明渠沙纹形成的试验研究

在单向水槽中对沙纹的形成及演化机理进行试验研究，通过改变床面剪切应力来研究沙纹的形成过程，探讨了床面存在的主要扰动形式，并分析了沙纹的形成机理。     

关于圆柱绕流水动力特性的大涡数值模拟研究

基于有限体积法建立描述不可压缩粘性流体三维运动的数学模型,引入浸入边界法的无滑移固定壁边界条件和大涡数值模拟的Smagorinsky．Lilly亚格子模型,针对层流（Re=100）和湍流（Re=3900）状态下的圆柱绕流流场进行数值模拟研究,验证结果表明该方法能较有效模拟非定常圆柱绕流流场的形态。在层流状态下圆柱体下游存在形态清晰的卡门涡街结构且无明显的掺混现象;在Re=3900的湍流状态下圆柱下游的掺混现象显著增强,圆柱下游约1．0D处的脉动强度达到最大值。     

预应力碳纤维片材加固的桥梁使用阶段应力分析初探

预应力碳纤维加固技术因其能明显提高受弯构件在使用阶段的承载力（开裂弯矩、屈服弯矩）和开裂以后的刚度,并且抗腐蚀、耐疲劳而逐渐成为研究的热点。参照设计规范,初步提出了预应力碳纤维片材加固钢筋混凝土梁在使用阶段的应力计算公式,并针对某一实桥,借助设计软件Midas Civil,应用所提出的公式试算了该桥加固以后使用阶段的应力。试算结果表明,预应力碳纤维板的加固效果好于预应力碳纤维布。     

海滨电厂桥墩式取水口局部冲淤变化的工程计算方法

针对大型电厂海域取排水工程中桥墩式取水口的局部冲淤问题,从势流理论和柱状坐标系下床面变形方程出发,推导单个取水口的冲淤强度理论计算公式,并利用有限差分法离散笛卡尔坐标系下的床面变形方程,提出便于求解的冲淤场数值模拟方法.以某工程的海水冷却系统取水口为例,应用该理论公式和数学模型估算取水口附近的泥沙淤积情况取得较好效果,...     

我国河流水流泥沙数值模拟技术进展与应用

文章对我国水运工程领域河流水流泥沙数值模拟技术的发展过程和技术创新成果进行了系统的总结。对一维、二维和三维水沙模型在模拟系统和计算方法等方面近年来的技术进展给予了归纳,并对几个模拟系统的一些具体工程应用进行了简要介绍。目前,一、二维水沙数学模型已相对比较成熟,三维模型也能应用来解决一些具体问题。河流水沙数值模拟技术今后的发展主要在于基础理论的创新,观测技术的提高,观测资料的系统化与公开化,以及数值模拟成套技术的标准化,实现数学模型的开放性检验与应用等。     

不同沉箱结构形式防波堤对港内泊稳影响的试验研究

通过对韩国某港北防波堤工程波浪整体物理模型试验研究,分别对比了普通直立式和开孔直立式2种沉箱结构的防波堤对港内泊稳条件的掩护效果。试验采用SSE、SE两个代表波向,采集并分析港内及防波堤周围水域的波高及分布。试验结果表明,采用相同入射波条件时,2种结构防波堤均可对港内形成一定程度的掩护。但由于工程海域波高较大,次生波的出现影响了泊稳条件。两方案相比,开孔沉箱结构的防波堤对拟建港区的掩护效果略好,综合比较最后推荐开孔沉箱结构的防波堤方案。     

基于数值模拟的船坞虹吸灌水廊道流量系数计算

港口与航道虹吸灌水廊道广泛应用在近年来新建的修造船坞中,流量系数是评价其性能的重要水力指标。结合某修船坞虹吸灌水廊道水力模型试验,建立了基于数值模拟的流量系数计算模型,求解单廊道和双廊道两种不同体型虹吸灌水廊道的流量系数。将计算得到的灌水流量值与模型试验值对比分析,验证了流量系数数值求解方法的可行性,它可为灌水廊道体型的优化和改进提供重要依据。     

干船坞气控式卧倒门起浮过程流动分析

修造船坞中卧倒门起卧时的稳定性受水流动力的影响较大。基于RANS方程,利用RNG k-ε双方程紊流模型进行封闭,采用VOF方法跟踪自由水面,对干船坞气控式卧倒门的起浮过程进行了动网格模拟计算。综合考虑三种水位下坞门起卧时的流动特性,结合模型试验数据分析流场和紊动动能随坞门起浮时的变化,为坞门的动力特性分析和坞门设计提供依据。计算结果表明,伴随着顺时针和逆时针涡动结构的快速发展,紊动动能主要集中于铰座、前面板的上端和后门角三处附近水域。随着水位抬升,此三处的紊动动能亦呈现增大趋势,涡动的变化范围加大,尤其是水下运行阶段和关闭阶段,铰座处水域的门坑将受到最强烈的冲击。     

南海海底管道冲刷深度预测（英文）

Scour depth prediction of offshore pipelines is of great significance to the design and construction of the submarine pipeline projects. In this paper, based on the CFD software package FLUENT and User Defined Function(UDF), an Eulerian two-phase model, which includes an Euler-Euler coupled model for water and sediment phases, and a turbulent model for the fluid phase, is adopted to predict the scour depth around pipelines. The model is verified by observation data obtained from laboratory experiments. On the basis of the simulations, the factors affecting the scour depth, including the effects of incipient velocity, pipe diameter and sediment particle size and so on, were investigated. Meanwhile, according to formulas of incipient velocity of various sediments, approximate calculation on theoretical scour depths is developed for pipelines of seven stations in the South China Sea, where engineering application information is available.     

多重网格法及其在回流流动计算中的应用

结合多重网格方法，采用同位网格体系的有限体积法建立了维不可压缩流动的k-ε紊流数值模型，对流项和扩散项均采用中心差分格式离散，流速、压力采用通用的SIMPLE压力校正方法求解，代数方程组则利用强隐式方法SIP求解。对空流和突扩流两种典型回流流动进行模拟，证明了所建立模型的有效性和可信性。