二维圆柱层流绕流及其控制数值模拟

采用有限体积法求解二维N-S方程,通过改变时间、空间计算参数,对雷诺数100的二维圆柱非定常流场进行了数值模拟,将所得结果与实验数据以及已有的计算结果进行了对比。并对在尾部多个位置加入不同长度阻隔板控制流动的圆柱流场进行了考察。结果发现:在合适的位置放置阻隔板,可以有效抑制尾迹中涡脱落的形成。

海洋并列立管涡激振动参数分析

利用流体动力学(CFD)方法,分析并列布置立管流场的特征;研究雷诺数和并列立管间距对流场的影响;分析上下侧立管流场参数,包括升力系数、曳力系数、斯特劳哈数等变化规律,并与孤立立管流场参数进行对比,为并列布置立管涡激振动分析提供必要的流场参数,同时为立管群涡激振动分析提供参考。分析发现,并列立管之间的相互作用会使漩涡泄放增强,导致两管柱升、曳力系数升高。因此海洋多立管常规分析方法中,忽略管柱相互影响计算的升曳力是不准确的,具有一定的风险性。

流体横掠圆柱数值模拟流态转换临界雷诺数的研究

采用层流模型和RNG k-ε紊流模型,对亚临界雷诺数条件(Re=300~300 000)下,流体横掠圆柱体工况进行了数值模拟,得出了此工况下扰流流态转捩的规律。与经典试验数据进行对比验证,结果表明,阻力系数Cd和斯特劳哈数St分别可在来流雷诺数小于22 000和100 000时采用层流模型计算,误差分别小于16.4%和7.3%。

阻流板管跨结构涡激振动耦合简化模型

管跨结构的涡激振动分析是海底管线疲劳分析和安全评价的重要环节。然而对于带阻流板的管跨结构,由于其结构的特殊性,导致流场在绕流过程中产生的升力系数具有明显的非对称性。传统涡激振动的研究方法,无论是否考虑液固耦合作用,都无法考虑升力的非对称性。针对带阻流板的管跨结构特点,提出了升力系数幅值和升力系数附加值的概念,升力系数幅值主要描述升力的对称性,升力系数附加值主要描述升力的非对称性。另外针对带阻流板的管跨结构,提出了考虑液固耦合条件下的简化计算模型。

管道阀门共振腔气动噪声特性及规律研究

以管道阀门共振腔为研究对象,通过试验测试和数值仿真的方法研究共振腔气动噪声特性及规律。本文应用专业的流体力学分析软件与声学分析软件耦合,求解管道阀门共振腔噪声及传播特性。通过仿真结果与试验结果相对比,讨论和研究管道和阀门尺寸、流速等因素对噪声频率及声压大小的影响。研究结果表明,声共振现象发生在斯特劳哈数为0.3~0.6的区域内,且声共振频率随流速的增加表现出频率锁定特征,随旁支管长度的增大,声共振频率降低。

涡街流量计在蒸汽计量中的特性研究

蒸汽流量量值体系的溯源是保证蒸汽流量测量准确的关键。本文基于流体力学、热力学以及涡街流量计旋涡的产生机理,分析不同介质对涡街流量计的计量特性的影响,介质粘度的不同导致了三种介质测试下雷诺数的不同,影响到斯特劳哈数差异。但对涡街流量计的仪表系数影响不大,可忽略其影响。介质粘度的不同会导致流量范围的不同。该分析将有利于提高涡街流量计测量蒸汽流量的计量准确度。