圆管中湍旋流的精细模拟与总流机械能损失

湍旋流广泛存在于自然界与工程实际中,其流动特性及机械能损失的研究具有很高的理论意义与工程价值.通过开发数值旋流生成装置,采用雷诺应力模式封闭雷诺时均方程及有针对性的网格布置,实现了对圆管中湍旋流的三维精细模拟.计算成果表明:1)湍旋流的旋流数沿程呈分段指数衰减,其衰减系数有随雷诺数的增加而减小的趋势;2)湍旋流的切向时均流速沿径向的变化在旋流数较大时可近似用组合涡的速度分布来描述;3)与一般恒定均匀圆管湍流的总流机械能损失系数相比,带有旋流的圆管湍流的总流机械能损失系数要普遍大于前者,且旋流数越大,总流机械能损失系数越大.     

窄深矩形断面明渠流速分布的研究

建立了一个三维紊流数学模型,对实际灌区中的窄深矩形断面明渠水流的流速分布进行了数值模拟.计算结果与实测结果符合得较好,表明数学模型及参数是合理可靠的. 运用该模型,对2种底坡、2种糙率以及3种宽深比组合情况下的窄深矩形断面明渠水流的流速分布进行了数值模拟,得出了窄深矩形断面明渠垂线流速分布律和垂线平均流速横向分布律,并应用实测资料验证了上述流速分布律. 结果表明,在明渠底部内区流速分布能很好地符合对数分布律,但在明渠外区流速分布则符合抛物线分布,垂线平均流速沿横向的分布接近于幂函数分布,给出的断面流速分布经验公式具有很好的精度.     

明渠层流的总流微分模型与最小能耗原理

明渠流是自然界与工程技术中广泛存在的一类流动.通过理论分析和推导,得到如下成果:1)以粘性流体力学理论为基础得到了明渠层流总流微分模型的控制方程,与以往的控制方程不同,该控制方程是由明渠中均质不可压缩粘性液体层流运动的流场控制方程与边界条件通过直接积分得到,其能实现明渠层流流场描述与总流描述的对接,且运动方程中的能坡有显示表达式;2)提出并证明了明渠恒定均匀层流的最小能耗原理.     

应用曼宁公式进行明渠水力计算的误差分析

应用曼宁公式进行流量计算时,当宽深比＞100时,水力半径可以用断面平均水深代替.通过分析不同断面形状的明渠均匀流流量计算产生的误差,提出了用断面平均水深代替水力半径进行计算的适用条件.     

摇摆条件下窄通道内单相水流态转捩特性

矩形窄通道广泛应用于紧凑式换热器中,其内单相流动流态转捩特性会受到摇摆运动的影响.结合流迹显示技术,对摇摆条件下矩形窄通道内单相水从层流向湍流转变临界点附近的流动特性进行了实验研究.结果表明稳态条件下临界Re为2 550左右.摇摆条件下当Re小于2 400时,流态显示为稳定的层流,Re大于3 500时,流态为湍流,摇摆对稳定的层流区和湍流区流态没有影响;Re为2400～3 500之间时流动处于过渡区,摇摆对其流态转变有一定影响.在临界点附近摇摆振幅越大,流态转捩越容易发生;摇摆周期对流态转捩影响很小.摇摆运动改变系统重位压降及产生附加压降,从而对流态转捩的影响不可忽视.     

洞塞对表面活性剂减阻管流阻力特性的影响

为探究单洞塞对表面活性剂减阻水溶液管流阻力特性的影响,采用不同孔径比和长径比的洞塞 以及不同浓度减阻剂水溶液,实验测试了不同工况下的局部阻力损失和沿程阻力损失并与纯水的相应结果进 行比对。研究结果表明：随着减阻水溶液浓度的增大,洞塞的局部阻力系数的拐点向后平移,减阻雷诺数范 围越大,局部阻力减阻持续的雷诺数范围越宽。在洞塞直径对管直径比一定的条件下,洞塞长度对管直径比 较小时,局部阻力较大;而洞塞长度对管直径比较大时,局部阻力较小。在长径比一定的条件下,局部阻力 随洞塞孔径比的增大而减小,且在洞塞下游,减阻水溶液再次形成具有稳定减阻效果的流动所需要的再发展 距离随着洞塞孔径比而减小。     

复式河槽动能损失强度分析

在复式河槽中，由于滩槽交界面存在强烈的动量交换，使得复式河槽过流能力降低。为了反映动能损失的强度，针对恒定、均匀、紊动水流，提出了横向动能校正系数和动能损失率的概念。通过分析复式河槽动能损失的机理发现：在复式河槽中，横向动能校正系数大于1和动能损失率大于0。分析英国科学工程研究委员会洪水水槽设施的系列试验成果，发现横向动能校正系数和动能损失率与复式断面形态有关。动能损失强度随着主槽边坡系数的增大而减弱，随着滩槽宽度比的增大而增强。对称复式河槽的动能损失大于非对称的复式河槽。对于所有断面形态，动能损失强度先随相对水深的增加而增强，后又随着的相对水深的增加而减弱，最终表现出单一河槽的特性。     

内置偏心螺旋扭带换热管层流传热的数值模拟

利用数值模拟方法对本文提出的内置偏心螺旋扭带换热管模型的层流传热特性进行计算与分析.研究结果表明:在一定的结构参数范围内,换热管的对流传热系数随着扭带偏心率的增加而增大,且雷诺数越大增幅越显著;在层流状态下,增大扭带偏心率能降低流体流动阻力系数,特别是在较低雷诺数下,阻力系数降低的程度更为明显;在雷诺数及扭带偏心率一定的情况下,换热管的对流传热系数随扭带扭率的减小而增大,但阻力系数也相应增大;换热性能评价指标在层流状态下均大于1,且随着偏心率及雷诺数的增加而变大,但当Re1 500后评价指标产生小幅波动,表明流体逐步由层流状态过渡到湍流状态.     

梯形断面明渠流速分布的研究

为研究梯形断面明渠的流速分布律,应用经过实测资料验证的三维紊流数学模型,对12种不同底坡、不同糙率以及不同宽深比组合情况下的梯形断面明渠水流流速分布进行了数值仿真.结果表明,在明渠底部内区流速分布能很好地符合对数分布,但在明渠外区流速分布更符合乘幂函数分布,等效线平均流速沿横向的分布接近于乘幂函数分布.通过最小二乘拟合,得到了梯形断面明渠垂线流速分布律和等效线平均流速横向分布律.按流速分布律计算的流速值与实测值吻合较好,表明所给出的断面流速分布律是合理可靠的,可应用于梯形断面明渠流量的精确测量.     

闸孔出流水流特性数值模拟

闸门是一种控制水位和流量的建筑物,其出流特性与出流计算是工程水力学中颇为关注的问题.对淹没出流条件下冲刷坑形成过程中,闸孔出流的泄流能力、冲刷坑内水流流态及机械能的变化尚未开展研究,通过数值模拟对此进行了探讨,得到如下成果:1)在闸孔出流过程中,伴随着河床底部边界的变形及水跃的调整,过闸流量有变化但变化很小;2)在闸孔出流过程中,冲刷坑内的回流形态不断调整,重汇点位置也从冲刷坑形成初期的最大冲深位置下游不断回缩,直至与最大冲深位置相当;3)在闸孔出流过程中,伴随着河床底部冲刷的发展,闸门下游急变流段水流运动的总机械能损失是朝着减小的方向调整的,且机械能损失系数随冲刷时间不断减小趋于某一定值.     

外语教学中意义流的重要性和作用

在语言的实际运用时,意义的表达被融入了一定语言背景、伴随了许多体态语言和丰富的语音语调,它是体现了一定思想的活的、动态的意义,涉及一定的参与者、事件和行为,具有线性、连续性和整体性特征.由威廉·詹姆斯的"意识流",衍生出"意义流"概念,并引入"声音流"和"文字流",进而阐明意义流在外语教学中的重要性和作用.     

高粘液体两相流型观察及关联

在透明镀膜玻璃管中，进行高粘假塑性流体流动沸腾传热实验研究。观察到一种新的流型：闪蒸沸腾。基于５３５个流型数据，建立了流型关联式。     

物流产业发展存在的问题及对策研究

物流产业在我国起步较晚,存在着专业化物流服务水平较低,物流基础设施、装备条件比较落后,物流管理制度不健全等问题。要推动我国物流产业发展,必须把物流作为提高企业核心竞争力的战略资源,大胆引进和吸收国际先进物流管理技术,积极发展现代物流。     

流量限及其应用

提出了流量限的概念,并应用于燃气管网计算及计算结果分析中,使其更加精确和简便。     

渐变水头下流态的实验探讨

本文通过试验证明,水在圆管流动中存在着层流和紊流两种流动状态,不仅在稳定水头下能观测到,在渐变水头下也能观测到,从而使观测流体流动的试验设备得到了简化和改进。     

土壤水非均匀流动网络特性实验

土壤中的优先流是指土壤在整个入流边界上接受补给,但水分和溶质绕过土壤基质,只通过少部分土壤体的快速运移.优先流的产生是由于土壤中往往存在大量的根孔、虫孔等大孔隙以及裂隙等.搞清优先流对土壤水分运动的影响,对于深入认识入渗补给过程、准确评价地下水补给资源以及地下水污染分析具有重要意义.本研究采用大分子染色材料(Brilliant Blue FCF)及根据碘与淀粉反应显现出蓝色的原理,设计实施了土壤中非均匀水流运动的室外染显色示踪实验,研究了土壤水非均匀流动模式,验证了优先流的水流通道网络特征.     

土石堰过流水力参数数值解

本文将土石堰过流场区分为一维恒定变量流场和二维恒定非达西渗流场;应用圣维南方程和福希海默方程建立数学模型,分别用龙格一库塔法和有限元法进行数值计算,然后协调迭代求得整个流场的水力参数(溢流水深与流速;渗透流速与测压管水头等)。算例的结果与实验值吻合。     

行人交通流模型研究

行人交通是城市交通系统的重要组成部分,为了定量描述行人交通流的特性,进而解决行人交通问题,达到提高路网运输效率的目的,借鉴机动车交通流模型,建立了行人交通流模型．以长春市工农大路实际调查数据为基础,分析行人的交通流特性,验证交通流模型的可靠性,为行人交通流的深入研究提供了理论基础和技术支持．     

核子秤与微计算机组成的流量计量系统程序设计

介绍了核子皮带秤与微计算机组成的矿物料流量计量系统，实现瞬时流量、累积流量计量方案的实施及程序设计。