海岸TIBL的数值模拟──E─ε闭合模式的应用

利用二维的非线性ＰＢＬ方程组，采用工程上常用的Ｅ－ε闭合方法模拟了海岸地区热力内边界层的形成和发展过程中的背景个均风、温场以及湍流场的特征，分析了ＴＩＢＬ廓线变化规律并获得与实际一致的结果     

新型双齿辊破碎机辊齿设计理论研究

双齿辊破碎机是近年来出现的一种新型破碎设备。本文对其主要部件──辊齿的受力工况作了较详细的讨论，并提出了三种典型的计算工况。在此基础上建立了辊齿有限元分析和齿形优化模型，并利用ＡＮＳＹＳ有限元软件和罚函数法，获得了“八·五”国家重大技术装备元宝山露天矿１２５０双齿辊破碎机辊齿在各工况下的应力情况以及辊齿的三个主要结构参数与齿尖应力分布的关系，为齿形的设计提供了理论依据。     

中浓纸浆悬浮液湍流边界层的模拟

介绍纤维悬浮液的分类及管道中纸浆纤维悬浮液的流动状态 ,重点进行中浓纸浆悬浮液湍流边界层的模拟研究 ,详细分析了相关的模拟结果 ,得出如下结论 :当管子壁面距离 0～ 9× 10 - 4m时 ,横过水环厚度的速度分布是线性的 ;水环厚度很小 ,水环中的剪切作用是层流剪切 ,剪切力作用于纤维网络表面 .突出网络塞体表面 (0～ 9× 10 - 4m )的纤维甚少 .据此可认为网络塞体表面较为光滑 ;管道中远离壁面处浓度高 ,壁面处浓度低 ,浓度分布具有递减的趋势     

低浓度表面活性剂减阻流体的性能

通过对不同工况下氯化十六烷基三甲基季铵盐(CTAC)减阻流体在二维流道中减阻性能的测定,分析了温度、质量分数、配比变化对流体减阻性能的影响,应用激光相位多普勒测速仪测量了流体的速度场,对流体的湍流特征进行试验研究,结果表明,即使对同种减阻方式,CTAC减阻流体的减阻也存在极限和优选,减阻流体的横向和轴向速度脉动及雷诺应力均远小于牛顿流体。     

水压爆破装药量的新探索

通过对不同材质的容器，用不同数量炸药进行水压爆破实验，观测容器材质对装药量的影响，探索水压爆破所需药量与材料的物理力学性质──密度ρ和抗拉强度Ｒ拉之间的关系，从而确定在一定水压爆破条件下新药量公式中的爆破强度系数Ｋ２。     

沟槽姿态倾角对二阶涡流特性的影响

基于k-ε湍流模型,提出一种简单精确的计算沟槽表面二阶涡流特性的数值计算方法,研究了-15°、0°、15°3种不同沟槽姿态倾角对二阶涡流静压及速度分布特性的影响。结果表明:高压区中心压力在姿态倾角0°时最大;低压区中心压力在-15°时最小;当沟槽姿态倾角为0°时,因高压区与低压区压力差造成的压差阻力最小。沟槽迎风面较陡时,在二阶涡流湍流边界层造成强烈的扰动是该区域产生强烈高压的主要原因。     

展向和流向间距不同的粗糙元壁湍流ADV实验研究

为了揭示粗糙元对壁湍流的影响,采用声学Doppler流速仪(ADV)对布有展向或流向圆柱形粗糙元的壁湍流进行了实验测量。研究了不同Reynolds数下不同间距粗糙元对壁湍流流向平均速度和湍流度的影响。结果表明:在同一Reynolds数下,粗糙元展向间距为7倍直径时的壁湍流流向平均速度最小,湍流度最大。粗糙元流向布置的壁湍流流向平均速度随粗糙元间距的减小而减小,湍流度随粗糙元间距的减小而增大。相比流向粗糙元,展向粗糙元对湍流流动特性影响更大。研究结果对壁湍流流动控制和强化换热的工程应用具有指导意义。     

风速引起的湍流对挥发性污染物传质的影响

为分析风速引起的水、气及其交界面的湍流对挥发性污染物在水气交界面挥发传质的作用,将挥发性污染物水气耦合扩散模型与可实现k-ε模型相结合,预测挥发性污染物水体点源泄漏后的时空分布。分析结果表明:风速增加,水气交界面附近时均速度梯度增加,进而导致湍动能和湍能耗散率增加。风速引起的湍动能和湍能耗散率的提高增强了污染团尾部的挥发传质,风速越大,污染团尾部的浓度分布占据的空间越大。湍动能和湍能耗散率越高,水中污染物浓度下降越快。风速对气侧污染物扩散的影响要先于对水侧污染物扩散的影响。湍能耗散率随风速增加而增加的程度高于湍动能随风速增加而增加的程度。     

基于格子Boltzmann方程的大涡模拟对湍流时空关联性的研究

将格子Boltzmann方程和大涡模拟(LBE-LES)相结合,提出适应于格子Boltzmann方法(LBM)的涡黏性亚格子尺度模型,开展均匀各向同性湍流时空关联性的研究.采用D3Q19格式计算湍流的三维能谱、湍动能耗散率和其它高阶统计量,与实验和直接数值模拟结果的比较表明,该模型比传统涡黏模型有明显改进.考察了不同亚格子模型预测湍流频率波数能量谱的能力,结果表明,尺度涡产生的横扫作用是造成小尺度涡时间去关联的主要因素,不同波数的频率能量谱之间有一定的相似性,横扫速度是描述湍流频率波数能量谱的特征量.