小型循环水槽收缩段参数选型评估

对循环水槽收缩段的结构参数进行选型评估,提升循环水槽工作段的流场品质。采用无量纲法,对收缩比分别为7、8、9和10的收缩段入口横截面面积进行圆整处理,获得收缩段实际收缩比分别为7.360、8.160、9.000和9.878;采用ANSYS Fluent软件,基于标准的k-ε湍流数值模型对维氏曲线、双三次曲线和五次方曲线等3种典型收缩曲线的三维流场进行计算分析,给出沿流向的中纵剖面内的速度流线图和压力云图、轴向压力和压力梯度变化规律,以及出口截面速度分布云图;引入速度标准偏差值和轴向静压变化速率,综合分析循环水槽收缩段的收缩性能,选出最佳收缩曲线。数值模拟结果表明:轴向长度为475 mm、收缩比为7.360的收缩段,维氏收缩曲线最优。

循环水槽船模阻力修正方法

在循环水槽中开展船模阻力测量是船型优劣分析的常规试验之一,因此对循环水槽阻力修正方法进行研究是十分必要的。以集装箱船标模(KCS)为研究对象在循环水槽中开展模型阻力和流场测量试验,根据循环水槽自身流动特性并结合拖曳水池已有的修正方法,分析并总结适用于水槽船模阻力与阻塞效应的修正方法。由总结的修正公式与修正流程可知,循环水槽中2.5~3.5 m尺寸模型试验与大模型试验结果阻力换算偏差在1%左右,设计航速点阻力换算偏差小于1%。结果表明,有必要对循环水槽中阻力进行自由面倾斜度修正,采用Tamura公式进行阻塞效应修正能得到更为精确的阻力试验结果。

推摇组合式造波的波流循环水槽设计与研究

针对海工实验波流水槽中的造流装置与造波装置间存在的干扰问题,研发了推摇组合式造波的波流循环水槽,并分别从造流和造波两个方面进行了设计和验证.综合设计循环流道、造流驱动装置及稳流出水口,保障实验区域水流稳定性及可控性;采用倒挂式摇摆结构,结合平行四边形结构运动特点,实现倒挂推摇组合式造波,在保证波形质量的同时减小对流道的影响;建立数学模型分析推块运动与波浪要素间的关系;基于西门子PLC开发实验测试平台测控系统搭建整个实验平台,完成水槽各项性能测试.结果表明,实验平台能够实现最大流速1.5 m∙s^(–1),且同时满足造波周期1~4 s,波高范围0.1~0.6 m的单独造波及所需要的波流海况耦合,能满足相关科教应用要求.

考虑侧壁效应修正的循环水槽船模斜航试验水动力计算

采用计算流体动力学技术,以KVLCC2船模为对象研究速度修正方法对斜航水动力修正的影响及其适用工况,并与循环水槽试验结果对比以验证速度修正方法的有效性;采用Tamura速度修正公式对宽阔水域的试验流速进行修正,将速度修正前后的水动力及流场特征与循环水槽斜航试验的计算结果进行对比.结果表明:Tamura速度修正公式在阻塞比为3.5%~5.0%时有效,阻塞比过大将会加大船体两侧流场流速的变化;循环水槽中船体两侧的压力分布与其在宽阔水域中的差别较大;速度修正方法会同时增大船体两侧的压力,因此,在一定的阻塞比范围内可以减小两者的水动力差异,但当阻塞比继续增大时会增大两者的水动力差异.同时,基于低速风洞试验的阻塞效应修正方法提出了低速肥大型船循环水槽斜航试验的横向水动力修正公式.

大型循环水槽吊舱推进器空泡性能试验研究

文章介绍了大型循环水槽实验室利用全附体船模进行了RORO吊舱推进器空泡性能试验研究情况及相应吊舱推进器空泡试验方法,并与Marin试验结果进行了比较。试验结果表明:在相同模型与试验工况下,吊舱推进器螺旋桨叶片上空泡形态及空泡诱导的船体脉动压力与国外Marin试验结果相当。

循环水槽隔板设计与水槽倾斜研究

循环水槽同传统拖曳水池相比具有许多优点,因而日益广泛地应用于船型开发和船舶水动力性能研究。在水槽中设置隔板可以模拟海洋中的分层流,但隔板的迟滞作用必然会对循环水槽计测部流场品质造成一定的影响。为了研究这一设想对流场的影响,数值模拟循环水槽在无隔板、整段隔板以及分段隔板情况下的流动情况。对比结果表明,采用分段隔板形式较为理想。另一方面,循环水槽作为一种基础实验设施,对其计测部的水平度有着严格要求,探讨安装中的误差或投入使用后地基沉降引起的水槽倾斜对计测部流动带来的影响。基于VOF模型,模拟水平及各倾角二维条件下循环水槽计测部的流动情况,结果表明,较大倾角时,计测部波面变化较大,且计测部末端有气泡产生,而在微小倾角时,波面变化不明显。

大型减压循环水槽总体和局部模态分析

本文分析了我国正在筹建的大型减压循不水槽的结构特点,并建立了相应的有限元模型,计算了该水槽的总体和局部自振频率,并分析了其总体和局部振动的特性,为循环水槽结构的工程设计提供了有益的帮助.

循环水槽弯管导流形式三维数值模拟研究

为探讨弯管与导流片形式对流场品质的影响,基于RANS方程结合RNG湍流模型对水平循环水槽的弯管导流形式进行三维数值模拟,对出口处速度均匀性及弯管处压强分布进行比较分析。依据数值模拟结果,将非均匀布置导流片形式应用于实际水槽建造中,结果显示流场品质得到了明显的改进。

用于流动显示的多功能循环水槽

自1985年以来,已研制了10多台多功能循环水槽。除用于流动显示外,还可满足流体力学的基础实验。实践证明,该设备流速在0.2～0.8m/s 时,无级调速、流场均匀、流态稳定、重复性好、操作简便、可作长时间运行。

超高速自由液面循环水槽高品质测试流场技术

超高速自由液面循环水槽的关键在于如何在开式状态下形成平稳的自由液面,通过建立自由面形成技术,从水力系统导流、整流、消能和主循环泵与辅助泵系统匹配等多方面权衡设计,以保证工作段速度从低速到高速时自由面的稳定度和不均匀度。采用LDV或PIV技术,测量不同水速下工作段区域多个截面的速度分布以及自由液面的波高,得到工作段流场分布,以及基本性能状态,验证自由面形成技术的合理性和可行性。为未来在该设备上开展试验提供了初步的测试数据支撑。

三角鲂池塘内循环水槽、网箱两段式养殖简介

三角鲂(Megalobrama terminalis Richardson),俗称三角鳊、钱塘江塔鳊等,隶属硬骨鱼纲、鲤科、鲂属,是一种较大型的杂食性鱼类,是浙江地区主要的淡水养殖品种之一。浙江建德地区水源丰富,水质条件优良,在该区域养殖的三角鲂色泽光亮、体形优美、肉质细嫩、口感好。近几年,杭州地区池塘内循环水槽养殖模式得到广泛推广和应用,建德地区养殖企业结合区域三角鲂养殖的特点,采用水槽跑道和网箱两段式养殖三角鲂,得到了良好的养殖效果,现将该养殖技术总结如下。

循环水槽数据采集、处理与控制系统的研制

本文阐述了循环水槽数据采集、处理与控制系统的研制成果。

池塘循环水槽养殖模式对斑点叉尾鮰鱼肉营养品质的提升作用

为探究池塘循环水槽(In-pond raceway system,IPRS)养殖模式对斑点叉尾鮰(Letaurus punetaus)肌肉营养品质的影响,以传统池塘养殖(Traditional pond system,TPS)模式为对照,随机采集两种模式下的养殖水及斑点叉尾鮰,测定其养殖水质及基础营养成分,同时对氨基酸及脂肪酸的组成及含量进行比较分析。结果显示,IPRS模式养殖水溶解氧含量极显著高于TPS模式(P<0.01),铵态氮、悬浮物、总氮、溶解性总氮、总磷及高锰酸盐指数均显著或极显著低于TPS模式(P<0.05或P<0.01);且IPRS模式斑点叉尾鮰肌肉粗蛋白质含量极显著高于TPS模式(P<0.01),粗脂肪含量极显著低于后者(P<0.01);两种养殖模式下氨基酸及脂肪酸种类无显著差异,但IPRS模式总氨基酸、总必需氨基酸、总非必需氨基酸及总呈鲜味氨基酸含量均显著高于TPS模式,尤其是谷氨酸、天冬氨酸及缬氨酸,同时,总多不饱和脂肪酸也显著高于TPS模式,以亚油酸及DHA两种物质含量尤为突出。说明,与TPS模式相比,IPRS模式能够有效改善养殖水质,并可显著提高斑点叉尾鮰肌肉粗蛋白质含量并降低粗脂肪含量,养殖模式对于斑点叉尾鮰肌肉氨基酸与脂肪酸组成无显著影响,但IPRS模式可显著提高部分氨基酸及脂肪酸的含量,从而提高斑点叉尾鮰肌肉营养品质。IPRS模式作为一种新兴的健康生态养殖模式,适合斑点叉尾鮰集约化、高密度养殖。

回转体潜器在循环水槽中垂直面大攻角操纵性试验

以半尺寸SUBOFF潜器模型为研究对象,在循环水槽中利用平面运动机构完成包含不确定度分析的模型垂直面静态操纵性试验研究.测试内容包括:潜器在±60°攻角内、流速在1.0~1.2 m/s间的纵向力、垂向力及纵倾力矩.根据试验结果利用分段函数归纳了潜器垂直面操纵运动的数学模型,并应用最小二乘法拟合操纵性方程中的各项水动力系数.试验结果表明:测得无因次水动力的总不确定度较小,试验方法切实可靠;试验垂向力与纵倾力矩的无因次值随攻角值的增加而增大,纵倾力矩的无因次值在攻角超过±25°范围的非线性与非对称性十分明显;分段函数更适用于描述大攻角工况下的潜器垂直面操纵运动.

循环水槽船模阻力试验不确定度分析

[目的]采用试验流体力学(EFD)和计算流体力学(CFD)方法研究流体力学,都存在不确定度分析的问题。针对循环水槽船模阻力试验开展不确定度研究,分别分析精度极限、天平标定和数据采集过程中引起的不确定度。[方法]针对循环水槽所特有的、来流不均匀度和湍流强度难以通过EFD方法求解不确定度的敏感系数,根据上海交通大学循环水槽的实际情况建立相关数学模型,采用CFD模拟得到来流不均匀度和湍流强度对总阻力的影响,应用不确定度理论得到相应的不确定度分量,对CFD计算的不确定度进行专门分析。[结果]结果显示:在CFD不确定度分析中,修正和未修正的计算结果均得到了有效确认,表明利用CFD模拟开展研究可行;循环水槽船模阻力试验合成相对不确定度为1.91%,湍流强度对阻力的影响最大,起主导作用,在设计循环水槽时应尽可能降低湍流强度;由不均匀度引起的不确定度分量,以及由精度极限、天平标定和数据采集过程引起的不确定度分量均不大。[结论]采用CFD方法分析EFD不确定度的一些分量,具备可行性和一定的借鉴意义。

泥沙流循环水槽的水动力性能

泥沙流循环水槽为总装备部中国白城兵器试验中心研制,用于轻武器环境模拟试验.作战时战士携带轻武器(指手枪、步枪、冲锋枪等)泅渡泥沙河流、淤泥沼泽地、浑浊湖泊时,考验枪膛进入泥沙后,是否会发生故障.介绍了该水槽设计中的水动力性能计算.

基于CFD的风洞及循环水槽设计系统程序开发

[目的]风洞和循环水槽是很重要的流体力学试验设备。为高效地形成风洞或循环水槽的气动力学/水动力学设计方案,开发了基于CFD的风洞循环水槽设计系统程序。[方法]该程序集实体三维建模、网格自动生成、黏性流场求解及CFD计算后处理结果输出等功能于一身,在操作流程上实现从初始参数录入到优化目标参数输出一键操作的设想,用自动化的程序节省修改模型和网格过程所花费的人力和时间成本。通过参考上海交通大学风洞循环水槽对程序进行校验。[结果]结果表明,该软件在风洞的设计及性能预报方面具有很好的可信度和便捷性。[结论]该程序具有一定的理论方法创新和较高的工程应用价值。

池塘循环水槽一年两造养殖吉富罗非鱼的经济和生态效益分析

为实现池塘循环水槽养殖模式的高效利用,降低养殖风险,文章开展了吉富罗非鱼(GIFT,Oreochromis niloticus)一年两造池塘循环水槽养殖研究。第一造吉富罗非鱼放养密度分别为183尾·m^-2和274尾·m^-2,规格为(36.6±2.8)g,养殖期为122 d;第二造吉富罗非鱼放养密度分别为154尾·m^-2和215尾·m^-2,放养规格为(185.2±15.8)g,养殖期为100 d;外池塘套养罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Aristichthys nobilis)。对养殖过程中的水质、养殖结果和效益进行评价分析。结果显示,第一造吉富罗非鱼成活率为83.38%,饵料系数1.12,养殖产量24107 kg;第二造吉富罗非鱼成活率为93.35%,饵料系数1.17,养殖产量25730 kg;外池塘罗氏沼虾2012 kg,鲢1789 kg,鳙801 kg;每公顷投入452566元,收入655099元,利润202533元,投资回报率44.75%。研究表明,利用池塘循环水槽养殖模式开展吉富罗非鱼一年两造养殖,降低了链球菌发病率,提高了养殖效益,实现了养殖模式的高效利用。

池塘循环水槽养殖模式研究进展

池塘循环水槽养殖将传统池塘"开放式散养"模式创新为新型的高效池塘循环流水"圈养"模式。在池塘的中建设占据池塘面积1%~3%的养殖单元,配备推水增氧设备和吸污设施,剩余的97%池塘大水面净化养殖尾水。以池塘内小面积高密度养殖和大面积净化水质为核心,具有高产、节水、环保等优点,符合绿色循环经济、节能减排的需求。本文通过总结和探讨池塘循环流水养殖模式发展的历史、系统的特点、技术关键等,以期为今后更好地建立适用于我国国情的池塘循环水槽养殖模式提供参考。

波流循环水槽教学实验平台建设与水动力模型实验方案探讨

文章介绍了一种小型波流循环水槽的池体设计方案及其控制系统和控制软件;整合波流循环水槽测试设备及测试技术资源,依托波流循环水槽搭建了创新实验教学平台;依据测量变量的不同,将波流循环水槽教学实验平台水动力模型实验归为力测量、位移测量、流场测量三个类别,并介绍了各类模型实验测试方案,给出了三类模型实验操作难点和注意事项。