定中性曲线前移,失稳临界雷诺数降低,流动失稳过程中,对扰动波数的响应范围加大,层流更容易失稳.这些研究结果是传统流动稳定性理论中所没有的,本文的研究结果也弥补了这方面的不足和空白.     

基于管沟尺寸的冻胀作用下输油管道应力分析

冻土区土壤因其特殊性易受温度影响,土壤冻胀会使敷设在管沟内的管道翘曲变形。因此,为使有限元分析结果更符合管道敷设在一定管沟尺寸下的实际要求,利用ABAQUS软件建立基于管沟参数的有限元模型,在冻胀作用下分析了管道在不同管沟尺寸参数下的应力分布规律。对比分析了在不同地表温度、管沟坡度、沟底加宽裕量等情况下的管道应力集中现象以及各参数对管道应力峰值的影响。研究表明：管道在冻胀区域与过渡区和非冻胀区会出现应力集中现象,管底冻胀区域中部为高风险失效区,地表温度对管道轴向应力分布影响最显著。管顶最大Von Mises应力在冻胀区域中部且随管沟坡度的增大而增大,过渡区和非冻胀区交界处的最大Von Mises应力随管沟坡度的增大而减小。管沟坡度一定时,过渡区和非冻胀区交界处的Von Mises应力最大,且随沟底加宽裕量的增大而增大。     

核动力系统热工分析程序可视化建模

以Relap5程序为对象，研究了核电站热工水力分析程序可视化建模技术。采用可扩展标记语言技术，定义一套名为RelapML语言描述Relap5建模信息，并基于Windows平台下的可视化界面开发技术，完成RelapML语言的可视化输入、自动生成并最终转换成Relap5输入数据，实现了Relap5建模过程可视化。     

常曲率窄深型弯曲河流水流动力稳定特征理论研究

弯曲型河流是自然界最为常见的河流形态,河道中河床形态和河势单元的发展与水流流态转化密切相关.作为这方面的研究基础,以常曲率窄深型河流(河湾)为背景,对流动稳定性特征进行了研究,得到了弯道层流理论计算公式和临界雷诺数计算公式,对于弯道设计具有指导作用.与顺直河道相比,其稳定中性曲线沿坐标轴前移,失稳临界雷诺数增加,对扰动波数的响应范围减小,流动状态更易保持,为进一步研究河湾"点沙坝"和"自由沙坝"等河势单元的形态形成打下理论基础,丰富了非线性河流动力学理论.     

区间粗糙数层次分析法

针对基于点判断矩阵、区间判断矩阵的层次分析法存在信息缺失及没有考虑决策者风险偏好的不足,定义并构造了区间粗糙数判断矩阵,由此将区间粗糙数引入层次分析法中,并提出相应的排序方法,得到仍然是区间粗糙数形式的排序权重向量.这不仅可以保留决策者更多的判断信息.而且还可以反映决策者的风险偏好.将粗糙集的客观性和层次分析法的主观性有机地结合起来,形成区间粗糙数层次分析法.最后通过算例说明所提方法的可行性.     

水平管内气液两相环状流形成机理实验研究

采用观察法和光纤探针信号识别流型，对水平管内气液两相环状流形成机理进行了实验研究，提出用表示气液两相惯性力之比无量纲准则数K和液相韦伯数来关联实验数据，得到了分层流和间歇流向环状流转变的准则关系式．结果表明。环状流可分别由分层流和间歇流转化而成，但其转化机理各不相同．分层流转化为环状流是帆船机理与二次流机理共同作用的结果，而间歇流转化为环状流则是气相对液相的冲穿机理作用的结果．计算结果和实验结果符合良好．     

油水两相乳化液流动特性的实验研究

对垂直上升管内油水两相流动特性进行了实验研究，指出油包水流型向水包油流型发生转变的界限点在含水率φw=0．3处．在前人研究的基础上，提出了通过实验测量得到的压力降来计算油水两相乳化液粘度的新模型．结果表明，这种计算油水乳化液粘度的方法较为精确。