水平管螺旋流断面流速分布试验研究

为了充分分析螺旋管流的特点 ,揭示其运动规律 ,探讨螺旋流输送固粒的新方式 ,用大量试验数据 ,证实断面切向流速呈线性分布的理论推导 ,并揭示了轴向流速分布的特殊性。为今后螺旋流的进一步研究奠定了基础。     

明槽高浓度输移固粒的能耗

分析了明槽输移固粒的能耗的性质,指出高浓度输移必需高能耗的实质性原因是“悬浮”有赖于“输移”,以及紊动对于“悬浮”的低效率,并从工程计算实例中求得能耗与浓度的４次方成正比,从而提出“旋移”－高浓度低能耗输移的新途径。     

立式螺旋沉降离心机固粒的力学研究

全面考虑颗粒与输料螺旋叶片的相对滑动、哥氏力、惯性力及液体二次流对颗粒的影响,推导了立式螺旋卸料沉降离心机中二维流动下固相颗粒的受力方程及运动方程,以此描述实际工作状况.     

螺旋流输移匀粒的能耗

为寻求高浓度低能坡的输移固粒方式,对强制螺旋管流的清水与挟沙两种情况进行了理论分析计算与实验研究,得到了具有普遍意义与实用价值的结果,给螺旋管流输移固粒的研究奠定了可靠的基础。     

低浓度固液两相流中的粗颗粒浓度分布

基于低浓度固液两相流的动理学分析所导出的颗粒相基本方程 ,在二维恒定均匀流的条件下 ,探讨了颗粒相浓度的垂向分布规律。通过模化粗颗粒垂向所受外力 ,得到了颗粒脉动能在均匀、线性和指数分布假设下的粗颗粒浓度公式。这些粗颗粒公式可以在一定条件下转化为基于扩散理论的传统公式 ,并与粗颗粒实验资料符合很好。传统公式在描述粗颗粒浓度分布上存在不足 ,并从动理学角度分析了其原因     

圆管螺旋流局部起旋器与出口段流速分布

探讨了圆管螺旋流的局部起旋器，并在试验的基础上，对圆管螺旋流局部起旋器出口段周向流速和轴向流速分布特性进行了研究，同时分析了其形成的机理，研究表明，受水流惯性与黏性的作用，周向流速分布由部分断面渐变为全断面线性分布；轴向流速分布则受周向旋转水流运运作用，流速分布坦化为类对数分布，这对进一步研究圆管螺旋流输固具有重要的价值。     

圆管螺旋流的三维数值模拟

用数值计算方法研究圆管内带有局部起旋器的螺旋流运动,在流场计算中,利用有限差分法对柱坐系下的三维N－S方程组进行差分离散,建立了边界条件和初始条件下的三维计算模型,获得了计算区域内的流场信息,并将数值模拟的结果与实验数据进行了对比和分析,两者基本相符,为圆管螺旋流的研究提供了一条有效途径。     

螺旋流中扰动的传播

讨论螺旋流的扰动传播，其流为强迫涡形式。结果显示，可能存在超临界与亚临界二种扰，上对于轴向主流来说，它们分别有顺流或逆流的传播方向。     

基于CFD模拟的压力管道内固液两相流速度分布研究综述

管道输送因其具有高效、安全、环保等诸多优势已成为固液两相流体的主要运输方式,管道内的速度分布对管道的沿程阻力损失及压降有直接影响。在参考国内外相关文献的基础上,通过“浑浊模式”和两相分离模式两种分析方法,综述了多种管道内固液两相流体的速度分布公式和模型,归纳出固液两相流体的速度分布规律及影响因素,为固液两相流速度分布的进一步研究提供参考。     

水平圆管中螺旋流的形成与衰减

螺旋流输移固粒具有分布较均匀等特点，利用多导叶式起旋器能方便而有效地形成螺旋流；螺旋流中的速度分布接近于正常管流与强制涡流的迭加；螺旋流中的旋流分量易衰减，需用专门设施来维持。     

平轴螺旋管流的能耗初探

螺旋管流可用来有效地输送固粒,它具有固粒沿断面分布均匀,浓度高,不易淤积以及能耗低等特点。文中着重论述了作为载体的螺旋流的能耗的规律,从实验中求得螺旋流附加损失系数,为工程实践中的螺旋流的能耗的计算提供了一种简便的方法。     

挟沙螺旋管流的沙质断面分布

通过实验,对螺旋管流中沙质断面分布情况进行了讨论,进一步证实了螺旋流能有效地输送固粒,造成“悬浮”的气氛,不易淤积的特点。为高浓度、低能耗、远距离输送泥沙提供了一种可靠的实验依据。     

非动力型旋流特性

以管内设置导流片产生的非动力型圆管旋流模型试验为基础,论述了非动力型圆管旋流产生的方法和原因;分析了随时间和位置不断变化旋流的涡量沿径向和轴向的变化规律和相对强度的变化规律,并从中总结出了影响圆管旋流特性及其变化的因素,得出了非动力型圆管旋流是一种由强制涡与势涡组合而成的复合涡,即为流体力学中所称的涡流。     

螺旋管流输移固粒与起旋器效率

圆管螺旋流输移固体颗粒是利用螺旋流将推移质转变成“悬移质”的一种新的高效输移固粒的方式。文章侧重讨论螺旋管流输移固粒的特征机理与起旋器效率的测试与计算方法。初步试验表明，利用管内导叶式起旋器可有效地形成管道螺旋流。     

流速对深水锁扣钢管桩围堰侧向变形影响研究

以某城市快速路跨河大桥桥墩锁扣式钢管桩围堰施工为背景,利用Plaxis 3D三维建模,模拟了围堰分步施工过程,研究了仅静水压力及考虑静水、流水压力共同作用下围堰侧向变形空间效应。基于此,分析了不同流速、钢桩直径、嵌入深度及围护结构形式对侧向变形的影响。结果表明：静水与流水压力共同作用下围护结构迎水面侧向变形远大于仅考虑静水压力,最大变形出现在中心线处;迎水面侧向变形分布与明渠流垂向流速分布规律一致,最大变形点位于流速最大对应深度处;增大钢桩直径可有效减弱围堰侧向变形程度,当钢桩嵌入中风化砂岩后,嵌入深度对侧向变形影响不大;采用圆形围护结构形式可极大地降低水流力对围堰侧向变形的影响,且整体受荷情况与变形分布较矩形更为均匀。     

水平管内气液两相螺旋流压降规律实验研究

在气液两相流实验装置上进行了流型和压降的实验。以空气和水为实验介质,对水平管内气液两相螺旋流的流型进行了研究。依次得到螺旋波状分层流、螺旋泡状流、螺旋弥散流三种典型的流型图像。并分析了流型、体积含气率、气液折算流速以及叶轮起旋参数等因素对气液两相螺旋流压降的影响。最后实验表明,流型是影响压降规律的主要因素,其他因素对压降的影响亦有影响。螺旋弥散流是压降梯度最小的流型。以上结果对今后相关的研究以及工程实际应用具有重要的指导意义。