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蛇形流场紊流数值模拟中代数应力模型的应用 被引量:2
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作者 刘冬 王虹 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期76-84,共9页
蛇形流场中的流动表现为复杂的各向异性紊流。标准的双方程k -ε紊流模型由于其各向同性的假定 ,在蛇形流场的紊流数值模拟中其纵向平均流速计算结果与实测值有较大偏差。本文采用代数应力紊流模型模拟蛇形流场中的各向异性紊动应力 ,... 蛇形流场中的流动表现为复杂的各向异性紊流。标准的双方程k -ε紊流模型由于其各向同性的假定 ,在蛇形流场的紊流数值模拟中其纵向平均流速计算结果与实测值有较大偏差。本文采用代数应力紊流模型模拟蛇形流场中的各向异性紊动应力 ,计算出了蛇状水箱内的分离流动情况 ,其纵向平均流速的计算值比k -ε模型更合理 。 展开更多
关键词 数值模拟 代数应力模型 紊流应力 蛇形流场
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体外构建的细菌生物膜反应器仿人体膀胱尿液紊流切应力系统 被引量:1
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作者 熊国兵 刘爱波 +2 位作者 王世泽 王寓 邱明星 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2021年第10期1560-1565,共6页
背景:材料表面细菌生物膜形成是导管相关尿路感染的核心问题,已有研究多着眼于静态或简单流体力学条件下感染机制及防治,构建接近真实人体疾病状态下的动态膀胱细菌生物膜模型为研究疾病机制、开发抗生物膜感染新技术的关键。目的:提出... 背景:材料表面细菌生物膜形成是导管相关尿路感染的核心问题,已有研究多着眼于静态或简单流体力学条件下感染机制及防治,构建接近真实人体疾病状态下的动态膀胱细菌生物膜模型为研究疾病机制、开发抗生物膜感染新技术的关键。目的:提出人体膀胱尿液紊流切应力概念,体外构建基于仿人体膀胱细菌生物膜反应器的尿液紊流切应力系统,探讨不同应力刺激大肠埃希菌生物膜形成。方法:自行设计体外仿人体动态膀胱尿流模型,以大肠埃希菌标准株ATCC25922为模式菌、医用硅胶膜片为载体,模拟4种人工尿流应力:静水压、恒流切应力、生理切应力及病理切应力(模拟尿潴留环境),建立加载紊流切应力细菌生物膜反应器。24,72,120,168 h时检测生物膜细菌悬液吸光度值、菌落计数与生物膜表面积。结果与结论:①细菌悬液吸光度值:不同组间、不同时间之间存在显著差异(F=110.84,187.96,P均<0.000 1),时间与应力之间存在交互作用(F=50.05,P <0.000 1),从静态应力、动态持续应力力、生理尿流应力到尿潴留病理应力,生物膜细菌菌落数增加;②细菌菌悬液涂片菌落计数:不同时间之间菌落计数有显著差异(F=6.30,P=0.002 9),不同尿流应力组间无差异(F=1.11,P=0.400 1),时间与应力不存在交互作用(F=0.85,P=0.581 4);但随着施加应力时间延长,复杂应力组菌落计数呈增加趋势,尤以病理切应力组显著;③生物膜细菌扫描电镜表征:各组及不同时间点之间定性比较,细菌生物膜形成从稀疏片段、成块到大片成团形状,具有差异;不同尿流应力组间、不同时间之间菌膜表面积存在显著差异(F=505.72,1 201.84,P均<0.000 1),时间与应力之间存在交互作用(F=78.14,P <0.000 1);从静态应力、动态持续应力、生理尿流应力到尿潴留病理应力,细菌生物膜生成显著增加;④结果提示,该仿人体膀胱模型尿液紊流切应力系统可明显刺激体外大肠埃希菌生物膜形成,其功能变化及机制有待进一步探讨。 展开更多
关键词 膀胱 细菌生物膜 反应器 紊流应力 力学生物学 体外技术
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紊流边界层混凝作用探讨
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作者 李建 刘凡清 申立堂 《甘肃联合大学学报(自然科学版)》 2007年第1期58-61,共4页
通过对粘性流体紊流边界层的结构分析,得到混凝反应中关键性的控制因素,速度梯度和紊流切应力.讨论了这两个主要因素的变化规律,据此设计了更加理想的反应器结构,希望在混凝过程中能够对微粒的碰撞与聚合成长起到更好的作用.从根源上解... 通过对粘性流体紊流边界层的结构分析,得到混凝反应中关键性的控制因素,速度梯度和紊流切应力.讨论了这两个主要因素的变化规律,据此设计了更加理想的反应器结构,希望在混凝过程中能够对微粒的碰撞与聚合成长起到更好的作用.从根源上解释了紊流流场中速度梯度和旋涡的产生,试图把最近发展的涡旋混凝理论与传统的混凝理论进行统一. 展开更多
关键词 混凝 边界层 速度梯度 紊流应力 涡旋混凝
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旋转血泵产生低溶血搏动流的方法 被引量:2
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作者 钱坤喜 曾培 +3 位作者 茹伟民 袁海宇 封志刚 李岚 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 2001年第3期391-393,共3页
为减少心室辅助装置中叶轮泵输出搏动流对血液成分的破坏作用 ,我们将泵的入口和叶轮外形轮廓设计成锥形 ,研制出博动流轴流泵 ;并设计出扭曲形叶片的叶轮 ,周期性的改变叶轮的转速 ,研制出搏动流离心泵。理论分析和实验表明这两种类型... 为减少心室辅助装置中叶轮泵输出搏动流对血液成分的破坏作用 ,我们将泵的入口和叶轮外形轮廓设计成锥形 ,研制出博动流轴流泵 ;并设计出扭曲形叶片的叶轮 ,周期性的改变叶轮的转速 ,研制出搏动流离心泵。理论分析和实验表明这两种类型的装置均无明显附加紊流产生 ,也没有对血液成分产生破坏 。 展开更多
关键词 搏动流 叶轮泵 紊流应力 轴流泵 离心泵 旋转血泵 低溶血 人工心脏
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轴流泵及离心泵产生低扰动搏动流的方法 被引量:1
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作者 钱坤喜 曾培 +3 位作者 茹伟民 袁海宇 封志刚 李岚 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期59-61,共3页
研制了一种轴流泵和一种离心泵。讨论了叶轮泵的搏动流。搏动流对于减少血液周身循环阻力具有重要意义,但利用叶轮泵产生搏动流将会导致血液破坏。搏动流叶轮血泵需要解决的问题是如何产生低扰动的搏动流。对于搏动流轴流泵,将泵的入... 研制了一种轴流泵和一种离心泵。讨论了叶轮泵的搏动流。搏动流对于减少血液周身循环阻力具有重要意义,但利用叶轮泵产生搏动流将会导致血液破坏。搏动流叶轮血泵需要解决的问题是如何产生低扰动的搏动流。对于搏动流轴流泵,将泵的入口和叶轮外形轮廓设计成锥形,当叶轮以恒定的转速旋转时,搏动流轴流泵产生的搏动流可预期是低扰动的。对于搏动流离心泵,其搏动流的产生通过周期性的改变叶轮转速来实现,同时,设计出扭曲形叶片的叶轮,使血流的速度在叶轮周期性改变转这时只改变方向,而大小不变。通过这种方法,也可以产生搏动流,而且可将紊流减至最小。与搏动流轴流泵相比,搏动流离心泵只需要一个驱动部件,实用性更强。搏动流离心泵已成功试用于存活期达数月的小公牛血液辅助循环试验,没有发现明显的血液成分破坏和器官功能损坏。搏动流离心泵用作心功能恢复期间的循环辅助装置是最合适的,因为其不仅能像隔膜泵那样产生搏动流,减少了血液周身循环阻力,而且能像非搏动流旋转泵那样不发生倒流,从而增加了主动脉舒张压及自然心脏的冠状动脉灌注。 展开更多
关键词 搏动流 叶轮泵 离心泵 紊流应力 溶血 轴流泵 心室辅助装置
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弯道水流横向流动与输沙研究 被引量:11
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作者 张耀先 丁新求 孙东坡 《水利建设与管理》 2003年第4期76-78,共3页
本文从紊流雷诺方程出发,采用普朗特紊流切应力构架和通过因次分析确定的掺长形式,探讨了弯道恒定二元环流的流速分布。所导出的环流流速分布公式结构简单、合理,与资料有较好的拟合性。同时,利用本文导出的环流流速分布公式,进一步研... 本文从紊流雷诺方程出发,采用普朗特紊流切应力构架和通过因次分析确定的掺长形式,探讨了弯道恒定二元环流的流速分布。所导出的环流流速分布公式结构简单、合理,与资料有较好的拟合性。同时,利用本文导出的环流流速分布公式,进一步研究了弯道水流中泥沙的横向输移问题,建立了便于数值模拟的计算模式。 展开更多
关键词 紊流雷诺方程 因次分析 弯道水流 输沙 横比降 环流流速 紊流应力 掺长形式
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巷道通风过程的理论基础 被引量:9
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作者 暨朝颂 《中国矿山工程》 2005年第3期32-34,共3页
普朗特混合长度理论是一个不正确的理论,传统的管中流速分布公式是用不正确的理论和错误的方法推导的,在科学上没有意义。笔者修正并重新定义了普朗特混合长度理论,推导出巷道中风流速度的分布函数,并将该函数用作研究巷道通风过程的理... 普朗特混合长度理论是一个不正确的理论,传统的管中流速分布公式是用不正确的理论和错误的方法推导的,在科学上没有意义。笔者修正并重新定义了普朗特混合长度理论,推导出巷道中风流速度的分布函数,并将该函数用作研究巷道通风过程的理论基础。 展开更多
关键词 边界紊流速度 波纹速度 紊流应力结构
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孙东坡弯道环流公式改进 被引量:1
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作者 马国淇 黄赛花 欧剑 《水运工程》 北大核心 2016年第4期25-28,共4页
孙东坡弯道环流流速公式结构简明、形式合理、不受卡门常数影响,且与实验室资料有良好的拟合性。但在横比降的计算和普朗特紊流切应力的构架方面存在着缺陷,使得公式不能很好地反映出粗糙床面的实际情况。针对上述问题,引入与实际情况... 孙东坡弯道环流流速公式结构简明、形式合理、不受卡门常数影响,且与实验室资料有良好的拟合性。但在横比降的计算和普朗特紊流切应力的构架方面存在着缺陷,使得公式不能很好地反映出粗糙床面的实际情况。针对上述问题,引入与实际情况相符的罗索夫斯基横比降公式,重新构架了普朗特紊流切应力方程。改进公式不仅改善了原公式中存在的问题,而且计算值与实测值吻合度非常好,可应用到实际的弯道流速计算中去。 展开更多
关键词 弯道环流 孙东坡公式 横比降 普朗特紊流应力
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Modeling and Numerical Simulation of Wings Effect on Turbulent Flow between Two Contra-Rotating Discs 被引量:1
9
作者 M. Raddaoui 《Journal of Energy and Power Engineering》 2011年第1期42-47,共6页
Turbulence is a fundamentally interesting physical phenomenon which is of fundamental interest. Indeed, it is at the origin of several industrial applications, the control of energy in these industrial applications pa... Turbulence is a fundamentally interesting physical phenomenon which is of fundamental interest. Indeed, it is at the origin of several industrial applications, the control of energy in these industrial applications pass by the comprehension and the modelling of turbulent flows. Several factors are at the origin of turbulence in the complex flows, among these factors, we can quote the effect of wings in the rotating flows. The interest of this work is to model and to simulate numerically the effect of wings on the level of turbulence in the flow between two contra-rotating discs. We have fixed on these two discs eight wings uniformly distributed and we have varied the height of the wings to have eleven values from 0 to 18 mm by maintaining the same Reynolds number of rotation. The numerical tool is based on a statistical model in a point using the closing of the second order of the transport equations of the Reynolds stresses (Reynolds Stress Model: RSM). We have modelled wings effect on the flow by a source term added to the equation tangential speed. The results of the numerical simulation showed that all the average and fluctuating variables are affected the value of the kinetic energy of turbulence as those of Reynolds stresses increase with the height of the wings. 展开更多
关键词 Turbulence control of energy WING MODELING numerical simulation contra-rotating discs Reynolds Stress Model source term.
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高拱坝挑流水舌在水垫中的扩散流速和动水压强
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作者 孙建 李玉柱 余常昭 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期84-87,共4页
为研究高拱坝下游水垫塘底板的稳定性 ,应用二元紊动射流理论 ,论证了水垫中最大紊流切应力和脉动压强点向上、下游偏离 ,并给出了计算偏离的公式 ;利用安芸周一、二滩和小湾水垫塘试验资料 ,建立了适用于浅、深水垫的二元水舌扩散流速... 为研究高拱坝下游水垫塘底板的稳定性 ,应用二元紊动射流理论 ,论证了水垫中最大紊流切应力和脉动压强点向上、下游偏离 ,并给出了计算偏离的公式 ;利用安芸周一、二滩和小湾水垫塘试验资料 ,建立了适用于浅、深水垫的二元水舌扩散流速公式、脉动压强均方根和紊流切应力的关系 ;利用三元紊动射流试验资料 ,引入水舌宽厚比 。 展开更多
关键词 高拱坝 挑流水舌 水垫塘 扩散流速 脉动压强 紊流应力
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