坡面流侵蚀规律的初步研究

通过定床阻力试验,从水力学原理出发,对不同坡度的不同介质床面侵蚀性坡面流试验数据进行分析,初步研究了侵蚀性坡面流流态,得出阻力系数f与雷诺数Re的变化规律,并对他们之间的关系进行分析研究,认为水槽粗糙度对阻力系数存在的显著影响．     

矩形定床明渠阻力系数分布的计算

本文研究了矩形水槽定床直道水力粗糙区水流阻力系数沿槽宽的分布。把影响阻力的因素归结为床面粗糙和边壁的作用,并认为沿边壁法向和床面法向具有相同的流速分布规律。由此得到阻力系数分布的计算公式。通过水槽试验验证,计算结果与试验结论基本相符,说明用该方法求阻力系数的分布是可行的。     

气体热载体干馏炉内压力降的研究

油页岩在气体热载体干馏炉内干馏过程中,由于块状堆料之间存在不同的空隙,导致气体在空隙中通过,由于阻力的作用,压力会产生损失,行成一定的压降。本研究采用散料层阻力损失计算公式和Ergun方程两种方法对干馏炉的压力降进行计算,并与实际压降进行比较,结果发现这两种方法所得理论值与实际值比较接近,而且变化趋势与实际值基本一致,利用Ergun方程更适用于工程运行。     

自然化河床防冲工程模型试验研究

通过动床模型试验 ,讨论了不同水、沙条件下利用天然石块砌成的丁坝、潜坝以及河床局部展宽等河床防冲工程对河床形态及水、沙运动特性的影响 ,分析了不同防冲工程对减轻河床冲刷的作用 .试验是在长2 4m、宽 0 .7m的梯形动床水槽中进行的 .试验中利用先进的量测设备测量了水位、流速、推移质输沙率以及河床形态的变化 .试验结果表明 ,河床建筑物加大了河床阻力 ,与无建筑物时相比 ,河道水深增大 ,输沙能力有所降低 ,河床形态及水流结构更加复杂 ;并表明 ,不同工程措施对河床的防冲效果不同 .实验结果对生产应用有一定的指导意义     

越流系统中弱透水层的一维固结解及分析

针对越流系统中弱透水层的固结问题,推导了任意基准面下以水头表示的一维固结控制方程,建立了越流系统中弱透水层的一维固结模型,给出了压缩量和平均固结度的解析解,分析了越流引发弱透水层固结变形的本质,并给出了计算实例和平均固结度的查询表格.研究结果表明：渗透力引起有效应力的增加是土层发生变形的根本原因;弱透水层在1 m越流水头差作用下,能够产生相当于弱透水层顶面施加5 kPa均布荷载所引起的总压缩量;越流系统中弱透水层的一维固结与经典的太沙基一维固结理论相比,达到了相同的固结度,但前者所需时间仅为后者的1/4.     

山区河流河床基岩暴露与沙卵石覆盖反常关系研究——以陇西河为例

山区河流不同河段的河床形态常处于基岩暴露与沙卵石覆盖的相间变化中。野外调查发现,至少在青藏高原与四川盆地过渡带,不少河流出现了坡度大反而沙卵石覆盖多,坡度小反而基岩暴露多的现象。为了研究该反常规律,以岷江二级支流陇西河为例,进行了多次野外观测与数据采集,通过提取流域地形数据,得到并分析其干流沿程剖面,并结合已有的室内水槽实验研究结果,进一步说明床面沙卵石的运动情况与分布特性,得到以下结论：陇西河流域岩性以砂岩为主,干流从上游向下游依次出现陡、缓、陡、缓交替的四段,平均坡度依次为8.1%、0.2%、6.2%和1.2%,较陡的两段全部沙卵石覆盖而较缓的两段全部基岩暴露。产生这种现象的原因：一是较陡段泥沙颗粒通过两侧山体崩塌滑坡侧向补给,床面大尺寸漂石与周围的较细颗粒会逐渐形成相对稳定且水流阻力大的自锁结构,且床面粗糙,有助于提高床面抗冲刷性,抑制基岩的暴露,因此导致输送到下游较缓段的输沙率很低;二是砂岩颗粒岩性较软,少量被输移到下游的颗粒容易破碎成更小的颗粒,更容易被输移,使得较缓段基岩暴露现象突出。较陡段被沙卵石覆盖,将有效抑制窄深处基岩河床的侵蚀下切速率,从而进一步影响相关流域地貌的演化,如增加河流袭夺的机率。     

沙波尺度和运动速度与水力泥沙因素的关系

沙波运动是冲积河流泥沙运动的一种重要形式。沙波的消长对河道水流的阻力损失有很大的影响。研究沙波的运动规律对研究泥沙运动、河床演变和河道整治具有十分重要的意义。本文对国内外有关水槽与天然河道实测顺行沙波资料进行了分析研究,提出了计算沙波波高及波速和推移质单宽输沙率的公式。     

基于水深平均模型的植被水流数值模拟

针对有植被作用的渠道,将植被对水流的作用视为河床的附加阻力,推导出植被作用下河床等效曼宁阻力系数计算公式,考虑植被区与无植被区交界区域产生的二次流对植被区阻力的综合影响,引入影响系数对等效曼宁阻力系数计算公式进行修正.将修正后的公式用于水深平均模型,求解非对称复式断面和矩形断面局部有植被渠道的流速分布,计算结果与实验数据吻合,表明该模型可有效用于局部植被覆盖渠道的水流计算.有助深入了解植被水流结构.     

深水密度层航行潜艇兴波阻力的影响分析

为探讨密度分层流体中潜艇航行时的受力特性,本文采用基于粘流理论,结合UDF方法建立的用于密度分层流中潜艇水动力特性分析的多相流CFD模型;研究了SUBOFF潜艇模型以不同航速在深水层即内波交界面以下不同位置处航行时的受力特性。研究表明:航速、位置对深水层航行潜艇的受力特性有较大的影响;兴波阻力对总阻力改变有主要贡献;相较于近水面航行,在深水层航行潜艇的兴波阻力系数曲线峰值点向高航速推移;潜艇位置变化影响潜艇表面整体压强分布,而航速变化仅影响潜艇表面拐点处压强。本文给出了密度分层流中以多种工况在深水层中航行潜艇的受力特性,可为密度分层流中潜艇多参数受力分析提供一种有效的分析手段。     

嵌岩桩的极限端阻力发挥特性及其端阻力系数

嵌岩桩极限端阻力发挥特征及端阻力系数取值是岩土工程中嵌岩桩应用的重要研究课题之一。收集整理了不同地区学者在不同时期、不同岩石性质和不同嵌岩条件下开展的165个嵌岩桩端阻力试验成果,主要包括嵌岩段岩石类型及其天然单轴抗压强度、嵌岩直径与嵌岩深度、嵌岩桩极限端阻力等。定义嵌岩桩极限端阻力与岩石天然单轴抗压强度的比值为嵌岩桩端阻力系数,分析了桩径、嵌岩深度、嵌岩深径比和岩石强度对嵌岩桩极限端阻力和端阻力系数的影响规律,建立了嵌岩桩极限端阻力及端阻力系数与岩石单轴抗压强度之间的拟合关系式。     

颗粒堆积多孔介质内幂律流体的流动阻力特性

为深入研究幂律型非牛顿流体在均匀球颗粒堆积多孔介质内流动的阻力特性,基于经典Carman-Kozeny-Blake模型及孔喉通道模型,提出一个新的预测模型.针对幂律流体的流变特性,利用平均水力半径理论,得到了于迂曲度、孔隙率、孔喉比、颗粒直径及幂律指数等重要参数修正的Ergun型方程表达式,且方程中的系数表达式A、B等各物理量都有明确的物理意义.对所建模型与文献中的理论模型及实验数据关联式比较的结果表明,新模型在一定流态区间内的阻力预测值与文献吻合较好.给出了幂律流体的临界雷诺数、修正渗透率及惯性系数的关联式.     

Theoretical and experimental study of the thermal conductivity of nanoporous media

The nanoparticle thermal conductivity and nanoscale thermal contact resistance were investigated by molecular dynamics(MD) simulations to further understand nanoscale porous media thermal conductivity.Macroscale porous media thermal conductivity models were then revised for nanoporous media.The effective thermal conductivities of two packed beds with nanoscale nickel particles and a packed bed with microscale nickel particles were then measured using the Hot Disk.The measured results show that the nano/microscale porous media thermal conductivities were much less than the thermal conductivities of the solid particles.Comparison of the measured and calculated results shows that the revised combined parallel-series model and the revised Hsu-Cheng model can accurately predict the effective thermal conductivities of micro-and nanoparticle packed beds.     

散料层的空隙率检测方法

烧结料层的分布不仅是典型的固定床,实际上也是非均匀颗粒的散料床式分布,但它类似于填充床反应器,所以对填充床的空隙率研究对烧结料层空隙率的分布有重要意义.填充床中料层空隙率分布关系到整个料层气体流动规律和气固传热传质特性.近年来,随着核磁共振成像技术、高速摄像技术、电容层析成像技术、计算算法的更新及计算机运算和图像处理技术的发展,空隙率的检测手段越来越多样化,并且相对以往的检测方法更加可靠、准确.本文通过对填充床空隙率的分析研究,提出了一种适合检测烧结料层空隙率的方法.     

Similarity solutions to a laminar boundary layer problem in power law fluids

A suitable similarity transformatiopn is introduced to reduce the laminar boundary layer equations of power law fluids to a class of singular nonlinear two-point boundary value problems.The skin friction and shear stress distributions for boundary layer flow over a moving flat plate are investigated by utilizing the shooting technique.Results indicate that for each fixed value of the power law exponent n or the velocity ratio parameter ξ,the skin friction and shear stress decrease with the increasing of n or ξ respectively.     

一类较为完善的不可逆定常态流热泵的有限时间热力学优化

建立了一类考虑热漏、热阻以及其余所有不可逆性（如摩擦、涡流、非平衡等）的不可逆热泵模型基于牛顿传热定律,研究了其供热率和供热系数之间的最优特性     

低渗透气藏气体渗流速度修正式

渗流的基本规律达西定律,是100多年前法国水利工程师达西提出的,他是通过液体实验得到的.对于气体渗流来讲,存在着滑脱效应,特别是在低渗、低速和低压时,滑脱效应更为显著.在考虑了气体渗流的特点后,结合分子扩散理论得到了考虑滑脱效应的气体渗流速度方程,为进一步开展低渗透气藏渗流理论研究,油藏工程研究和动态分析建立了基础.     

岩石摩擦机制及基本摩擦角

从屈服流动观点讨论了岩石摩擦机制,发现岩石摩擦主要来自三个方面,即屈服流动阻力,表面起伏引起的爬坡阻力和粗糙引起的咬合阻力。根据屈服流动机制不但可以说明岩石的高压摩擦特性(高压下摩擦与岩石种类及表面粗糙度无关),而且还推导出了岩石的基本摩擦角ψ_b=30°。这一数值和收集的大量实验结果是符合的。     

螺旋回热器的流体阻力研究

本文在相似理论指导下,用水作介质对螺旋回热器的流体阻力进行了实验研究,并在较大的迪恩准数范围内,获得了螺旋回热器的摩擦系数与迪恩准数的经验方程式。所得结果对于计算螺旋回热器中的流体阻力,全面评价螺旋回热器的经济性能等都具有重大意义。     

旋转填充床内支撑对液膜控制传质过程的影响

目的　研究旋转填充床 (RPB)中填料内支撑对液膜控制传质过程的影响规律 ,为 RPB进一步工业化作理论准备 .方法　采用水中的氧被氮气解吸这一典型的液膜控制传质体系 ,计算传质单元数 (NTU)来作为目标函数表征传质效果的好坏 .结果　找出了转速、液量对传质的影响规律 ,以及在有内支撑时 ,内支撑的板的厚度、开孔形状、内支撑开孔率、安置在填料中位置对传质的影响规律 .结论　实验的结果对旋转床的应用开发有指导意义 .     

斜盘式轴向柱塞泵变量阻力的研究

斜盘式轴向柱塞泵在变量过程中受到由负载引起的对变量机构的阻力作用,该力对变量泵的性能有较大影响。过去,对其中的摩擦力大小只能靠经验估计。本文在理论分析诸阻变量力的基础上,提出了斜盘泵等效变量摩擦阻力的概念,并以63BCY—14B柱塞泵为研究对象,用实验方法测定该摩擦系数,从而确定了变量阻力的大小。