水平多股淹没射流理论及试验研究

针对水利水电工程中高水头、大单宽流量泄洪消能问题,提出多股多层水平淹没射流新型消能型式.对这种复杂三元混合淹没水跃进行了理论分析,推导出跃前水深和跃后水深之比和消能率计算公式.对其流动的水力特性和消能机理进行了分析和试验研究,测量了消力池内压力分布规律、水面形态、流速分布和脉动压力特性.分析了出口体型参数对流态稳定性和水力特性的影响,获得体型参数与水力要素之间的关系以及变化规律.分析了多股多层水平淹没射流消能机理,尤其是强剪切消能和小尺度漩涡消能的效率和机制.研究表明,它是一种流态稳定、适应性强、低雾化、高消能率的新型消能方式,能够减轻工程建设给环境带来的不利影响,有利于工程应用.研究成果为实际工程设计提供了科学理论依据.     

径流式透平叶轮内部三元流动的计算方法及其特性分析

基于Ｄｅｎｔｏｎ对置差分格式，发展了径流式透平叶轮内部三元流动Ｅｕｌｅｒ方程的时间推进有限体积求解方法，并对一个车用增压器径流式透平叶轮的内部流动在多个工况条件下进行了计算分析，揭示了其内流规律，与准三元流动分析结果的比较表明：准三元流动模型由于抱略了流面厚度的变化，相应的流运输设计计算都有局限性。因而，对径流式透平叶轮应该采用全三元流动分析方法设计叶道，以求叶轮内流效率及透性能有较大幅度的改善。     

二成分混合流体Rayleigh-Benard对流

Rayleigh-Benard(RB)对流是研究非平衡对流的稳定性、非线性动力学特性及湍流形成机理的典型模型之一。在介绍RB对流研究方法的基础上，论述了其最新研究进展：混合流体RB对流运动的稳定性及其非线性动力特性；RB对流与水平流动相耦合时的非线性动力特性。最后提出了有待进一步研究和探讨的问题。     

低界面张力下重油-水两相垂直管流流动型态

为深入研究添加表面活性剂后油水两相的流动规律,采用自主研发的垂直管流装置,实验研究加表面活性剂后界面张力低于1 mN/m条件下持水率、混合流速等对重油(密度大于1.0 g/cm³)-水两相流动型态的影响,并建立流动型态图版。基于漂移流模型建立加剂后重油-水两相流动型态转变界限方程。结果表明：8种流动型态在较低的持水率下,分散相液滴更易被拉长,且2种或2种以上流态共存;加剂后混合流速越大、持水率越高,乳状液形成时间越短,经历的流型也越少;计算结果与实验结果吻合度超过90%。     

双流体混合Rayleigh-Bénard对流

Rayleigh-Benard(RB)对流是研究非平衡对流的稳定性、非线性动力学特性及湍流形成机理的典型模型之一.本文论述了有无通过流动的双流体混合RB对流的研究价值、历史和现状,介绍了该问题的主要研究方法,提出了有待进一步研究和探讨的问题.     

圆柱型岛屿浅水尾流流动模式的研究

对直径为l.27m的圆柱型岛屿在浅水层中尾流的流动模式进行了数值模拟与实验研究.采用数字图像测速(DPIV)系统对圆柱型岛屿尾流区的流态进行了测量,实验结果给出了全流场的速度流线图,表明了尾流区流动的特征,并采用尾流稳定性参数S将尾流区流场划分为三种流态5＜0.2为涡脱落流态;0.2＜S＜0.45为不稳定状态;S＞0.45为稳定状态.在数值计算中求解了水深平均的Reynolds方程和RNGk-ε湍流模型,模拟了实验条件下的尾流流动.计算结果与实验结果相吻合.     

小功率向心透平叶轮内部流动及其分离特性的研究

本文通过准三元流动分析和进一步发展的分离流动计算方法,对在变工况下工作的涡轮增压器造平φ75mm叶轮的内部流场进行了数值计算和分析,深入地揭示了小功率向心透平叶轮内部的流动规律及分离特性,提出了抑制分离、改善流动的叶轮改型的关键措施及进一步研究的方向。对增压器一类的小功率向心造平叶轮的设计和改进研究具有实用意义。     

离心式叶轮三元流动的研究与计算

本文将三元流理论及叶片最佳设计理论结合起来,应用于离心式风机,提出一种简便易行的计算方案.推导了三元流动普遍关系式,根据所编的三元叶轮计算机源程序,设计计算了多种翼型方案,并在此基础上试制成三元后弯型叶轮风机.试验表明,样机的各种性能达到了预期的效果.     

吸气浮选机的流动性能研究

吸气浮选机中的流体流动状况是影响吸气浮选机除油效果的关键因素。在四级吸气浮选机模拟装置上，用定性观测和定量测定手段研究了浮选机的流体流动状况，并选择合适的流动模型对浮选机中的流动进行了描述。研究发现，每个浮选室中的流动接近于理想全混流，上部混合较差；底部有很小量的短路流。各浮选室间有较大的返混流，在各浮选室人口加挡板，可有效地阻止短路流，减小各室间的返混流量。该研究结果可用于吸气浮选机的设计和改进。     

非对称复式断面明渠水流特性试验与数值模拟

采用三维超声测速仪对非对称复式断面明渠水流流场特性进行试验研究,采用L-Y雷诺应力模型对水面和固壁边界条件进行有效地处理,结合混合有限分析法数值模拟了复式断面明渠二次流流动,和实验资料的对比验证了数值计算和边界处理技术的合理可靠性.进一步分析复式断面明渠二次流运动的流动结构和特性,得到复式断面明渠流动中的二次流分布速度矢量分布、主流流速等值线及典型断面沿水深的主流流速分布,发现自由水面上的主流速度存在速度下降现象,二次流产生最明显的位置在明渠主槽与浅滩的接合部.     

容器中自由液面波动的三维数值模拟

跟踪自由表面的流体体积函数法（ＶＯＦ方法）建立在部分流体体积基础上，是解决具有表面张力的液面波动问题的一种有效方法，该方法可利用部分单元体处理曲边界和内部障碍物。本文介绍了ＶＯＦ数值计算方法的基本原理，并用ＶＯＦ方法编制了程序，模拟计算了容器中具有自由表面的三维、非定常液面波动问题，得到了典型流动模型的计算结果，结果与物理分析相吻合，证明ＶＯＦ方法是解决具有表面张力的自由液面波动问题的一种有效方法，可为工程设计提供理论依据。     

涡街流量传感器在二维和三维流场中特性之比较

涡街流量传感器中的涡街现象存在于三维管道中,其信号特性表现出与二维情况较大的差异．研究这种差异对于涡街流量传感器的设计以及三维建模具有十分重要的意义．通过在近似二维流场（水槽中）以及三维流场（管道中）的实验,发现管道中的涡街频率比水槽中高出至少1倍,且最强信号出现的位置比水槽中更靠近旋涡发生体,由此引发了对二维、三维涡街流场特征的研究．通过数值仿真,揭示了造成差异的原因是管壁的约束作用以及涡管的扭曲,同时对涡街流场的速度分布等特征进行了分析．     

大桥沟泥石流运动特征及其对工程影响分析

以大桥沟泥石流为例,针对没有泥石流运动特征实测资料的情况,在地质调查的基础上,根据泥石流、洪水、暴雨三者之间的紧密联系,采用推理公式、雨洪修正与泥痕调查相结合,将已知的不同设计频率下的暴雨特征值转化为不同设计频率下的洪水峰值流量,最终求出不同设计频率下的泥石流峰值流量、一次泥石流总量及输沙量等特征值;最后结合泥石流发生频率分析,对泥石流对工程的影响作出评价.此方法可为西南地区在没有泥石流运动特征实测资料的情况下分析泥石流对工程的影响提供借鉴.     

组合管中气粉流的临界管长

根据气粉流运动的基本定律，考虑收缩喷管的等熵流动以及等截面管中的摩擦流动，建立了描述组合管中气粉流的数学模型．考虑气粉流摩擦壅塞现象，用马赫数检验法确定了组合管的临界管长．计算结果表明，组合管的临界管长随粉气比的增大而减小；在不同粉气比下，组合管中气体速度和粉粒速度均沿程逐渐增大，而粉粒终速随粉气比的增大而减小；组合管的临界管长比等截面管的临界管长小得多，且组合管中的压降比等截面管中的压降明显减小     

连续弯道急流的数值模拟

用准二维水流数学模型对桃河阳泉市区段约６ｋｍ长连续弯道中急流的运动进行了数值模拟。计算所得断面垂线平均流速分布合理,纵向水深计算值与实测值之规律及数值相符。     

世博园客运码头应急疏散通道设计和评价方法

在人群行为分析基础上,提出了世博园区内水门/轮渡码头陆域人流疏散路径、应急疏散通道设计方法;结合世博园区客运码头人流应急疏散的四种情景分析,找出最不利的应急疏散情况,建立人流疏散仿真分析模型;采用疏散时间作为关键评价指标,码头疏散通道各区域人流平均密度累积值为辅助指标,建立客运码头人流疏散通道评价方法和评价标准.以世博园区客运码头L2/M2为例开展仿真分析,进行人流组织方案的优化与调整.相关研究成果丰富了国内客运码头人流应急疏散组织的研究理论.     

Large Eddy Simulation of Flow Field in Vector Flow Clean-Room

IntroductionThe air- conditioning system is an importantpartofthe air distribution system which directlyinfluences the indoor air quality.For a cleaningair- conditioning system,the air cleanliness degreein clean- rooms depends on the air distribution andt…     

南水北调中线淇河倒虹吸分层设置排水沟方案

针对南水北调中线工程镇平段中，存在膨胀土、基坑涌水、涌砂、基坑边坡稳定和围堰地基渗漏等工程地质问题，首先建立了三维有限元计算模型，数值分析了分层设置排水沟方案。计算结果表明，采用该方案排水，在基坑处形成降水漏斗，可有效地降低地下水位线，结合分层开挖的施工方法，可满足施工要求，对同类工程施工有一定借鉴意义。     

三维宽浅河道水流数学模型研究

针对宽浅河道水流的特点,建立了一个基于分层积分降维数值解法的三维浅水紊流数值模型。通过对弯道水流的验证计算,其计算成果和试验值能较好地吻合。笔者等建立的数学摸型特别适合用来解决宽浅河道及河口水流问题。     

汽轮机初始湿蒸汽级的不平衡两相流

本文提出一种采用自发凝结成核理论进行汽轮机初始湿蒸汽级圆柱面轴对称不平衡湿蒸汽流动数值计算方法。以一台国产汽轮机的初始湿蒸汽级为例,得到不同半径上不平衡流气动热力参数的变化规律;分析了该级中不平衡两相流动的特点及其对级特性的影响:指出了改进湿蒸汽透平级工程热力计算方法的途径。