水流作用下平面金属网衣水阻力特性数值模拟

为研究养殖用金属网衣多孔小直径网状结构的水动力响应特性,采用计算流体动力学原理,基于Navier-Stokes方程及大涡模拟(LES)湍流模型,并运用ABAQUS/CFD模块中的Gauss-Seidel耦合方法进行了水流作用下网衣的流固耦合计算,在试验验证的基础上,得到了不同目脚尺寸和网线直径组合条件下锌铝合金网衣的平面受力计算结果。结果表明:当网衣目脚尺寸由25 mm增加到35、45 mm时,3种网线直径对应的网衣受到的水阻力值平均减小幅度分别为29.15%和43.79%;当网线直径由2.5 mm增加到3.2、4.0 mm时,3种目脚尺寸对应的网衣受到的水阻力值平均增加幅度分别为27.01%和55.84%。本研究结果可为进一步探究金属网箱在波流作用下的整体受力变形提供理论参考。

考虑水阻力的涉水滑坡运动速度计算模型研究

对于高速运动的涉水滑坡,水阻力是影响其运动速度大小的重要因素。论文设计了包括运动装置、传感装置、速度控制装置和传动装置的块体水下运动阻力的实验系统,分别进行了6块面积不同的块体分别以5种不同速度在水下运动实验,水下运动速度选取5个水平值,分别为0.5m.s-1、0.8m.s-1、1.0m.s-1、1.5m.s-1、1.8m.s-1;通过实验分析了压强水头增量与运动速度之间的相关关系,导出了水下运动块体迎水面的压强水头计算模型和迎水面阻力计算模型;以曲线滑动型涉水滑坡为模型,分析了涉水滑坡水上部分和涉水部分受力模式;基于滑坡动力学和运动学方程,结合条分方法,提出了曲线滑动型涉水滑坡运动速度的计算模型;以2007年6月15日发生的清江北岸的大堰塘滑坡为例,分考虑迎水面水阻力和不考虑迎水面水阻力2种情况,分别计算了滑坡的运动速度,定量分析了水阻力对滑坡速度的影响。

平面无结节网衣水阻力系数的试验研究

通过物理模型试验,统计分析得到了无结节网衣的水阻力系数在不同状态下随雷诺数、倾角和布置状态的变化规律,并通过网衣沉子的组合试验验证了所得经验公式的正确性和适用性,为深水网箱等渔具的水动力计算提供了依据.

漕渡门桥航行水阻力和绕流场的数值预报

为了进行漕渡门桥水动力性能的研究,利用CFD(computationalfluiddynamics)商用软件作为计算工具,用有限体积法离散控制方程,分别对带式和分置式漕渡门桥模型,在不同速度下航行时的水阻力和绕流场进行了数值求解。用重正化群k-ε湍流模型计算门桥壁面边界层流动,流体体积函数方法进行自由表面波形的数值追踪。计算结果与船舶拖曳水池阻力试验数据相比,具有良好的精度。该数值计算方法可作为研究门桥水动力性能方法的重要补充。

霍尔锚水阻力试验研究

为研究悬挂状态的霍尔锚在水中移动时的阻力,在船模拖曳水池中进行了模型试验。以拖车运行速度模拟锚移动速度,并采用一套简易装置测试出锚的阻力。试验结果表明,锚阻力大小与移动速度的平方成正比。通过回归分析给出了锚阻力的经验公式,可为相关研究提供参考。

淹没水深对船闸一字闸门运行动水阻力矩的影响

与人字闸门相比,一字闸门可以较好地适应我国西部河流上的"窄高型"船闸,但关于大型一字闸门运行水动力特性的研究几乎为空白。为了探究大型一字闸门运行动水阻力矩变化规律,针对淹没水深这一主要因素开展了系列基础研究。通过比尺为1∶20的一字闸门及启闭机联动物理模型试验,分析了闸门启闭过程动水阻力矩变化特性,得到了动水阻力矩峰值与淹没水深和角加速度的关系式。结果表明,淹没水深越大,动水阻力矩峰值对角加速度的变化越敏感,一字闸门在大淹没水深下宜采用无级变速运行方式,尽可能减小启闭初始及末了的角加速度值,从而降低动水阻力矩峰值,减小启闭机设计难度。

粘流中舟艇水阻力与自由面流场的数值计算

基于粘流理论研究了舟艇的水阻力与自由面流场。数值计算中,控制方程为完整的N-S方程,并采用k-ε两方程湍流模型封闭雷诺方程,对自由表面的追踪采用VOF方法。为验证本方法的正确性,以系列60船模进行了考核,得到了不同航速下的船体水阻力、自由面流场和相应的粘性阻力系数。并把计算结果与已发表的试验结论及其他计算结果做了比较,结果表明,本文的计算方法是可信的。

平面有结节和无结节网目试验及水阻力系数的选择

通过物理模型试验,分析比较了无结节和有结节网衣的水阻力系数在不同状态下随雷诺数、倾角、布置状态的变化特性。利用网衣沉子的组合试验比较了现有水阻力系数各公式的差异性,并通过对现有公式的修正获得了与试验结果相吻合的水阻力系数经验公式,为深水网箱等渔具在水动力计算时的阻力系数选择提供了依据。

潜式坐标纵向运动水阻力特性的实验研究

结合深海采矿升沉补偿系统潜式坐标设计等的需要,研究了潜式坐标纵向运动水阻力的变速度试验方法和装置。经模型试验获取了阻力-速度经验公式,并从多个角度对其进行了分析对比,表明试验结果可信。本方法为海洋采矿领域潜式坐标的研究提供了技术支持。

救生艇海锚水阻力试验研究

为了估算救生艇在风浪中的漂移速度,在船模拖曳水池中进行艇用海锚水阻力试验研究。海锚漂移速度(即拖车拖曳速度)范围为0.3～1.5 m/s,共7档,锚索长度为10～25 m,共4档。试验结果表明,海锚阻力大体上与速度的二次方成正比,且锚索越长,海锚阻力越大。在试验数据的基础上,运用最小二乘法给出估算海锚阻力的经验公式。

船用丙纶缆绳的水阻力试验研究

在船模拖曳水池中进行了船用丙纶缆绳的水阻力试验。缆绳切向阻力系数由长、短两根裸绳直拖试验而获得,为0.036;法向阻力系数由缆绳悬挂重物吊拖试验得到为1.66。

川江轮拖排运行水阻力自动测试系统

川江轮拖排运行水阻力需要测试的项目较多，为此采用设计有A／D、定时／计数、并行等接口的微机测试系统和BASIC应用软件。本文论述了传感器的自动标定及系统测量原理和方法，列出了程序流程图，并总结了系统特点。

船舶应急封堵装置主体结构设计及水阻力的分析

针对船舶破损应急封堵装置的整体结构,利用UG软件建立封堵装置整体结构的三维模型,通过Ansys Workbench软件对应急封堵装置结构中承受力作用的重要部件进行结构应力分析,并基于仿真结果对结构整体进行优化。然后对整体装置在布放使用过程中的水阻力情况进行计算和仿真分析,确定整体装置最佳的布放形式。

混凝-UF膜处理生活污水阻力特性的研究

本研究采用混凝、超滤联用处理工艺对某厂生活污水站出水进行试验。试验结果表明，投加混凝剂会大大降低膜过滤阻力。混凝剂投加量为11mg／L时，具有良好的沉降性能，膜过滤阻力最小，去除浊度、CODcr、UV_(254)效果最佳。

输沙平衡条件下浑水阻力及挟沙特性研究

依据悬移质水槽试验资料及理论分析,研究了悬移质平衡输沙时的水沙特性,结果表明:床沙中径介于悬沙中径与交换关系计算得到的床沙中径之间;沿程阻力系数与流速具有趋势性关系,且与床沙大小、悬沙沉速比有关;试验组次资料展示了悬沙沉速比较大时水头损失系数较小的浑水阻力变化规律;挟沙能力与水流挟沙参数关系较好,在考虑床面泥沙悬浮和起动特性因素后,平衡含沙量计算值更趋近实测值。

PCCP输水阻力测试及防腐减阻关键技术研究

糙率系数是输水工程设计的重要技术参数,糙率取值的高低直接影响到工程规模的大小及工程投资,国内还缺少令人信服的依据。在专用试验场对管径1.6m的PCCP进行输水阻力测试,通过在过渡区测试出K值,计算出当水流进入阻力平方区时的λ值(0.01039)和n值(0.010);同样可以计算出不同管径的管道在进入阻力平方区时的n值。通过试验提出不同环境下适用的管道防腐材料,以解决管道长期保护和局部防腐蚀问题。提出适用于PCCP管道接头间隙的止水材料和工艺方法及合理的减阻措施。

立式蒸汽发生器一次侧水阻力计算

介绍了立式蒸汽发生器一次侧水阻力的计算方法，讨论了摩擦阻力系数和局部阻力系数。对秦山一期蒸汽发生器一次侧水阻力进行了计算，并与电厂在线测量值进行了比较；根据大亚湾核电站蒸汽发生器一次侧水阻力的实际测量值，计算了局部阻力系数。最后分析和讨论了蒸汽发生器的一次侧水阻力。

基于神经网络的沉管管节水阻力系数预报

针对沉管隧道水阻力系数取值区间变化范围较大的难题,采用径向基神经网络对模型试验中沉管管节的水阻力系数进行学习。根据训练好的网络参数,对不同的水深吃水比和拖航角度的水阻力系数进行预报。通过对比验证预报结果,神经网络方法可以较为准确地预报管节拖航的水阻力系数。该预报方法为后续类似工程中的同类管节水阻力系数的提供了新的预估手段,进而为管节拖航施工决策提供支撑。

预应力钢筋混凝土管输水阻力测试分析

作为南水北调天津干线的前期工作,在天津市新地河泵站,对管径1.6 m的预应力钢筋混凝土管(PCCP)进行了输水阻力测试,测试流量范围3～7 m3/s,共测试13组数据,据此计算出PCCP的当量粗糙度k值和糙率n值.实测表明,k值不随水头损失hf和雷诺数Re变化.根据测试出的k值,可进一步推算不同管径的糙率n值.测试结果表明,现代混凝土构件的表面糙度与传统相比有了很大变化,PCCP-E型管的k值已接近于管内壁涂敷涂料的k值.

利用清水阻力实验检测胶体防灭火材料管道流动特性实验台

胶体防灭火材料管道流动特性直接影响到其应用工艺和应用效果,建立管道流动特性实验台进行实验研究非常必要。为了保证实验的准确性,在实验台建立之初,首先要对其可靠性进行检测,本文介绍了利用清水阻力实验的方法,对实验台的流量、压力及压差这些主要测量系统进行检测。同时,还可用于再次实验时测定管壁当量粗糙度,并通过实例验证了方法的可行性与可靠性。