受植被影响的弯曲渠道水流平面二维湍流数值模拟

针对受植被影响的渠道水流流动特征,建立了有植被作用下的曲线坐标平面二维k-ε双方程湍流数学模型。模型采用两种方法处理植被对水流的影响:拖曳力法和等效阻力系数法。并通过对实验室局部带有刚性植被的弯曲水槽进行模拟研究,得到了水位等值线图、速度矢量场图及测量断面速度,并与实测值进行对比,结果表明:计算结果和实测值符合较好。表明分别采用拖曳力法和等效阻力系数法建立的植被作用下的平面二维数学模型均可对河滩湿地及有植被作用的河道流动进行数值模拟。

一种基于尼古拉兹曲线确定管段阻力系数的新方法

文章提出了一种以尼古拉兹曲线为原理来确定注水系统中各个管段阻力系数λ的新方法。以水力实验为基础,选取具有代表性的管段进行实验,对实验数据分析、验证,并对现场测试管线进行数据拟合。拟合数据表明此方法可行、有效。

曲线隧道施工通风沿程阻力损失数值模拟

山岭地区修建隧道,受地形、地质等条件限制,时有采用曲线隧道方案。相比于传统直线隧道,曲线隧道在施工通风方面存在差异。本文依托某特长曲线隧道工程,采用三维数值模拟,建立"风机-风管-隧道"施工通风系统模型,对不同半径、不同风速条件下,曲线隧道及风管沿程阻力损失进行计算,并与直线隧道进行对比,得出下述结论:(1)曲线隧道沿程阻力损失系数随曲线半径减小而增大,受风速影响较小,与掌子面距离400 m后发展稳定,并拟合出计算公式;(2)风管沿程阻力损失系数受隧道曲线半径和风速影响较小,与风机距离100 m左右已发展稳定。本文可为曲线隧道施工通风沿程阻力损失系数的选取提供参考,具有实际工程意义。

边界条件对粉体混合器影响的数值模拟研究

定量分析文丘里煤粉混合器风机曲线等边界条件对其性能参数的影响,有助于解决该设备的运行效果在不同工程中可重复性较差的问题。使用CFD软件Fluent,考察了风机曲线、气流温度、出口压力等边界条件对粉体混合器压力损失、落料室负压等关键参数的影响。通过实验测量并拟合得到XGB50-1050型旋涡气泵、FRA-100型罗茨风机出口在约60℃下的风机曲线方程,使用UDF将该方程导入Fluent,在每次迭代开始时,读取入口压力均值,使用拟合方程计算风机曲线上对应的质量流量,使用F_PROFILE函数输出到入口边界。模拟结果表明:随着混合器喷口截面积减小,若入口空气质量流量恒定,则混合器阻力系数呈二次曲线加速上升,喷口负压持续增大;若考虑风机曲线的影响,混合器阻力和负压增加速度均趋缓;且风机曲线的流量衰减越明显,阻力和负压增加的速度越慢。当风机曲线流量衰减较大时,若混合器喷口截面积缩小超过临界值,则负压开始减小。同时,随着喷口截面积的减小,单位压损能够产生的负压逐渐减小,压损—负压的转换效率持续下降。混合器入口压力随出口压力线性变化,当流量恒定时,入口压力增加值与出口压力增加值相同;当考虑风机曲线且入口压力较高时,由于流量衰减,混合器入口压力增加小于出口压力增加值。落料室压力随混合器出口压力呈线性变化,风机曲线对该项影响较小。当混合器出口压力超过喷口射流产生的负压后,落料室即进入正压区,因此,为了提高煤粉混合器负压转换效率,应尽量减小后续阻力。随着入口气流温度的上升,落料室压力呈线性下降,且不同喷口口径下下降趋势近似;混合器阻力呈线性上升趋势,且喷口截面积较小时,落料室负压随温度变化更加明显。