曲率缓变型反弧段水流的时均特性

本文提出一种曲率缓变型反弧曲线设计方法，用激光测速系统研究了该反弧水流的时均特性．得出反弧段水流时均流速分布，壁面压强、壁面切应力及紊流边界层的沿程变化．与单圆弧反弧体型试验成果比较表明，反弧曲率的连续缓变，使壁面压强分布和空化数变化缓和，消除了曲率突变点存在的逆、顺压力梯度；过渡层紊流强度减小２０－３０％；切应力系数有所下降，反弧末端切应力系数Ｃ＇ｆ减小１０％．本文还对反弧水流紊流边界层厚度的变化，及下游水平段边界层二次发展现象提出了看法．

泵系统中集中流容的时均特性

选取泵系统中有一定代表性的水箱为对象进行模拟试验,通过试验研究,得到了泵系统在不同工作过程时集中流容的时均特性,给出了集中流容特性随管系特性和其自身固有特性的变化规律,分析了集中流容特性变化的原因,为集中流容特性研究提供了一个范例。

管道系统中集中流容时均特性的影响因素

集中流容是管道系统中的重要装置,它的特性对系统正常安全运行至关重要。分析了管道系统中集中流容时均特性的影响因素,并结合实验研究给出了以水箱为代表的集中流容时均特性随管系特性、流容固有特性和工作过程的变化规律,为集中流容时均特性研究提供了一个范例。

方管内固液两相流时均运动特性的数值研究

应用三维k-ε-Ap两相湍流模型对垂直和水平方管内挟沙水流的固液两相时均运动特性和颗粒浓度分布规律进行数值研究,讨论了颗粒平均粒径和水流流速对固液两相流时均运动特性和颗粒浓度分布规律的影响。数值计算结果和试验实测结果吻合良好,准确得到了方管内固液两相流的时均运动特性。

三维k-ε-A_p模型在固液两相流时均运动特性研究中的应用

固液两相流运动特性是水动力学中的一个研究热点。本文建立的三维k--εAp两相湍流模型首先研究了模型中颗粒相的两个控制参数对数值结果的影响,然后讨论了不同的颗粒平均粒径、水流流速与颗粒材料密度等三种情况下固液两相流的时均运动特性。数值计算结果和试验实测结果吻合良好。

明渠均匀流Q结构分布及运动特性

为了解明渠均匀流湍流Q结构(Quadrant events)第一象限事件(Q1)、第二象限事件(Q2)、第三象限事件(Q3)和第四象限事件(Q4)的时均与瞬态运动特性,使用高频粒子成像测速系统对3种明渠湍流二维瞬时流速矢量场进行测量,统计分析明渠湍流脉动流速场中Q结构的雷诺应力、发生频率、占据测量区域面积率以及Q结构与涡结构运动关系。结果表明:Q1与Q3结构时均特性相似,具有发生频率低、面积占据量少、负瞬时脉动动量通量小等特点;而Q2与Q4结构时均特性与之相反,且Q4结构发生频率沿水深增加而逐渐增多至0.8H附近达到最大,Q2结构发生频率在壁面区域为最大,沿水深增加而减小。明渠瞬态运动特性主要表现为水面区造成Q4结构向下运动,挤压、推进、爬升床面区的Q2结构伴随其自身形变的瞬态发展过程。

水平方管内固液两相流运动特性数值模拟

将周力行建立的k-ε-kp两相湍流模型引入固液两相流的研究中,对水平方管内挟沙水流固液两相的时均特性、脉动特性以及颗粒密度分布进行了数值模拟。将计算结果与k-ε-Ap模型、动理论计算结果以及物理模型试验观测结果进行了比较,发现k-ε-kp模型数值计算和物理模型试验观测结果的一致性较好;和k-ε-Ap模型相比,由于考虑了颗粒相的湍动特性在固液两相流中的作用,k-ε-kp两相湍流模型可以得到颗粒的脉动速度分布;和动理论相比,k-ε-kp模型无法准确地预测固相的垂向脉动速度,需要引入各向异性的两相流模型。

气液两相旋流燃烧的时均统计特性

通过直接数值模拟的方法研究了旋流燃烧器中三维正庚烷喷雾燃烧,为实际喷雾蒸发和燃烧问题提供参考。气相燃烧模型采用自适应单步反应机理,液相采用拉格朗日方法跟踪,液滴蒸发采用无限传导蒸发模型。本文研究了气相和液相时均特性.结果发现燃烧和中心回流区(CRZ)之间有相互促进作用;同向旋流导致更强的中心回流区(CRZ),但是会有更小的外部回流区(ORZ);富预混燃烧会有更高的化学反应速率,并且蒸发冷却的影响更为明显;湍流入流会导致更高的液滴散布和更小的液滴直径。

“门”地貌单元的能量耗散和过程机制

基岩岛屿组成的"门"地貌单元是珠江河口区别于世界其他河口的重要地貌特征之一。文章基于重整化群k-ε湍流模型(RNG k-ε)的FLOW3D流体计算模型研究了"门"地貌单元的时均动力结构及湍流能耗特性。"门"地形致动力结构伴随不同类型能耗区。根据能耗空间分布特性可分为核心区(A1区)、混合区(A2区)、上游区(A3区)、下游区(A4区)。"门"地形作用下,不同分区的动力结构、湍流特性、能量转化、能量耗散特征及其驱动机制不同。

珠江口岛屿地貌单元的能量耗散和过程机制

珠江河口及三角洲岛屿众多,岛屿地貌单元是沉积物及污染物的滞留区域。基于三维湍流精细模型,建立岛屿地貌单元的能耗分区模式,研究了不同分区的动力结构、湍流特性、能量转化、能量耗散特征及其驱动机制。结果表明,岛屿地貌单元的能耗空间分布特性可分为汊道区、湍流混合区、上游远区和下游区。湍流混合区主要为正压力项、水平对流项、底摩擦项和湍流应力项之间的平衡,其他区域的动力平衡主要是正压力、水平对流项和底摩擦项之间的平衡。研究成果有助于理解珠江河口及三角洲的现代动力过程及其发育演变过程。

Statistical Properties and Confidence Limits about the Mean Time between the Failures (MTBF) in Failure-free Period Life Test (FFPLT)

On the basis of strict mathematical description about Failure_Free Period Life Test (FFPLT), the statistical properties of the tests and optimal confidence limit of the parameter are discussed in detail and corresponding calculating formulae are found out.

后台阶流动及其控制述评

本文试对后台阶流动及其控制研究的进展进行综述.首先,试图归纳来流条件与几何参数对后台阶流动的分离泡长度、壁面压力系数、壁面摩擦系数、速度分布及雷诺应力分布的影响.其次,总结了后台阶流动的非定常特性,并结合作者自己的研究工作,发现后台阶流动由SL模态(Shear Layer Mode)和SD模态(Shedding Mode)主导,前者又包含K-H不稳定性(Kelvin-Helmholtz Instability)、涡配对(Vortex Pairing)和ST模态(Step Mode).此外,后台阶流动低频特性包括剪切层的摆动(Flapping)和再附位置的振荡(Oscillating),由剪切层中拟序结构与壁面相互作用导致.最后,回顾了后台阶激励流动的相关研究,提炼出了减小分离泡长度的最优激励频率St_h≈0.2?,并对该频率作出了物理解释.