离心压气机实际气体三维粘性流场分析

应用时间推进法求解连续性方程、时均N-S方程、能量方程、实际气体状态方程及Yang＆Shih紊流模型,对压缩重介质实际气体(丙稀)的大流量离心压气机整级流场(闭式叶轮、扩压器、弯道及回流器)进行了数值分析,其中实际气体的热力学属性均表示成温度的函数.分析了压缩实际气体丙稀时模型级内部尤其是弯道及回流器内部的流动规律,将计算结果与丙稀作为理想气体时模拟的结果进行对比分析,并与实验值进行了比较.结果表明:采用实际气体模型进行模拟时压气机性能更接近于实际性能.压缩实际气体及理想气体时叶轮内部速度分布及模型级出口参数是不同的,叶轮出口流场参数分布差别主要集中在轮盘、轮盖两侧.沿弯道及回流器中央流线的压力系数差别显著,模型级出口理想气体的压力系数明显高于实际气体.为了加快收敛,计算时采用了隐式残差平均法及完全多重网格技术.     

盐岩储库腔底堆积物空隙体积试验与计算

受建库盐层本身地质特点影响,造腔结束后,底部一般会堆积大量不溶物。堆积物的存在既浪费了有效库容体积,又为整体建库施工带来了诸多不利因素。为科学评价该堆积物并进行有效处理或转变利用以增大库容体积,对其分布特征及堆积空隙体积进行了研究。通过室内溶腔实验获取了堆积不溶物样品,采用筛分法实验测定了其颗粒分布,并根据分形分布理论对其粒度分布特征进行了分析,进而基于可压缩堆积模型对堆积空隙体积进行了数值及模型研究。应用实例进行计算并与现场数据进行了对比评价验证,结果表明,在双对数坐标系下,腔底堆积物颗粒尺寸与累积数量呈线性相关,即其粒度分布可用分形分布函数进行表征,且分形维数作为分布特征参量能较好地描述颗粒均匀程度与集中性。     

国外典型河流生态流量管理实践及启示

 生态流量是河流开发与生态环境保护协调发展的关键指标和难点问题。目前,河流生态流量理论方法体系尚不完善,不足以全面指导生态流量管理实践,导致部分河流、河段的生态系统服务功能退化。虽然生态流量的理论体系和计算方法已开展了较多研究,中国学者对国外生态调度也做了回顾和梳理,但是对生态流量的管理目标仍未形成统一认识。通过梳理国外7条典型河流的生态流量管理实践,从珍稀濒危洄游性鱼类、国际重要湿地、珍稀濒危鸟类等多种生态保护目标,以及流域综合管理机制、水权交易、国际投资等政策管理的多个方面,分析了不同河流的生态流量实施过程和效果,归纳总结了7条典型河流生态流量管理实践的成功经验和不足,进而提出了对政府、管理部门、研究机构、水电企业和非政府组织等多个利益相关方在生态流量研究与管理方面的启示。     

绕水翼空化流场旋涡特性分析

为了深入了解绕水翼空化流动机理,利用数字式粒子图像测速(DPIV)系统,并辅以高速摄像机,对绕水翼流动进行了观测. 观测结果表明: 空化的发展对整个流场的涡量变化起决定作用. 无论在空化还是无空化流场中,涡量主要集中在自水翼前后缘开始的剪切层所在区域,并形成涡带,且上下涡旋向相反;随着空化数的降低,空化区域的流场混合得更为均匀,从而使涡量的峰值逐渐减小;上下涡带逐渐靠拢,并向后延伸、拉直,同时下涡带的起始位置向后推移.     

使用高格式数值模拟腔内亚跨声速流

把一阶迎风有限体积格式的高算法重构格式——高的迎风有限体积格式（GUVS）与不可压缩流和可压缩流SIMPLE算法相结合,数值模拟了各种宽深比的亚跨声速腔内流动.利用六阶高迎风有限体积格式（GUVS）在结构和非结构同位网格上模拟不同宽深比亚跨声速腔体流动,获得较好的数值结果.例如亚声速方腔流动的数值结果与Ghia等用多重网格技术获得的Benchmark解吻合得非常好;对不同宽深比腔内流动,数值模拟了大尺度漩涡、腔角小尺度漩涡的形成、分岔、破碎和边界层分离等演化情况,表明六阶精度GUVS具有分辨率高、稳定性好的良好性能.     

东北地区城市群组城市流强度研究

采用城市流强度的定量分析方法,对东北三个城市群组"辽中南"、"吉中"、"哈大齐"的区位熵、外向功能量和城市流强度进行了计算分析,并基于此提出了城市群组的城市流强化与城市整合对策.结果显示,东北三个城市群组的中心城市均可以分为三类--高等、中等、低等:沈阳、大连、长春和哈尔滨以较大的城市流强度值成为各自城市群组联系的高等级中心;鞍山、丹东、营口、四平、大庆、绥化分别成为各自的中等级中心;其他城市成为各自群组的低等级中心.东北地区城市群组实现城市流强化和城市整合发展的对策为:网络化发展以解决结构与体制的矛盾,合理定向以实现各群组内部城市的整合发展,分等策略以提升城市群组内部的城市流强度.     

离散型两相流动的大涡模拟

大涡模拟(Large-eddy simulation,LES)的研究正在取得迅速进展.和雷诺平均模拟(Reynolds-averaged Navier-Stokes modeling,RANS modeling)相比,LES可以给出流动和火焰的瞬态结构,并且在不少情况下可以给出比雷诺平均模拟更准确的统计平均结果.本文作者及其同事从2002年开始,用大涡模拟研究了气泡-液体流动的瞬态结构.后来从2005年至今陆续研究了气体-颗粒两相流动的大涡模拟、气体绕过单个颗粒流动的大涡模拟、以及有蒸发和燃烧的油滴周围的流动的大涡模拟.本文对作者及其同事近期进行的上述离散型两相流动的大涡模拟研究给出了简要的综述,包括控制方程、亚网格模型、数值方法、主要的模拟结果及其实验验证.     

一种基于动态服务规格的病态流控制方法

在区分服务网络确保转发(assured forwarding)服务中,提出一种基于动态服务规格(service profiles)的病态流控制机制。该机制在DS域的入口节点(ingress node)根据核心节点反馈的信息动态地调整病态流的当前服务规格和进入DS域的速率,达到控制病态流的目的。模拟实验表明,该机制可以有效地提高正常业务流的性能,控制由病态流引起的DS域内全局最大-最小不公平(global max-min unfairness)问题。     

三维Euler方程的两种高效高分辨率算法及其在高速进气道中的应用

提出了两种计算三维Euler流场的有效算法:一种是作者提出并发展的三维LU-TVD杂交新格式;另一种是Euler方程空间七点三维强隐式新算法;两种算法都与有限体积离散相结合,而且都引进了高分辨率的机制,它们分别用于高速进气道三种工况的数值模拟,得到了满意的计算结果。