水流空心涡带流场的PIV测试与分析

采用PIV激光内流测试技术 ,在实验室内对水流的空心涡带的实验测量方法进行研究 ,主要介绍对轴向面上的流动测量 ,对涡带附近测得的数据采用特殊处理方法 ,该方法能够有效测出水流运动的速度场分布 ,为水力机械涡带内流PIV测试提供依据 .

铁路救援站中细水雾颗粒特性研究

为研究铁路救援站内细水雾的颗粒特性,搭建了30m×6m×6m的铁路救援站模型,并依据救援站内的环境设计相应管网系统及可调节压力的高压泵组系统。利用粒子成像测速仪PIV对救援站内的细水雾颗粒粒径及速度进行测量,研究不同工作压力下细水雾颗粒的粒径、速度及动量。结果表明,对于全淹没细水雾系统,工作压力对细水雾的粒径影响较大,对空间内的速度及动量影响作用不明显。

EPS混合土处理桥台软土地基模型试验

聚苯乙烯泡沫颗粒轻质混合土(EPS混合土)具有质轻、强度可调可控及环境友好等特点,作为复合土工材料常用于地基处理。设计并完成了小比尺室内模型试验以研究EPS混合土处理桥台软弱地基的效果。采用粒子图像(PIV)测速技术监测桥台地基的位移场,对比分析了软土地基桥台背后回填砂土、水泥土,以及2%、3%和4%3种不同配比的EPS混合土时的台背侧向土压力及地基土变形特征。结果表明:与传统的砂土填料相比,EPS混合土可以有效减小台背侧向土压力,在本文试验配比范围内,台背侧向土压力随着EPS颗粒含量的增加而减小;EPS混合土可显著减小回填土表面沉降量,其不均匀沉降也较砂土填料大为改善,地表的沉降量与测点距桥台的距离之间趋向于线性关系;回填EPS混合土时,填土表面出现的不均匀沉降主要是由于桥台地基软土层在荷载作用下出现趋向桥台底部的滑移变形,从而引起整体刚度较大的回填EPS混合土层倾斜。工程实践中,应对EPS混合土的回填深度进行综合考虑。

渤海湾典型人工鱼礁区域流场分布与海床泥沙起动特征

由于我国渤海湾近海环境的不同程度污染及渔业资源的过度捕捞,人工鱼礁的建设作为改善海洋生态环境、增加渔业产量的重要措施已受到了日益受到重视。本文以渤海湾辽东湾区觉华岛近海人工鱼礁区域为研究对象,通过实施9组室内水槽模拟实验,采用PIV测试技术,重点研究了不同流速及鱼礁间距条件下人工鱼礁区域上升流、背涡流及海床泥沙临界起动切应力的变化特点。结果表明:随着流速增加,在相同人工鱼礁群间距条件下上升流特征值均呈现增加趋势,背涡流特征值变化不大;在同一流速下,不同间距的人工鱼礁群上升流在扩大25%间距时各项特征值达到最大;首个分礁群后背涡流特征值随间距增加而有增大趋势,最大面积也出现在扩大25%间距鱼礁区域;另一方面,通过对比分析人工鱼礁投放前、后泥沙临界起动切应力变化特点,表明在投放人工鱼礁后,各个单体礁前后区域较未投放人工鱼礁群前海床泥沙更容易起动;对于相邻的单体礁,沿水流方向的前一个礁体前后的泥沙较后部礁体前后的泥沙更易起动。本项研究成果对渤海湾觉华岛等近海人工鱼礁优化布局与投放操作流程和渔业资源增产增收具有重要指导意义。

倾斜入介口重介质旋流器流场特性研究

为了探索入介口倾角对重介质旋流器内部流场影响的规律,采用PIV测试技术和CFD数值模拟技术对倾斜入介口重介质旋流器的流场特性进行研究。研究结果表明:倾斜入介口重介质旋流器内部的三维速度普遍高于传统重介质旋流器,有利于设备节约能耗;当入介口倾角在85°左右时,重介质旋流器内部的流场最优,为重介质旋流器的结构优化提供了一定参考。

压力补偿式滴头研究进展与数值模拟

阐述了国内外滴头的研究现状,通过阅读相关文献,得出数值模拟分析方法在研究滴头内部流动分析以及滴头结构优化设计的可行性。压力补偿式滴头相对其他滴头具有出水流量不受压力变化影响、抗堵性能好以及自冲洗功能等优点,可采用数值模拟与PIV(粒子图像测试技术)相结合的方法,对其进行研究,优化压力补偿式滴头的水力性能及抗堵塞性能。

大型蓄热式环形加热炉冷态流场试验分析

根据模化理论,针对某大型高炉煤气双蓄热式环形加热炉,按照10∶1的比例建立了实物模型。根据二维PIV测试技术的原理,用高速摄像仪对各加热段炉膛进行示踪粒子拍摄和速度分布测量。研究发现从烧嘴喷出的气流,一般不会从正对的第一个吸风口吸出,越靠近均热段的喷口气流越不容易被最近的排烟口排出,从而延长了炉气在炉内的停留时间,避免了烟气短路;炉膛截面速度变化较大,距离烧嘴口越远,截面上速度越平缓;在一定的气流喷射角度下,喷嘴口两侧有气流旋涡产生;流量越大,气流越容易到达对侧炉墙。