垂直淹没射流对泥沙冲刷效果影响的试验研究

为了研究垂直淹没射流中各因素对泥沙冲刷效果的影响规律,利用自行设计搭建的射流冲刷试验系统,基于“半模型”理论进行试验,通过摄像机和图像处理软件得到随冲刷参数E_(C)变化的冲坑形态,以及射流速度、靶距、喷嘴直径对冲坑尺寸的影响规律。结果表明,冲坑深度随冲刷时间的增加先迅速增大、后缓慢增大直至稳定状态,在此过程中,冲坑形状保持几何相似性;冲坑尺寸随射流速度的增加而增加,动态冲坑深度明显大于静态冲坑深度。此外,通过试验得出了使冲坑深度达到最大值的最佳射流靶距。研究结果可为射流清淤的实际工程应用提供参考。

干粉灭火剂颗粒性质对两相湍射流影响的研究

为研究干粉灭火剂颗粒性质参数对气固两相射流流动特性的影响规律,基于ANSYS Fluent计算平台,采用欧拉-欧拉模型对湍射流外流场进行三维数值模拟研究。通过试验验证数值模拟模型及结果的准确性,分析干粉颗粒浓度和密度参数对喷射器外部气固两相流场及地面扩散效应的影响规律。研究结果表明,不同干粉颗粒浓度和密度对气固两相喷射特性及颗粒空间分布具有显著影响。颗粒浓度与射流冲击后粉末覆盖区域面积及固相浓度呈正相关,气相速度场剧烈变化。随着颗粒密度的增大,喷射距离呈现增大趋势,地面粉末分布由U形逐步向V形转变,干粉颗粒集中性更佳。

极限海浪环境下海洋平台立柱结构载荷及应力分析研究

本文利用开源计算流体力学软件OpenFOAM,数值模拟极限海浪环境下卷破波浪和非破碎波浪对海洋平台立柱的影响,目的是对比分析立柱在上述两种波浪类型下的波浪载荷及结构应力的变化情况。基于雷诺平均Navier-Stokes方程结合k-ωSST湍流模型对流体质点运动方程进行求解。通过数值结果发现,在相同设计波浪参数输入下,作用在海洋平台立柱上的卷破波浪载荷远远高于非破碎波浪载荷。立柱各个结构在非破碎波浪载荷作用下的最大应力值均小于材料的屈服极限。然而,在卷破波浪载荷作用下,部分结构受到的最大应力超过了材料的屈服极限,不满足结构安全要求。因此,在海洋结构物安全设计中需要考虑卷破波浪载荷对结构强度的影响,以确保结构具有足够的安全裕度。