花岗岩山坡A-C结构土壤下典型植被优先流发育特征研究

土石山区A-C结构土壤条件下土薄石多,不同植被条件下优先流发育的是否受到土壤厚度、石砾含量的影响尚不明确。本研究利用染色示踪法与图像处理技术,对鲁中南花岗岩山坡2种土层厚度条件下的黑松林、刺槐林(土层厚度约为40 cm)和板栗林(土壤厚度约为80 cm)优先流染色剖面分布特征及其影响因素进行研究。结果表明,3种植被覆盖下基质流发育深度和最大入渗深度非均匀系数差异不显著(P>0.05),但土层较厚的板栗林最大入渗深度、优先流比、长度指数均明显较高(P<0.05),因此土层较厚条件下优先流发育程度较高。根长密度、土壤容重、总孔隙度、非毛管孔隙度、石砾含量,是影响各植被条件下优先流路径选择的重要因素,但土壤物理性质和根系的剖面分布变化是影响不同植被条件下优先流发育差异的关键因素。研究结果有助于进一步揭示土石山区优先流产流机制。

低流阻全外压平衡型膨胀节压降仿真计算

蒸汽管道温度高、敷设距离长,常采用补偿器补偿管道的热膨胀量。本文针对旁通直管压力平衡型膨胀节在压降上的不足,提出了一种DN500低流阻全外压平衡型膨胀节,采用Fluent软件对其压降进行计算,分析流体流通面积比和流体流向转变角度对其压降的影响。结果表明,当流体流通面积比为2.35,流体流向转变角度为25°~40°时,减阻效果最佳,且优于旋转补偿单元。根据仿真数据,拟合得到DN500低流阻全外压平衡型膨胀节的压降计算公式,能够快速进行压降计算,为实际工程应用提供理论依据。

不同因素对调节级气动性能影响研究

影响汽轮机调节级性能的因素有叶栅型线、栅距、冲角,同时,动静面积比(表征级反动度)、速比和盖度也是重要因素,研究其对气动性能的影响具有重大意义。以高参数小流量工业汽轮机调节级为研究对象,在喷嘴相对叶高分别为0.24和1.0的条件下,采用数值方法对不同动静面积比、速比和盖度的调节级流场进行了模拟计算,分析上述3个因素对调节级气动性能的影响规律。研究表明:调节级轮周效率随动静面积比的增加而增大;喷嘴相对叶高为0.24条件下,动静面积比超过1.5之后,轮周效率增速放缓,在面积比为1.65时达到最大值;喷嘴相对叶高增大为1.0后,级轮周效率随动静面积比的变化曲线向坐标轴右上方平移;轮周效率随速比增加而增大,速比为0.6~0.75时轮周效率处于较高水平;保持其他条件不变,相对盖度约0.08时,轮周效率达到最大值。研究成果可为工业汽轮机高性能调节级的设计研发提供参考。

一种多级降压调节阀的降压能力研究

通过理论分析得到多级降压串式调节阀的阀芯与阀座之间的流通面积、相对流阻系数与压降比的关系,若多级降压串式调节阀的各级流通面积和流道形式完全相同,则流阻系数相同,进而各级分压相同。以公称通径DN50,公称压力900Lb的三级降压串式调节阀为例,采用Fluent数值模拟分析,验证不同阀芯与阀座的流通面积分布对压降比的影响,给出阀座级间径向流通面积与轴向流通面积的推荐值;并推导出各串级间的相对流阻系数关系,便于多级降压串式调节阀的压降计算;结论同样适用于同规格不同降压级数串式调节阀的压降分析与计算,对工程设计具有指导或借鉴意义。

矩形通道内气膜出流对内换热的影响规律

研究对象为矩形通道,包括2个直肋和9个气膜孔,主要研究气膜的出流比、开孔率对通道内换热的影响,温度场的测量采用了热色液晶测温技术.实验发现气膜出流对换热有强化作用,气膜孔对通道平均换热影响也与其在肋间的位置有关,其中肋后孔的影响最大.在不同的雷诺数下,开一个气膜孔时,出流比在6%-8%之间通道壁面内换热效果最好,低雷诺数下增强换热的效果显著;研究孔边的换热规律发现,在孔下游换热明显增强,从孔边到下游5倍孔直径处,强化换热比在1.1倍以上;此外还研究了开孔率对增强换热的影响规律.

低比转速离心泵的面积比原理

依据离心泵的面积比原理,提出了建立在面积比原理基础上低比转速离心泵在加大流量设计后计算面积比、第八断面面积的方法及计算公式,此面积比和第八断面面积与泵的流量加大系数、比转速加大系数有关,解决了依据经验统计值确定面积比且不能使低比转速离心泵在设计点效率最高这一问题.实例表明:提出的计算方法能够提高低比转速离心泵的效率,充实了低比转速离心泵的设计理论.

稻田-田埂过渡区土壤优先流特征研究

为揭示田埂对稻田—田埂过渡区土壤水分渗漏的影响,对比不同位点(田内、过渡带和田埂)优先流特征差异,采用室外亮蓝染色示踪方法,对江汉平原典型稻田—田埂过渡区进行研究。结果表明:过渡区土壤染色面积比(SAR)随深度的增加呈波动下降,其中0~20cm土层SAR较高,占剖面总SAR的53.85%~88.55%。不同位点土壤SAR差异明显,0~20 cm土层平均SAR由大到小依次为田内、过渡带、田埂,20 cm以下各位点SAR均较低,但田埂平均SAR高于田内。各位点水平剖面染色结果与垂直染色结果能较好对应,且随着深度增加,土壤染色区域急剧减少。各位点染色路径数(SPN)与SAR显著相关,田埂中、下层土壤SPN均高于田内。染色路径宽度(SPW)结果显示,0~20 cm田内以10~80 mm和大于80 mm SPW为主,过渡带和田埂大于80 mm SPW较少,均以小于10 mm和10~80 mm为主。各位点SPW的差异反映在水流类型上,田内为非均质指流—高相互作用大孔隙流,过渡区和田埂以混合作用大孔隙流—高相互作用大孔隙流为主。水分渗漏路径结果显示,田内水分由过渡带和田埂的垂直和侧向渗漏较强,且田沟田埂侧向流较田间田埂明显。田埂是稻田水分快速流失的主要区域,加剧了稻田水肥流失和水环境污染风险。本研究可为稻田水分保持和制定合理施肥、灌溉等措施提供依据。

射流泵喷嘴收缩角的取值

为了研究喷嘴收缩角对射流泵性能的影响,采用数值计算和试验研究相结合的方法,对浙江某公司生产的XDPm255A型射流泵进行了研究.根据Fluent的数值模拟结果,在射流泵不同面积比下,分析不同的喷嘴收缩角对射流泵内部流场以及外特性的影响.通过数据拟合,进一步得到面积比在2.01~5.06时射流泵喷嘴收缩角在高效区取值的拟合趋势线,并对其进行试验验证.结果表明：当射流泵的面积比一定时,对应不同的喷嘴收缩角均存在1个最优流量比,其可使射流泵的效率达到最高;当面积比增大时,最优流量比也随之增大;射流泵高效区喷嘴收缩角取值拟合趋势线是可靠的.

板翅式换热器封头结构物流分配的PIV实验研究

在数值模拟的基础上,利用粒子图像测速仪(PIV)对板翅式换热器原始封头A和3种改进的顺排孔板型封头结构(B、C、D)的流场进行了可视化的实验,获得了封头内部不同截面处流场的速度流线分布图.比较了Re=6.22×104时原始封头A和一种改进型封头B的出口物流分配以及3种不同中孔面积比率的改进型封头对出口物流分配的影响.结果表明:改进型封头结构能有效地改善物流分配的均匀性;C型封头的不均匀参数SU和最大流速与最小流速之比θU最低;流量分布和中孔面积比率之间存在着一个最佳值.

通风空调管道系统新型低阻力三通

讨论了通风空调管道中局部构件阻力的形成和减阻机理。介绍了通过优化弧面结构或添加导流片降低阻力的新型三通。采用数值模拟与全尺寸实验结合的方法,分析了不同流量比和管道面积比下新型三通的阻力特性。

大膨胀比火箭发动机喷管流动分离与气动弹性分析

以某大膨胀比的最大推力喷管为分析对象,研究其在分离状态下的气动响应性能。利用有限体积二阶迎风插值格式及SA湍流模型,结合二层增强型壁面函数,分析喷管内部的流动状态,详细讨论了该喷管流动中出现气流分离模态由自由激波(FSS)到受限激波(RSS)的变化情况。采用弱耦合CFD/CSD分析的方法,计算分离状态下喷管壁面瞬态的气动弹性响应。结果表明,在喷管起动过程中,随着内部压强的建立,喷管不同部分出现不同的结构变形。在瞬态起动阶段,喷管壳体未出现周期性振动变化。

新型导向圆盘形浮阀塔板的流体力学性能

在内径为Φ600 mm,板间距为350 mm的有机玻璃塔内,以空气-水为物系,对新型导向圆盘形浮阀塔板进行冷膜实验。对3种不同开孔率的该种塔板进行流体力学性能测试,测定了不同气速和液流强度下的板压降、雾沫夹带、漏液等流体力学参数,回归得到了新型导向圆盘形浮阀塔板的干板压降和湿板压降的计算公式。实验结果表明,筛孔气速在3～11 m/s的范围内,新型导向圆盘形浮阀塔板的干板压降和湿板压降都要低于F1型浮阀塔板。雾沫夹带随筛孔气速和液流强度的增大而增大,新型导向圆盘形浮阀塔板的雾沫夹带与F1型浮阀接近,空塔气速操作上限都在2.0 m/s左右。漏液随着气速的增大而减小,随着液流强度的增大而增大,新型导向圆盘形浮阀塔板的漏液要明显低于F1型浮阀塔板,空塔气速操作下限在0.53m/s左右,而F1浮阀的空塔气速操作下限在2.6m/s左右。

Levovist声学造影在肾移植急性排斥诊断中的应用

目的 评价levovist声学造影在移植肾急性排斥诊断中的作用。方法 对肾移植术后23例急性排斥和23例正常经过的病例定量静脉注射levovist声学造影,比较正常组与排斥组造影前后肾内血液面积比(BFAR)的变化和造影过程中血流信号增强的历时变化。结果 levovist声学造影可增强正常组和急性排斥组移植肾血流的检出率,两组的BFAR值均升高,但正常组造影前后BFAR的变化比急性排斥组更大。虽然两组的增强开始时间和增强峰值时间无统计学差异,但排斥组的增强持续时间比正常组明显延长。结论 levovist声学造影有助于肾移植术后急性排斥的诊断。

基于FLUENT的无过载离心泵改型及性能预测

探讨了降低离心泵轴功率,避免配套电机过载的方法和措施;提出了采用堵塞部分流道的方法,来降低离心泵的轴功率.在利用商业软件FLUENT对离心泵进行性能预测的基础上,对IS50-32-160型离心泵的叶轮流道进行了两次堵塞尝试.第2次流道堵塞尝试,在堵塞了1/4左右的平面流道,两叶片间流道有效部分的出口和进口面积比改为1.16后,最大轴功率较堵塞流道前降低了10.4%,并呈现出无过载特性.两次堵塞对比的结果表明,采用正确的堵塞流道方法可以降低离心泵的轴功率,提高离心泵的效率;正确的堵塞流道方法应该考虑流道堵塞率以及两叶片间流道有效部分的出口和进口面积比.

道路施工交通影响范围确定方法研究

文章结合当前交通影响范围确定方法,基于容量限制-增量加载的路网交通量再分配结果,提出一种通过阈值分析确定道路施工影响范围的方法。施工道路紧邻的信号交叉口和无信号交叉口选取不同阈值指标,即在信号交叉口,其阈值选用F.韦伯斯特-B.柯布理论信号最佳信号周期适用范围最大流量比;在无信号交叉口,其阈值选取无信号控制条件下主次道路进口道流量极大值。根据分配交通量计算指标与对应阈值比较结果,确定交叉口是否在影响范围内,对相对阈值误差5%内节点采取延误分析,以服务水平等级变化确定是否在影响区域内。实际应用表明了通过阈值确定道路施工交通影响范围方法的有效性,为城市道路基础设施建设提供参考。

确定水平井产能比、流动阻力比、驱动面积比和表皮因子的新方法

基于陈元千和Joshi的两个水平井产量公式,提出了确定水平井产能比、流动阻力比、驱动面积比和表皮因子的新方法。例题应用结果表明,本文提供的方法是有效可靠的。

基于射流与两相流的射流曝气器研究

采用数值模拟的方法研究了射流器的射流及气液两相流动,并改变射流曝气器的长径比和喷嘴面积比,计算射流曝气器的两相流的气液流量比,分析了长径比和喷嘴面积比对射流曝气器流场和空气与液体流量比的影响以及喷嘴与混合管的相对位置对气蚀的影响,最后提出了新型射流曝气器主要结构的合适参数。

不同植被发育斜坡土体优先流特征

以昆明市呈贡新区马卡山云南松和狗牙根两类典型植被发育斜坡土体为研究对象,采用染色示踪试验研究了水分通过斜坡土体大孔隙网络以优先流形式下渗这一过程。对采集到的剖面染色示踪图像进行处理,得到了土体优先流特征参数的变化规律,结果表明:不同植被发育斜坡土体对降雨的响应是不同的;平均染色面积比和染色路径数量在同一深度不同剖面间以及不同深度处同一剖面间均表现出明显的异质性;除了表层2 cm深度范围外,其余深度处云南松发育斜坡土体中平均染色面积和平均染色路径数量比狗牙根的大,说明前者优先流发生和发展较后者活跃。最后,通过对土体中分层根系生物量的测定,发现其与总染色面积比以及染色路径数量随深度增加呈较好的正相关关系,说明斜坡土体中优先流特征与植被根系分布有着密切的关系。

阻尼网特性数值模拟

依靠经验公式和工程估算等传统方法,无法对阻尼网性能进行精确评估.为确定阻尼网压力损失系数和降湍性能,采用计算流体力学方法,结合适当的边界条件,对阻尼网进行了模拟.使用数值模拟能够得到不同开孔率阻尼网在不同雷诺数、不同入射方向、不同目数的损失系数,与试验结果更为接近,在30°~45°大角度入射时得到的损失系数更为精确;在入射气流与阻尼网平面呈一定夹角时,阻尼网后的气流压力和速度呈现脉动趋势,传播距离大约为100d;在雷诺数小于40时流动保持层流状态,扰动传播距离为50d,此时降湍效果最好,随雷诺数增加,扰动传播距离增加至400d;在流动未失稳时,开孔率越低,降湍效果越明显,开孔率低于0.5时流动容易失稳;开孔率保持不变,随目数增加阻尼网损失系数增加明显,降湍能力提升.因此可以根据数值模拟结果选择阻尼网的最优参数.

河道汇流口水力特性对鱼类栖息地的影响

利用河道水流增量法(IFIM)研究了交汇河口汇流比、汇流口下游弗劳德数及汇流口下游宽深比这3个主要水力控制因素对鲤科鱼类及平鳍鳅科鱼类栖息地的影响.结果表明:在交汇河口,水力条件的变化对鲤科鱼类及平鳍鳅科鱼类适宜栖息地分布影响不大;随着汇流比增大,加权可用面积(WUA)逐渐减小;随着汇流口下游弗劳德数增大,WUA迅速减小;随着汇流口下游宽深比增大,WUA逐渐增大,且增幅很小.IFIM可以给出鱼类适宜栖息地面积与各水力控制因素之间的定量关系,可为河流管理与决策提供支持.