关于流体流过非圆形直管的摩擦系数分析

主要通过对流体流过非圆形直管的流动分析，得到影响非圆形直管摩擦系数的因素。     

梯形断面明槽中恒定均匀流的流速分布

采用Ａ．Ｒｉｔｚ方法和Ｆｏｕｒｉｅｒ级数求得梯形断面明槽中恒定均匀层流流速分布的精确解,又根据笔者建议的关于脉动粘性系数ＶＴ的假设,给出了相应的紊流流速分布的公式。     

弓形断面管道的紊流速度分布

针对弓形断面管道的紊流速度分布进行了研究。基于圆形断面管道紊流的理论基础之上。采用普朗特半经验理论公式,并且结合一定的似设条件来分析、推导弓形断面管道的紊流速度分布公式,并将公式用数值模拟来计算一定条件下的弓形断面管道的紊流速度分布,与大量的实验相对比,对比结果良好。从而说明了的研究方法及程序较好的模拟了弓形断面管道的紊流速度分布情况,为下一步研究淤积管道的解决方法提供了理论依据。     

紊流模式中的耗散相关和能耗率

在前人研究的成果－将耗散相关εｉｊ和和能耗率ε分解为非均匀部分和均匀部分－的基础上,进一步将均匀部分人解为主要部分即各向同性部分和剩余部分。分析了各向同性部分εｈ与脉动能ｋ、横向微比尺λｇ的关系,指出εｈ随着脉动能的取值,落在阻力平方区、过渡区和阻力线性区等范围,提出了可以工替紊模式中并不精确的能简经方程的算式。     

河网非恒定流的有限元数值解

在前人工作的基础上,根据配置法加权剩余原理,利用完全圣维南方程组有限元数值解,导出类似四点隐式差分的河网非恒定流的有限元计算模式,该模式物理概念明确,适用范围较广,引入双消除解法(追赶法)后,使得计算内存减少、运算速度加快、解法易于掌握,文章最后给出珠江水系西江干流虎跳门水网区域的一个应用实例。     

求解紊流流动方程组的预估-校正法

SIMPLE类方法是一种有效的求解Navier-Stokes方程组的原始变量法．然而，对非恒定流，尽管SIMPLE类方法采用隐式差分离散，允许较大时间步长，但对每一时间步都需要反复的迭代计算，求解相当费时，从分步法的概念出发，本文讨论了用预估-校正法求解隐式离散的Navier-Stokes方程组和k-ε紊流方程的过程，并与SIMPLE方法进行了比较．     

伶仃洋二维非恒定非平衡输沙数学模型

本文采用贴体的正交曲线坐标下的水流运动方程及悬移质平衡输移方程等建立伶仃洋二维非恒定非平衡输沙数学模型。根据实测的泥沙级配资料,文中模拟20世纪70年代伶仃洋的泥沙特性（粘性泥沙与非粘性泥沙运输特性）。在该模型中的泥沙输运的冲淤函数,模型参数选取方面,参考已有的伶仃洋河口研究成果,引用国外成熟公式对模型进行了修订和进一步验证,使之更能反映内伶仃洋的水沙特性。并采用最新的实测地形资料和洪、枯两组水文组合条件进行模拟,将数值模拟结果与伶仃洋的水文站点的实测资料进行验证,其水流、泥沙运动验证精度基本都能达到规范要求。     

非恒定流作用下丁坝水毁研究现状分析

丁坝是天然河流中常见的航道整治建筑物,丁坝水毁研究是世界难题。恒定流作用下的丁坝水毁研究较多,但丁坝在非恒定流作用下水毁却是更加显著。本文分析了丁坝水毁原因及非恒定流作用下的水毁特征,阐述了非恒定流作用丁坝研究进展,给出了天然河流非恒定流的过程特征。     

贴体坐标系下平面二维多连通域非恒定水流数学模型

从流场数值模拟的需要出发，用贴体坐标法研制了水域中含有岛屿，汊道等情况的非恒定水流数学模型，文中研讨了正交网格的生成方法，多连通域的网格生成方法，调节因子的合理确定以及贴体坐标系下水流运行基本方程的正确形式，模型验证表明，模型对狭长海湾和弯曲河道流场的模拟是十分有效的。     

明渠非恒定流及输沙试验系统

为研究明渠非恒定流运动特性和输沙机理,建立了长20m,宽29.5cm,高40cm的水槽非恒定流实验系统。该系统包括变坡水槽、供水控制、水位和流速量测、推移质循环及测量5个部分。通过计算机控制生成设定的非恒定流过程;沿水槽架设的6个压力传感器监控沿水槽的水位变化;采用二维激光流速仪测量垂线流速分布。初步试验结果表明:该系统可以生成稳定可重复的非恒定流过程,得到包括水深、流量、流速及输沙率变化的大量非恒定流试验数据,为洪水波的运动特性及输沙特性研究奠定了基础。     

湍流泰勒涡流特性的数值模拟

利用数值解截断误差所形成的小扰动在雷诺应力方程(RSM)的数值迭代过程中的发展,求解具有内筒旋转和固定端面的同轴圆筒环隙间的湍流泰勒涡流;然后在数值模拟出湍流泰勒涡流的基础上,定量分析湍流泰勒涡流的周向速度的波动性及其壁面附近的速度陡降特性、沿半径向外的强射流特性、轴向速度周期分布特性、压力周期波动特性、壁面切应力极化特性和强湍动射流特性;对比前人对湍流泰勒涡流进行实测的结果,数值模拟湍流泰勒的流动特性误差在30%以内。     

论紊流Couette流

在分析脉动粘性系数VT在断面上的分布趋势的基础上,吸取前人的研究成果,提出新的VT公式和紊流Couette流的流速分布公式。     

后台阶分离再附湍流流动的实验研究

采用激光粒子图像速度仪(PIV)对低速水槽中二维后台阶分离再附湍流流动进行了系统的实验研究．通过大量重复高空间分辨率瞬态速度场测量,获得了时均再附点位置和时均速度场．对实验结果进行统计分析得到了流向、法向速度分量的脉动场、雷诺应力场和展向涡量场,并给出了小涡结构配对、合并和大尺度相干旋涡结构形成过程中所出现的流动特征．     

不可压缩流体的有压槽道紊流

本文应用管流与有压槽道流的力学相似性,从理论上推导出不可压缩流体有压槽道紊流的以下3个关系式;(1)紊流时均速度的对数分布模型与断面平均流速的关系.(2)紊流光滑壁层流边层的厚度与速度计算公式.(3)阻力系数公式.以上结果已与 Dean 的工作进行了比较,在已知的实验范围内优于 Dean 本人提出的经验公式.     

离心式压缩机无叶扩压器内三元紊流附面层的计算

提出了一种计算无叶扩压器两壁面上不可压缩三元紊流附面层的方法。分析中假设径向速度剖面为二阶梯形,且附面层内的速度分布采用能明显表示主流流线偏转角影响的Johns ton的三角形模型。将附面层的动量积分方程与主流的关系式联立起来求解。计算出的无叶扩压器的气动特性与作者的试验结果吻合良好。     

人工糙管中流动状态转变

以压降法、压力脉动法、速度脉动法测定了横肋管中的临界雷诺数Re_C。当峰高k/d为0.01～0.06,间距s/k为7～40时,其值为850～2100。在流动稳定性理论的基础上探讨了峰高、间距及初始扰动等因素对Re_C的影响。     

湍流对冠状动脉粥样硬化的影响

本文通过对血流中湍流的形成及湍流对冠状动脉粥样硬化影响的分析讨论，揭示了血液湍流的血液流变学特性对冠状动脉粥样硬化的形成起着不可忽视的作用。     

人工糙管中湍流运动特性的研究——Ⅰ.时均速度分布与脉动速度

以热线风速仪测定了横肋管中时均速度、脉动速度的均方根值。横肋管的几何参数:峰高0.01～0.04,间距10～40,Re=20000～70000。实验结果给出时均速度沿径向、轴向分布,脉动强度沿径向分布,同时获得湍流能谱。分析了粗糙对这些量的影响,粗糙可使湍流强度增大40～50%,而湍流尺度则有所减小,速度分布u~+服从对数律, u~+=2.5lny~++B B值随峰高变化(式中y~+为无因次距离;B为常数)。