放射式冲击波在松质骨中传播的流固耦合模拟

为探究放射式冲击波在多孔结构的松质骨及孔隙流体中的传播规律,建立了基于CT图像三维重建和不同骨体积分数的基于Voronoi设计的松质骨模型,以及放射式冲击波装置、软组织层、皮质骨和骨髓流体,应用有限元流固耦合方法进行显示动力学仿真分析.结果表明:该模型能够模拟放射式冲击波穿透软组织层在松质骨及孔隙流体中的传播特性.靠近皮质骨的松质骨区域受力明显,孔隙流体中也存在压力和流速变化.提高冲击波驱动压力和减小松质骨的骨体积分数,都会使骨小梁所承受的压力和有效应力增大,孔隙流体的受力和流速也随之增大.该结果为放射式冲击波对骨科疾病的有限元模拟提供了一种思路和方法,同时也为体外冲击波对骨科疾病的治疗提供了重要参考.

大型浓密机两相流动与沉砂规律数值模拟研究

大型浓密机的复杂结构和系统参数识别是制约认识固液两相流动和沉砂规律的关键问题。本文按照沉砂机制,给出了一套大型浓密机模糊系统运行参数识别方法。建立了车河选矿厂30 m浓密机的数值模型,依次识别出进料流速、进料级配和进料体积分数,通过大量数值模拟指出车河选矿厂30 m大型浓密机进料井特征结构使其自然稀释功能较好,但动能耗散性能较差,进料井结构还存在较大的改进空间,并给出了各粒径颗粒的沉降规律。

坡面流及土壤侵蚀动力学(Ⅱ)——土壤侵蚀

介绍了坡面土壤侵蚀的基本特征和主要类型,综述了坡面土壤侵蚀动力学过程和预报模型等方面的研究进展,包括土壤表层结皮、雨滴溅蚀、片流侵蚀、细沟侵蚀、坡面流输沙、土壤侵蚀界限坡度,以及土壤侵蚀预报模型等.并简要讨论了土壤侵蚀动力学研究的发展趋势.

受限管道内移动气泡的液膜界面形貌研究

受限管道中的气泡移动在诸如二氧化碳填埋与驱油、心脑血管和肺部气液输运等领域具有重要的应用,液膜动力学以及气-液界面的形貌演变这些关键问题受到关注.文章旨在通过基于光干涉的实验方法,探究气泡在受限管道内移动过程中,气体与管壁间的液膜相对厚度分布,并分析其变化规律,得到周期性变速移动气泡引起的液膜厚度特征.通过液滴微流控的流动聚焦法,分别在蛇形延长管道和平直短管道内形成了匀速移动的气泡和变速移动气泡.利用绿色光在气-液和液-固界面产生的两道反射光之间干涉所形成的条纹,通过相对光干涉强度(ROII)方法得到液膜厚度分布.发现在与气泡固连的参考系中,匀速移动气泡引起的液膜厚度呈稳态分布,且得到了与以往的研究工作相符的、接近气泡尾部的马鞍形厚度分布,证明了该实验方法的有效性.在气泡进行周期性减速—加速—匀速的移动过程中,气泡参考系内的液膜厚度呈现了随时间周期性变化的厚度分布.气泡加速与减速均引起了界面形貌的整体变化,且体现出了滞后性.本研究发现了变速移动气泡特殊的液膜厚度演变规律,将为针对受限管道内气泡的理论和计算研究提供实验观测的依据.

坡度对坡面土壤侵蚀的影响分析

在运动波理论基础上 ,就影响土壤侵蚀的主要因素 ,包括降雨超渗净雨量 ,坡面流水深、流速和切应力 ,以及土壤抗冲蚀能力等随坡度的变化关系进行了理论分析· 并进一步对坡面土壤侵蚀的坡度界限做了较细致分析 ,表明坡度界限是一个变量 ,随颗粒粒径、容重、坡面糙率、径流长度、降雨入渗差值 (净雨量 ) ,以及土壤摩擦系数等因素的不同而改变 ,给出了界限坡度的变化规律 ,并得出一般情况下土壤侵蚀的坡度界限值应在 4 1 5°～

坡面流及土壤侵蚀动力学(Ⅰ)——坡面流

坡面流是坡面土壤侵蚀的根本动力,是研究土壤侵蚀动力学过程的基础.本文简要介绍了坡面流的基本特征和水力学特性,综述了坡面入渗产流过程、坡面流阻力,以及坡面流运动的数学描述和预报模型等方面的研究进展.指出复杂坡面条件下的坡面流运动,以及从小尺度过渡到大尺度将是今后坡面流研究的重要发展方向.

床面附近泥沙运动的分析

基于水、沙两相的分相测量试验结果,分析了床面附近泥沙颗粒的脉动和力学特性,指出床面附近的泥沙运动有着特殊的力学机制:颗粒相具有较强的非湍流脉动,其产生的脉动应力对颗粒的运动起着重要作用。论述了沙粒在水流中从推移运动到扬起悬浮的物理过程,讨论了过去一些理论中存在的问题和不足,概括了泥沙颗粒在水流中从床面扬起的基本模式,运用两相流理论分析了沙粒在水流中扬起的动力学机理。根据颗粒运动的垂向动量平衡原理,对泥沙颗粒的垂向浓度分布规律作了新的分析解释。证实了除浓度梯度之外,颗粒相的垂向脉动强度梯度也是泥沙扩散的重要扩散势,进一步揭示了悬移质浓度垂线分布存在两种类型的内在机理。

泥沙颗粒的扬动机理分析

本文从分析床面附近泥沙颗粒的运动特征出发，较细致地论述了沙粒在水流中从推移运动到扬起悬浮的物理过程，根据水槽试验的基本现象，讨论了过去一些理论中存在的问题和不足，概括了泥沙颗粒在水流中从床面扬起的基本模式，从二相流角度出发，分析了沙粒在水流中扬起的动力学机理．

泥沙对水流紊动影响的进一步分析

泥沙颗粒对水流紊动的影响是水沙两相流运动的重要问题之一．本文针对这一问题，从水流紊动的起因出发，分析了泥沙影响水流紊动的基本途径和方式．结合实验资料，主要对含沙量和泥沙粒径影响水流紊动强度的机理进行了探讨．从不出现尾涡脱落和至少能响应一部分大尺度涡的运动的基本条件出发，得到了泥沙颗粒抑制或增强紊动的判别条件．并得出结论：因含有沙粒，水流紊动存在着被削弱、增强、或局部削弱、局部增强３种情况，表明在不同的具体条件下，分散颗粒对混合体系紊动强度可以有不同的作用．

土壤侵蚀的3个基本动力学过程

简要介绍了土壤侵蚀的基本特征,将土壤侵蚀过程概括为3个基本的动力学过程,即降雨导致的坡面产流过程、表面流对土壤颗粒的剥蚀过程,以及表面流的汇集和输沙过程。进一步对3个基本过程的基本内容和涉及的科学问题进行了分析和概括,并由此讨论了土壤侵蚀动力学研究的发展趋势。

水-沙两相流的激光多普勒分相测量和试验研究

探讨泥沙颗粒在水流中的悬浮运动机理和水、沙两相之间的相互作用，首先需要分别了解水流和泥沙颗粒的运动特性及相互关系。因此，怎样分相观测水流和泥沙颗粒的运动参数成为泥沙运动基本理论研究的一个重要问题。本文集中介绍了利用激光多普勒技术分相测量水流和泥沙运动参数的基本原理和方法，以及利用常见的一维激光器（无声光频移）测量水流和颗粒垂向（垂直于水流运动方向）脉动速度的实验方法。使用该技术对水平方管内的水－沙两相流运动进行了试验观测，给出了两相速度、纵向及垂向湍流度，以及泥沙浓度的测量结果。

降雨坡面径流汇集模型及其在茅坪滑坡中的应用

采用运动波理论,并基于地形对坡面流流向的控制作用,建立了一种能够模拟坡面流集中汇流过程的数值计算模型,该模型得到了人工降雨试验的良好验证．将该模型运用于茅坪滑坡实际情况,得到了茅坪滑坡的表面产流特征,尤其是较好地显示了茅坪滑坡表面的径流汇集路线, 可为合理设计茅坪滑坡表面排水工程提供科学依据．

二维裂隙渗流等效渗透系数张量的一种近似算法

地质体裂隙渗流十分复杂,通常可用等效渗透系数张量来描述其渗透特性.本文基于无限延伸的多组平行裂隙的等效渗透系数张量的叠加算法,通过引入裂隙的贯通系数概念,并结合随机裂隙网络生成技术,发展了一种可用于估算二维裂隙等效渗透系数张量的叠加算法.

港渠口门回流的泥沙淤积特性

根据水槽概化模型试验现象和结果，分析了盲肠式港渠口门回流的淤积特性，包括淤积模式、淤积形态、淤积物级配分选以及河床变形特点等。讨论了影响回流淤积的主要因素，建立了回流淤积率的估算公式，并对防止泥沙淤积的工程措施作了初步探讨。

新沭河-蔷薇河洪水调度模型研究

根据连云港地区河流分布及洪水特点 ,合理确定该地区的防洪调度原则 ,建立了考虑降雨汇流过程与潮汐顶托作用下的洪水演进模型 ,与实测资料比较证实了本模型的可靠性 。

盲肠回流的水流运动特性

本文在总结和分析现有研究成果的基础上，系统地论述了盲肠回流的形成原因和运动机理。描述了盲肠回流运动系统的物理模式。根据水槽模型试验结果，对回流的流速分布特性、水面形态、以及影响回流运动强度的因素等进行了分析，并近似求解了盲肠回流的平面流速场。

变频器在中央空调系统中的节能应用

本文分析了中央空调系统中冷冻水、冷却水循环系统和风机电能浪费的原因,阐述中央空调系统的工作原理。利用变频器内置的PID功能,构成了冷冻水泵、冷却水泵和风机的闭环自动控制系统,使电动机的输出功率根据需要自动调节,不仅增加系统运行的稳定性、可靠性,而且使节约电能高达30%以上,带来良好的经济效益。

盲肠河段口门掺混区的泥沙扩散

本文在分析水槽模型试验结果的基础上，简要论述了盲肠式河段口门紊动掺混区的水流紊动和泥沙扩散特性．近似认为掺混区的泥沙运动具有相似性，给出了含沙量分布的相似函数．对掺混区的泥沙扩散进行了模拟计算，并分析了掺混区的含沙量变化梯度．在此基础上，建立了盲肠回流淤积率估算公式．

三峡水库的工程泥沙与优化运行

简要论述了长江三峡水库的形态和库区泥沙冲淤特点，重点分析了三峡水利枢纽工程建成 后水库蓄水运行过程对库区泥沙淤积的影响，以及新形势下水库运行中需要进一步深入研究的重要问 题，为优化三峡水库运行方式提供依据．

交流伺服系统在塑料挤出机中的应用

本文针对目前挤出机传动控制中存在的不足,通过分析挤出机的主要结构和传动控制特点,应用交流伺服系统控制技术优势,对挤出机传动系统进行优化改造。从而达到了提高塑料挤出机的产品档次和产品质量,降低了生产成本和节约用电的目的。