空化水流相似模拟及空蚀预防的解决途径

空化水流相似模拟的主要目的,是预见水工泄水建筑物等空蚀、空化的危害程度并提早进行有效预防。总结和归纳前人在空蚀空化水流方面的研究理论与实践经验,考虑了原型与模型运动水流中绝对压强的缩尺效应及影响,从气水两相流应遵循的重力相似性运动的物理学原理及外部边界条件出发,再借鉴有关基础学科理论,尝试性地重新定义了合理模型下的空化相似数、空化强度及分类标准,并提出减压模型试验规则,以期用于水工等领域的空蚀空化预测研究。     

高拱坝泄洪中孔弧形闸门振动试验研究

在大量模型材料试验研究的基础上，选用增强工程塑料制作闸门模型，使之同时满足水流相似和结构相似条件的要求，从而实现了通过水工模型试验直接测量深水闸门在实验运行过程中的振动性态以及闸门结构的应力状态，为水工钢闸门振动试验技术的改进作了一点有益的尝试。文中就某高拱坝泄洪中孔弧形闸门在不同工况下的振动情况给出了有关的试验结果。     

隧洞进水口及洞内消能水工模型试验研究

针对实际工程中的发电引水隧洞运行的各种工况进行了水工模型试验研究 ,指明要获得良好的水流流态 ,过水建筑物各部位结构轮廓的造型应适应水流流线的收缩、流速及压强的变化 ;为使引水隧洞在各级引水流量下能安全可靠地运行 ,需慎重确定洞内消能工的体形和尺寸     

向家草坝节制闸消能防冲与闸门调度形式研究

向家草坝节制闸具有低水头、大流量的特点。通过对向家草坝节制闸进行整体水工模型试验,优化闸门调度方式,防止了不利的水流条件对下游消力池的冲刷破环,降低了对下游消能的难度。     

台阶式溢洪道消能规律试验研究

为研究台阶式溢洪道消能变化规律,结合某水库实际工程,采用水工模型试验的方法,对不同水力条件下台阶式溢洪道的水流流态、消能特性进行了研究。结果表明:台阶式溢洪道水流流态根据上游来流量和台阶尺寸的不同可分为滑行水流、跌落水流和过渡水流;台阶式溢洪道消能率随流量的增加而减小,并随坝高的增加而增大,改变台阶尺寸对消能率基本没有影响;在较小流量时台阶式溢洪道消能率可达到90%以上,说明台阶式溢洪道具有很好的消能效果。     

大型低扬程泵站钟形进水流道高度研究

为分析钟形进水流道高度对流道性能的影响,利用Fluent软件求解雷诺平均N-S方程和标准κ-ε双方程湍流模型,模拟计算了3个钟形进水流道的内流场,同时进行水工模型试验,获得大量流场数据.通过对数值模拟和模型试验的对比分析得到以下结论:经过适当优化,流道高度H和喇叭管悬空高度h2可以大幅度降低,当H/D≤1.0,h2/H≤0.35时,泵站仍可具有良好的经济技术指标.     

漫水丁坝和丁坝群防护的试验研究

根据水工模型试验研究和工程现场考察,对漫水丁坝附近的水流结构,河床变形的特点进行了分析和研究;以不漫水丁坝为基础,提出了漫水丁坝冲刷深度的计算方法;从总结工程实践经验出发,提出了关于坝型、不同地区、不同河段等条件下修建漫水丁坝及丁坝群方面的建议。     

铜城闸进水流态及改善措施

为改善位于三岔河口的铜城闸进水流态,在水工模型试验中采用明渠面层数字粒子图像测速(DPIV)系统以及化学粒子示踪法,分析不同方案中的进水流态和特征断面流速分布.结果表明,斜降鱼嘴边坡或其与抛石底坎结合的改进措施,可以有效改善铜城闸进水流态,并减小分流对河岸的冲刷效应.     

水工闸门流激振动响应的一种计算方法

将作用在闸门上的水动力荷载分解为闸门无振动时的水流脉动压力和由于闸门振动引起的附加扰动流场所产生的动水压力两部分．用定义在频域上的相干函数来分析模型试验测得的脉动压力在各个节点之间的时空相关性,同时考虑脉动压力在不同频率分量上相关程度的不同,形成脉动水流的节点荷载,然后据随机振动理论建立模型试验和数值计算相结合的水工闸门流激振动响应计算方法,并以双口渡电站弧形闸门为例进行了算例分析．计算结果表明,该方法能够较好地满足工程分析的要求,并可以应用于其他水工建筑物的流激振动响应分析．     

管道阻力参数检测实验研究

在配有专业设备的水工水力学试验厅内,安装厂家提供的待检测管材,进行了管道内壁阻力系数实验研究。按照水工常规模型试验规程要求,对管材进行水力学检测试验,并根据管道水力学理论得出被检测管材当量粗糙度、沿程阻力系数、海曾—威廉系数、曼宁糙率系数等管道水流阻力特性参数。为该管材在管道流体输运工业中的应用提供科学依据。     

基于CFD的混排一体化装置性能预测及试验验证

针对混排一体化装置的工作原理及内部流场特性,采用CFD方法仿真了特定转速下的内部瞬态流场、压力等特性,计算了不同转速下的轴功率、吸入/排出压力关系等性能曲线.设计并制造了试验验证装置.结果表明:仿真结果与试验基本一致,该仿真模型和性能预测方法对混排一体化装置的优化设计有一定的指导作用,能够为将来系列化设计及工程应用提供一定的研究基础.     

爆燃动力装置内弹道多相流数值模拟

为揭示爆燃动力装置内弹道特征量在空间和时间上的变化规律,在考虑主装药和辅助装药共同作用的基础上,应用内弹道多相流数值模拟和内弹道测试试验相结合的方法开展研究。在建立爆燃动力装置物理模型的前提下,构建了爆燃动力装置混合装药内弹道多相流守恒方程及其辅助方程;采用CE/SE差分方法,对爆燃动力装置内弹道多相流数学模型进行求解,获得了爆燃动力装置起爆过程中内弹道特征量随时间的变化规律及其典型时刻的空间分布规律。开展的爆燃动力装置内弹道测试试验表明,数值模拟结果与试验结果吻合,验证了爆燃动力装置内弹道多相流数学模型的合理性和CE/SE差分解法的有效性。     

一种新型地层裂缝液固两相径向流动物理模拟方法

裂缝滤失和堵漏是油气田开发与增产改造的关键,但目前对裂缝中液固两相径向渗流缺少物理模拟研究。提出一种新型物理模拟实验方法,该方法的创新点在于基于Eascan-D光电扫描技术和MATLAB建模方法成功设计了地层裂缝径向流动模拟实验装置。该装置能更佳符合真实的地层裂缝空间形态特征、可视化模拟井眼和地层裂缝的径向流动。并通过实验分析验证了装置的可靠性,结果表明颗粒在孔喉较小处沉积并堵塞,且流速越小,堵塞效果越好;平均开度相同的模拟天然裂缝出口流量较小,说明了在解决裂缝漏失问题时需要考虑裂缝面形态特征对流体渗流的影响。实验装置对堵漏颗粒的选择与堵漏剂的堵漏效果评价,以及认识井下裂缝内液固两相流动规律有重要的指导意义。     

用表面电荷法计算空腹式接地装置的接地电阻

根据地电流场理论,结合空腹式接地装置的结构特点建立了接地电阻的计算模型.基于空腹式接地装置自身特点和对接地电阻计算精度的要求,计算中采用了改进的表面电荷法作为电场数值计算方法,并编制了相应的计算程序.将程序计算结果与用经典理论公式计算的结果和模拟试验结果相比较,并验证了计算模型和计算方法的正确性.     

液流电池储能的非并网风电系统

文中设计了一种带储能装置的非并网风电系统。采用液流电池作为储能装置,以减小风能的波动性对供电质量带来的影响。在Matlab环境下建立了系统的仿真模型,通过仿真结果证明了系统的可行性与有效性。     

低温集输管道沉积速率及热洗周期的确定与分析

基于室内环道模拟试验装置,开展了高含水原油低温混输试验。利用差压方法研究了不同流型时的管壁沉积物沉积速率,并借助于室内试验与油田矿场生产实际相结合的方法,以流动介质的极限流通管径为基准,建立了相应集输管路热洗周期的确定方法。应用实例表明,该方法对于高含水期低温集输管路具有较好的适用性,有益于指导新形势下油田地面工程生产能耗的有效控制。     

与CMOS兼容的光电二极管模型及其SPICE模拟分析

本文通过对CM O S图像传感器像素内的光电二极管工作原理的讨论,提出了一种改进的半经验光电二极管SP ICE模型建立方法,并将该模型用于系统电路和仿真,比较仿真结构与实验结果说明,该模型可成功用于CM O S图像传感器系统的电路模拟.     

一种拓宽微型单管燃烧室流量范围的调节装置

为了能够拓宽微型单管燃烧室稳定燃烧的流量范围,设计了一种调节装置.利用CFD软件Fluent对微型单管燃烧室的内部冷态流场进行数值模拟,得到微型单管燃烧室主要结构参数对内部流场形态的影响规律并确定了其主要结构参数.通过冷态数值模拟,得到了调节装置对微型单管燃烧室内部流场的调节作用;通过试验研究,证明所设计的调节装置能够实现对单管燃烧室的稳定燃烧流量进行调节,从而扩大了该燃烧室的稳定燃烧流量范围.     

一种测试海底泥流强度的新型全流动贯入仪

针对当前缺乏低强度、高含水率的海底泥流强度的有效测试技术这一现状,基于全流动的测量机制,开发了一种新型全流动贯入仪;通过对仪器构造和测力元件的全面改进,实现不排水剪切强度、不同扰动程度下残余强度等参数的有效测量.通过在100g离心模型实验和1g常规重力实验条件下的不排水剪切强度测试,验证了新型全流动贯入仪的可靠性和稳定性;将开发的新型全流动贯入仪应用于模拟细粒土海底滑坡形成的海底泥流的循环强度测试中,取得了较好的效果.     

基于实车试验大数据分析的插电式混合动力汽车能量管理策略解析

以某先进的串并联混合动力系统为研究对象,提出一种插电式混合动力汽车能量管理策略的逆向解析方法。基于功率流和能量分析,设计试验解析流程,通过实车试验,分别完成对整车动力性、经济性测试及其性能影响分析,在此基础上制定插电式混合动力汽车的能量管理策略。最后基于MATLAB/Simiulink平台及其Simscape模型库,开发了基于实车试验大数据的串并联插电式混合动力汽车仿真平台,通过仿真与实车试验的对比分析,验证了解析策略的正确性。