用差压新方法确定模型环道蜡沉积厚度

用于计算模型环道蜡沉积厚度的传统差压法未考虑测试段流场畸变对测试段压差的影响。利用Fluent软件对测试段的流场和温度场进行了数值模拟 ,考虑到近壁处油温的下降及管内流场的畸变 ,给出了确定蜡沉积厚度的差压新方法。模拟结果表明 ,在测试段管外冷却水的作用下 ,近壁处油温低于管中心附近的油温 ;冷却水与管壁的换热热阻及钢管管壁的导热热阻的存在使贴壁处油温与冷却水的温度有差异 ,离测试段入口越远 ,它们之间的差值越小 ,管内速度分布发生畸变 (近壁处流速减小 ,管中心附近流速增大 ) ,管段压差增大。流场畸变造成管段压降增加近 10 %。     

用差压新方法确定模型环道蜡沉积厚度

用于计算模型环道蜡沉积厚度的传统差压法未考虑测试段流场畸变对测试段压差的影响。利用Fluent软件对测试段的流场和温度场进行了数值模拟，考虑到近壁处油温的下降及管内流场的畸变，给出了确定蜡沉积厚度的差压新方法。模拟结果表明，在测试段管外冷却水的作用下，近壁处油温低于管中心附近的油温；冷却水与管壁的换热热阻及钢管管壁的导热热阻的存在使贴壁处油温与冷却水的温度有差异，离测试段入口越远，它们之间的差值越小，管内速度分布发生畸变(近壁处流速减小，管中心附近流速增大)，管段压差增大。流场畸变造成管段压降增加近10％。     

基于Zanker型流动调整器的平面双弯头流场特性研究

平面双弯头管道广泛用于连接高差突变的管路中,产生的畸变流场严重影响流量测量仪器的精度,所以常在管道上加装流动调整器,用以消除不正常流动。基于此,本文采用RNGk-ε湍流模型模拟有无增设Zanker型流动调整器时的平面双弯头流场特性。结果表明,加设Zanker型流动调整器时,在轴向位置x/D=9处的速度分布已经十分接近充分发育的湍流流速分布,在轴向位置x/D=12处的流速分布与充分发育的流速分布完全吻合。Zanker型流动调整器对双弯头引起的流场紊动具有很好的调节作用,随着轴向位置的增加,紊动的流场快速达到稳定,流速对称稳定分布,且当流速处于紊流光滑区时速度的变化对流场影响不大。     

弯曲动脉血管中血液流动对血栓形成的影响

血栓性疾病大多发生在弯曲和血管分叉的位置附近,其形成机制和原因比较复杂,目前的研究主要集中在临床病例的治疗护理方面.临床观测表明,动脉疾病的发病机制和病变发展与血流动力学特征(如流场分布、壁面剪应力等)密切相关.采用计算流体力学方法,从血流动力学角度研究了弯曲血管中血液流动的改变对血管栓塞形成的影响.主要从血流入口初始速度、弯曲曲率半径、血管管径及血液黏度方面研究血液流动对血栓形成的影响.同时结合相关医学病例.从多学科角度分析并验证医学研究中有关血管弯曲对血栓形成机理的猜测.     

多电极电磁流量计肢体血液流速分布测量研究

为实现人体血液流速分布的非侵入式测量,对重大心血管疾病进行预判,将多电极电磁流量计应用于人体肢体血液速度剖面测量,将传统Shercliff权函数改进为区域权函数,模仿人体肢体结构建立COMSOL仿真模型,将测量截面划分为不同区域,通过多对电极获取不同位置的弦端电压,确定肢体截面上不同测量区域的权函数,进而计算各测量区域的局部轴向平均速度。针对动脉、静脉所在位置范围内进行不同区域划分并进行血液流速分布测量,仿真验证了多电极电磁测量系统对动脉、静脉血管中互为逆向流动的速度信息测量的可行性。三维有限元仿真和计算结果表明,所提出的测量方法能够实现肢体测量截面处不同方向的流速测量,并且具有较高的速度分布重构精度,对于人体血液流速测量和血流变异常监测具有参考价值。     

圆管边界层动能积分方程及其应用

根据动能守恒原理建立了圆管边界层的动能积分方程,在边界层内流速分布具有相似性的假设下,选用二次抛物线速度剖面,对圆管进口段边界层进行了计算,结果说明计算值与精确解一致.     

源汇分布法求解非对称剖面水动力系数

在线性切片理论中水动力系数的计算剖面按对称剖面处理,而在大幅波浪中剖面非对称的影响不容忽视,为此提出了一种基于源汇分布法的二维非对称剖面水动力系数的求解方法.首先在二维柱体周界表面上连续分布强度待定的脉动点源,然后使流场速度势及流函数满足除物面条件以外的全部边界条件,再通过流函数物面条件的满足来求解出待定的源强,进而由流场的辐射势计算水动力系数.经与有关文献数据和实验数据的比较,验证了该方法计算的有效性.且实算表明,剖面非对称性对某些水动力系数的影响较大.     

深水造流系统的垂向剖面流预报与流场特性分析

采用CFD方法通过求解N-S方程和k-ω湍流模型对深水造流系统进行了时域数值模拟.为了研究深水试验池内垂向剖面流的分布,揭示海洋深水造流系统的流场特性,建立了造流系统的三维数值模型.采用多块结构化网格对计算区域进行离散.廊道与深水池之间生成非匹配的网格,并通过交界面的方式连接.同时对深水试验区域进行实测试验.对比分析表明,计算值与实测值吻合较好,利用CFD方法模拟造流系统是可行的;试验区域水流均匀,基本不存在横向速度,垂向剖面流满足试验要求,该造流系统性能良好.对整流器、进出水廊道、导流隔墙等周围的流场分布进行了数值预报,为今后进一步研究深水造流系统的流场特性、有效控制水池内的流速、提高造流系统的效率和有流工况下模型试验的精确度提供了参考.     

侧风滑跑条件下的地面涡气动特性数值研究

以缩比的近地面短舱进气道为研究对象,通过数值计算的方法得出侧风来流条件下地面涡的流场特征和气动特性,着重研究飞机滑跑对地面涡的影响。研究表明:在无相对滑跑时,速度比和离地间隙是影响地面涡特性的重要因素。来流速度越大,离地高度越高,地面涡的强度就越高;进气畸变主要受来流速度影响,流速越高,畸变程度越严重。有相对滑跑时,重点考虑来流速度和滑跑速度对地面涡的影响。来流速度对进气畸变影响很大,畸变指数随着风速升高而增大;滑跑速度是地面涡强度的主要影响因素,滑跑速度越高,地面涡强度越弱。     

侧风滑跑条件下的地面涡气动特性研究

以缩比的近地面短舱进气道为研究对象,通过数值计算的方法得出侧风来流条件下地面涡的流场特征和气动特性,着重研究飞机滑跑对地面涡的影响。研究表明：在无相对滑跑时,速度比和离地间隙是影响地面涡特性的重要因素。来流速度越大,离地高度越高,地面涡的强度就越高;进气畸变主要受来流速度影响,流速越高,畸变程度越严重。有相对滑跑时,重点考虑来流速度和滑跑速度对地面涡的影响。来流速度对进气畸变影响很大,畸变指数随着风速升高而增大;滑跑速度是地面涡强度的主要影响因素,滑跑速度越高,地面涡强度越弱。