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C haracteristics of turbulent kinetic energy dissipation rate and turbidity near the coast of East China Sea 被引量:1
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作者 张艳伟 许惠平 +2 位作者 覃如府 徐昌伟 范代读 《Chinese Journal of Oceanology and Limnology》 SCIE CAS CSCD 2016年第5期1134-1142,共9页
The East China Sea(ECS) has a high suspended-sediment concentration because of the influence of the Changjiang River,indicated by high turbidity in the water.Considering the islands off the coast and the complex topog... The East China Sea(ECS) has a high suspended-sediment concentration because of the influence of the Changjiang River,indicated by high turbidity in the water.Considering the islands off the coast and the complex topography,and the strong influence of tides and wind,the coast off the ECS is a typical region with strong oceanic mixing processes.The changes in the dynamic processes near the bottom play an important role in the control of water turbidity.The turbulent kinetic energy dissipation rate(ε) is a parameter that shows the strength of ocean mixing.This is estimated based on a structure method using current velocity that is measured by a high-frequency Acoustic Doppler Current Profiler(ADCP) from a seafloor observatory in the ECS.The results indicate strong ocean mixing processes with a mean e value of 5.7×10^(-5) W/kg and distinct tidal variations in the dissipation rate.Conversely,the variation of the water turbidity leads to changes in the water dynamical structure near the bottom.Comparing the dissipation rate with the turbidity near the bottom boundary layer,we find that the high turbidity mimics strong ocean mixing. 展开更多
关键词 turbulent kinetic energy DISSIPATION rate TURBIDITY TIDES NEAR BOTTOM boundary East China Sea
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Estimation of Turbulent Kinetic Energy Dissipation Rate in the Bottom Boundary Layer of the Pearl River Estuary
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作者 刘欢 吴超羽 任杰 《China Ocean Engineering》 SCIE EI 2011年第4期669-678,共10页
A structure function approach is applied to estimate the turbulent kinetic energy (TKE) dissipation rate in the bottom boundary layer of the Pearl River Estuary (PRE). Simultaneous measurements with an acoustic Do... A structure function approach is applied to estimate the turbulent kinetic energy (TKE) dissipation rate in the bottom boundary layer of the Pearl River Estuary (PRE). Simultaneous measurements with an acoustic Doppler velocimeter (ADV) supplied independent data for the verification of the structure function method. The results show that, 1) the structure function approach is reliable and successfully applied method to estimate the TKE dissipation rate. The observed dissipation rates range between 8.3 ×10^-4 W/kg and 4.9× 10^-6 W/kg in YM01 and between 3.4×10^-4 W/kg and 4.8×10^-7 W/kg in YM03, respectively, while exhibiting a strong quarter-diurnal variation. 2) The balance between the shear production and viscous dissipation is better achieved in the straight river. This first-order balance is significantly broken in the estuary by non-shear production/dissipation due to wave-induced fluctuations. 展开更多
关键词 structure function turbulent kinetic energy dissipation rate bottom boundary layer Pearl River Estuary
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The cruise observation of turbulent mixing in the upwelling region east of Hainan Island in the summer of 2012 被引量:2
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作者 LI Mingming XIE Lingling +3 位作者 ZONG Xiaolong ZHANG Shuwen ZHOU Lei LI Junyi 《Acta Oceanologica Sinica》 SCIE CAS CSCD 2018年第9期1-12,共12页
The turbulent mixing in the upwelling region east of Hainan Island in the South China Sea is analyzed based on in situ microstructure observations made in July 2012. During the observation, strong upwelling appears in... The turbulent mixing in the upwelling region east of Hainan Island in the South China Sea is analyzed based on in situ microstructure observations made in July 2012. During the observation, strong upwelling appears in the coastal waters, which are 3℃ cooler than the offshore waters and have a salinity 1.0 greater than that of the offshore waters. The magnitude of the dissipation rate of turbulent kinetic energy ε in the upwelling region is O(10–9 W/kg), which is comparable to the general oceanic dissipation. The inferred eddy diffusivity Kρ is O(10–6 m2/s), which is one order of magnitude lower than that in the open ocean. The values are elevated to Kρ≈O(10–4 m2/s) near the boundaries. Weak mixing in the upwelling region is consistent with weak instability as a result of moderate shears versus strong stratifications by the joint influence of surface heating and upwelling of cold water.The validity of two fine-scale structure mixing parameterization models are tested by comparison with the observed dissipation rates. The results indicate that the model developed by Mac Kinnon and Gregg in 2003 provides relatively better estimates with magnitudes close to the observations. Mixing parameterization models need to be further improved in the coastal upwelling region. 展开更多
关键词 coastal upwelling mixing turbulent kinetic energy dissipation rate eddy diffusivity South China Sea
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Turbulent Characteristic of Liquid Around a Chain of Bubbles in Non-Newtonian Fluid
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作者 李少白 马友光 +2 位作者 朱春英 付涛涛 李怀志 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第5期883-888,共6页
The turbulence behavior of gas-liquid two-phase flow plays an important role in heat transfer and mass transfer in many chemical processes. In this work, a 2D particle image velocimetry (PIV) was used to investigate t... The turbulence behavior of gas-liquid two-phase flow plays an important role in heat transfer and mass transfer in many chemical processes. In this work, a 2D particle image velocimetry (PIV) was used to investigate the turbulent characteristic of fluid induced by a chain of bubbles rising in Newtonian and non-Newtonian fluids. The instantaneous flow field, turbulent kinetic energy (TKE) and TKE dissipation rate were measured. The results demonstrated that the TKE profiles were almost symmetrical along the column center and showed higher values in the central region of the column. The TKE was enhanced with the increase of gas flow and decrease of liquid viscosity. The maximum TKE dissipation rate appeared on both sides of the bubble chain, and increased with the increase of gas flow rate or liquid viscosity. These results provide an understanding for gas-liquid mass transfer in non-Newtonian fluids. 展开更多
关键词 non-Newtonian fluid gas-liquid two-phase flow turbulent kinetic energy turbulent kinetic energy dissipation rate
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新型三段式粗颗粒浮选柱内流场数值模拟
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作者 彭建 孙伟 +6 位作者 沈政昌 韩海生 晋应升 肖遥 高志勇 孙磊 罗远家 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2801-2818,共18页
本文对一种新型三段式粗颗粒浮选柱内流场特性进行了研究,结果表明,稳流板的加入可增强粗颗粒浮选柱内流体的湍动能和湍流耗散率,促进气泡和粗颗粒的相互作用以及湍动能、湍流耗散率和液相速度的均匀分布,从而利于矿化气泡的输送。射流... 本文对一种新型三段式粗颗粒浮选柱内流场特性进行了研究,结果表明,稳流板的加入可增强粗颗粒浮选柱内流体的湍动能和湍流耗散率,促进气泡和粗颗粒的相互作用以及湍动能、湍流耗散率和液相速度的均匀分布,从而利于矿化气泡的输送。射流管个数的增加使粗颗粒浮选柱内湍动能和湍流耗散率分布趋向于均匀。对称的4个射流管可显著改善流场分布,形成的漩涡促进了气泡与颗粒的相互作用,稳流板使气泡速度分布均匀。浮选柱内湍动能随着上升水量和充气量的增加而增大,稳流板作用明显。上升水量对稳流板上下方区域湍流耗散率的影响呈梯级分布,可实现底部紊流矿化、中部紊流−稳流转变、上部静态流态化浮选的三段式流体环境,利于粗颗粒矿物浮选的回收。 展开更多
关键词 浮选柱 流场特性 湍动能 湍流耗散率 计算流体动力学
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基于栅条式微涡絮凝的隧道废水处理技术数值模拟
6
作者 张东海 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期68-75,共8页
为探究微涡混凝技术在隧道废水处理工艺上的可行性,通过数值模拟手段对不同特征的栅条式微涡发生器所产生的混凝流场特性进行了研究,并采用最优组合形式对浊度为1300 NTU模拟隧道废水进行了水力絮凝验证实验.结果表明:栅条的粗细主要影... 为探究微涡混凝技术在隧道废水处理工艺上的可行性,通过数值模拟手段对不同特征的栅条式微涡发生器所产生的混凝流场特性进行了研究,并采用最优组合形式对浊度为1300 NTU模拟隧道废水进行了水力絮凝验证实验.结果表明:栅条的粗细主要影响流场内流体湍动能及湍耗散的在初始混凝阶段的消耗程度,边长为5 mm的方形栅条更容易维持整个流场内混凝过程中所需的动能;栅条布置间距会改变栅条对流体的阻滞作用,布置间距为11mm时,流体能在反应中后段提供更高的湍动能及湍耗散用于絮凝反应;栅条的长度主要影响流场在轴向方向的能量演变情况,400、600、800 mm的栅条会延长流体在流场内的能量分配距离,使反应器中后段的絮体也能够有足够用于聚集的能量.采用最优组合形式的栅条对浊度为1300 NTU模拟隧道废水进行了水力絮凝验证实验,废水最终出水浊度可稳定在50 NTU以下. 展开更多
关键词 涡旋絮凝技术 数值计算 栅条式微涡发生器 湍动能 湍耗散
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基于粒子图像测速(PIV)技术的圆盘桨搅拌槽湍流动能耗散率研究
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作者 胡帅 王瀚彬 +2 位作者 毕丰雷 李隽森 贺来宾 《北京化工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期39-45,共7页
在边长L为220 mm的方形搅拌槽内,采用高解析率的二维粒子图像测速(PIV)技术在搅拌雷诺数Re=1300下对圆盘桨形成的流场进行研究,得到Kolmogorov尺度下的高解析流场。基于流场数据和各向同性假设得到湍流动能分布,并比较了直接定义法和大... 在边长L为220 mm的方形搅拌槽内,采用高解析率的二维粒子图像测速(PIV)技术在搅拌雷诺数Re=1300下对圆盘桨形成的流场进行研究,得到Kolmogorov尺度下的高解析流场。基于流场数据和各向同性假设得到湍流动能分布,并比较了直接定义法和大涡PIV法计算的湍流动能耗散率。结果表明:当离底高度C=0.15L时,圆盘桨的流型呈现出独特的单循环流型,流体主要旋涡为单旋涡结构;搅拌槽内湍流动能的最大值出现在桨叶排出流的末端;在Kolmogorov空间解析尺度下直接定义法计算得到的湍流动能耗散率大于大涡PIV法,并且湍流动能耗散率的峰值位于桨叶端和排出流区域。直接数值模拟的验证结果表明,这两种计算方法中使用的各向同性假设是合理的。 展开更多
关键词 搅拌槽 粒子图像测速(PIV) Kolmogorov尺度 湍流动能耗散率 直接数值模拟
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Flow-Accelerated Corrosion in Pipe Wall Downstream of Orifice for Water and Air-Water Bubble Flows
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作者 Toshihiko Shakouchi Koichi Kinoshita +1 位作者 Koichi Tsujimoto Toshitake Ando 《Journal of Flow Control, Measurement & Visualization》 2016年第3期93-103,共12页
An orifice is used widely as a flow meter or a contraction device in pipeline systems in hydro-power plants, thermal power plants, and chemical plants because of its simple construction, high reliability, and low cost... An orifice is used widely as a flow meter or a contraction device in pipeline systems in hydro-power plants, thermal power plants, and chemical plants because of its simple construction, high reliability, and low cost. However, it is well known that flow-accelerated corrosion (FAC) occurs on the pipe wall downstream of the orifice. Some of the authors have examined FAC through experimental and numerical analyses and have reported that one of the major governing parameters of FAC for single-phase water flow is the pressure fluctuation p’ on the pipe wall, and also that pipe wall thinning rate TR can be estimated by p’. In addition, they have presented the effects of the ori-fice geometry on p’ or TR, and have described a method for suppressing p’ or TR. In the present study, FAC for a two-phase air-water bubble flow is examined and compared with the single-phase water flow experimentally. Further, it is shown that because p’ is also considered a governing parameter of FAC for a two-phase air-water bubble flow, TR can be estimated using p’. It is also indicated that, by using a downstream pipe with a smaller diameter than that of the upstream pipe, p’ or TR can be suppressed. 展开更多
关键词 Flow-Accelerated Corrosion (FAC) Wall Thinning rate (TR) ORIFICE Gas-Liquid Bubble Flow turbulent kinetic energy Pressure Fluctuation (p’) Estimation of p’ or TR Suppression of p’ or TR
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齿墩长度对齿墩式内消能工水力特性影响的数值分析 被引量:1
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作者 张博杭 李晓娟 +2 位作者 王嘉河 郝瑞霞 田淳 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第6期268-273,共6页
为了探究齿墩长度对齿墩式内消能工水力特性的影响,使用Fluent软件中的k–ε数学模型进行数值模拟,并和前期物理模型试验的结果进行比对,验证了模型的准确性,进而对7种不同齿墩相对长度(相对长度η为齿墩长度l与管道内直径D之比)的内消... 为了探究齿墩长度对齿墩式内消能工水力特性的影响,使用Fluent软件中的k–ε数学模型进行数值模拟,并和前期物理模型试验的结果进行比对,验证了模型的准确性,进而对7种不同齿墩相对长度(相对长度η为齿墩长度l与管道内直径D之比)的内消能工的中心轴流速、时均压强、过流能力、消能率、紊动能和流场等进行了分析。结果表明不同相对长度齿墩式内消能工中心轴流速分布规律基本一致,除η等于0.1外,各方案中心轴峰值流速出现的位置相同,不随相对长度的变化而变化,均在齿墩进口后0.38D处;齿墩前后壁面时均压强变化较大,存在低压区;齿墩段后侧旋涡区内紊动能较大,且回流区长度随齿墩相对长度增加逐渐减小;在模拟范围内,流量系数随着齿墩相对长度的增加先增加后减小,η在0.2~0.9范围内流量系数较大,消能率的变化规律则相反;η大于0.9时,突缩突扩段旋涡区分离,此后随着齿墩相对长度增加,多余长度对消能的作用仅由沿程水头损失产生,对消能工消能率的贡献不大,可忽略。综合分析,相对长度为0.2~0.9范围内的齿墩长度较优,给齿墩式内消能工的体型优化提供了依据。 展开更多
关键词 齿墩式内消能工 时均压强 流量系数 消能率 紊动能
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采用大涡PIV方法研究搅拌槽内湍流动能耗散率 被引量:14
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作者 刘心洪 闵健 +2 位作者 潘春妹 高正明 陈文民 《过程工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期425-431,共7页
在槽径为0.476m的六直叶涡轮桨搅拌槽内,采用粒子图像测速仪(PIV)对桨叶区的流场进行了实验研究,得到了桨叶区的平均流速和湍流动能(k)分布,采用大涡PIV方法对湍流动能耗散率(ε)分布进行了估算,计算了ε与k的相关系数.结果表明大涡PIV... 在槽径为0.476m的六直叶涡轮桨搅拌槽内,采用粒子图像测速仪(PIV)对桨叶区的流场进行了实验研究,得到了桨叶区的平均流速和湍流动能(k)分布,采用大涡PIV方法对湍流动能耗散率(ε)分布进行了估算,计算了ε与k的相关系数.结果表明大涡PIV方法能有效地估算ε分布;桨叶区的射流向上倾斜,两尾涡分布于射流两侧,射流的倾角和两尾涡中心间距随射流向壁面运动而变化,射流倾角先增大再减小,相位角θ=40o时达到最大值13.2o,两尾涡中心间距先减小再增大,θ=20o时达到最小值0.0387(用槽径T无因次化);湍流动能和湍流动能耗散率峰值均位于尾涡靠近射流的区域;湍流动能和湍流动能耗散率的平均相关系数为0.363,射流核心区相关系数小于周边区域. 展开更多
关键词 粒子图像测速仪 大涡模拟 湍流动能 湍流动能耗散率 尾涡 相关系数
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仿自然鱼道中卵石墙对池室水力特性改善效果 被引量:9
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作者 李广宁 孙双科 +3 位作者 柳海涛 张超 赵桂侠 郑铁刚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第15期184-189,共6页
仿自然鱼道是重要的鱼道布置方式之一,其特点是利用当地河床材料构建透水性卵石隔墙,以便更好地模拟出天然河流流态。为了定量分析透水性卵石墙对鱼道水力特性的改善效果,该文针对采用卵石隔墙与不透水隔墙的鱼道水力特性进行对比研究... 仿自然鱼道是重要的鱼道布置方式之一,其特点是利用当地河床材料构建透水性卵石隔墙,以便更好地模拟出天然河流流态。为了定量分析透水性卵石墙对鱼道水力特性的改善效果,该文针对采用卵石隔墙与不透水隔墙的鱼道水力特性进行对比研究。结果表明:采用卵石墙的仿自然鱼道,池室内流态丰富,过鱼口处流速分布差异明显,表底流速差达到0.43~0.61 m/s为多种鱼类上溯提供了可能。池室内主流区分布较宽,紊动能较大达0.06~0.12 m2/s2,同时回流区减弱,有利于鱼类找到主流,实现上溯。卵石隔墙的不足之处是鱼道耗水流量相对较大达2.86 m3/s,在工程设计中需要综合考虑卵石墙透水特性与耗水流量之间的平衡关系,找到适宜的布置方案。该研究可为仿自然鱼道的水力设计提供参考。 展开更多
关键词 鱼道 流速 流量 紊动能 耗水流量 数值模拟
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青藏高原当雄地区湍流脉动耗散率特征研究 被引量:8
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作者 李富余 张宏升 +5 位作者 李诗明 周明煜 陈家宜 徐祥德 刘辉志 胡非 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期781-787,共7页
利用 1 998年第 2次青藏高原气象科学实验 (TIPEX)当雄地区观测站的湍流资料 ,分析了青藏高原中部地区湍流动能、温度脉动和湿度脉动耗散率的特征规律。结果表明 ,无量纲湍能耗散率 φε、无量纲温度脉动耗散率 φN 和无量纲湿度脉动耗... 利用 1 998年第 2次青藏高原气象科学实验 (TIPEX)当雄地区观测站的湍流资料 ,分析了青藏高原中部地区湍流动能、温度脉动和湿度脉动耗散率的特征规律。结果表明 ,无量纲湍能耗散率 φε、无量纲温度脉动耗散率 φN 和无量纲湿度脉动耗散率 φγ 分别比风速梯度产生的能量、温度和湿度梯度产生的脉动约小 2 0 % ,且随稳定度参数的绝对值的增加而呈增加的趋势 ;湍流输送和压力脉动项的影响贯穿于整个稳定度区间 ,数值与z L相联系。青藏高原中部地区湍流动能、温度脉动和湿度脉动耗散率的方程中系数与前人结果的差异 。 展开更多
关键词 耗散率 湍流动能 温度脉动 湿度脉动 观测法
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竖缝式鱼道休息池水动力特性研究 被引量:11
13
作者 王晓刚 李云 +2 位作者 何飞飞 宣国祥 王彪 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期40-50,共11页
诸多鱼类会在休息池内,特别是转弯段休息池内出现滞留或上溯困难。通过建立三维RNG k-ε紊流模型,分析了竖缝位置、池室长度、休息池内增设辅助隔板等对直段休息池、转弯段休息池水动力特性的影响。结果发现,休息池内水流紊动能、紊动... 诸多鱼类会在休息池内,特别是转弯段休息池内出现滞留或上溯困难。通过建立三维RNG k-ε紊流模型,分析了竖缝位置、池室长度、休息池内增设辅助隔板等对直段休息池、转弯段休息池水动力特性的影响。结果发现,休息池内水流紊动能、紊动耗散率远低于普通池室,且休息池越长,紊动能及紊动耗散率越低,休息空间越大;竖缝位置对直段休息池水流特性影响不大,规范规定的休息池池长是合理的。对于29°弯段休息池,竖缝异侧布置更有利,对于180°弯段休息池,同侧布置更有利;由于180°弯段休息池池室中央存在大范围高流速回流区,应予充分重视。在休息池内增设辅助隔板能有效消除池室中央大回流区,且大幅增加低流速区面积,值得推广应用。 展开更多
关键词 鱼道休息池 三维紊流模型 紊动能 紊动耗散率
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利用风廓线雷达谱宽反演晴空湍流耗散率 被引量:10
14
作者 涂爱琴 董德保 翁宁泉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1608-1614,共7页
从晴天风廓线雷达的回波信号机制出发,研究了利用风廓线雷达谱宽反演晴空湍流耗散率的方法,即从雷达测量的多普勒速度谱宽中提取出湍流因素引起的谱宽,进而由湍流谱宽和湍流动能耗散率的关系计算出湍流动能耗散率。通过对合肥地区风... 从晴天风廓线雷达的回波信号机制出发,研究了利用风廓线雷达谱宽反演晴空湍流耗散率的方法,即从雷达测量的多普勒速度谱宽中提取出湍流因素引起的谱宽,进而由湍流谱宽和湍流动能耗散率的关系计算出湍流动能耗散率。通过对合肥地区风廓线雷达谱宽资料的分析,得到合肥上空300m高度上湍流动能耗散率的大小分布在10^-4~10^-1m^2/s^3之间,与理论相符,说明利用雷达谱宽反演湍流耗散率的方法可行。 展开更多
关键词 大气光学湍流 耗散率 谱宽 湍流动能 风廓线雷达
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顺直微弯型分汊河道水流的紊动特性试验研究 被引量:7
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作者 顾莉 华祖林 +1 位作者 褚克坚 刘晓东 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期475-481,共7页
对顺直微弯型分汊河道的水流紊动特性进行了试验研究,构建了分汊河道的物理模型试验系统,探究了在不同汊道宽度比和上游来流量条件下,水流在分汊河道沿程不同断面的紊动能分布特征.试验结果表明:在平面上,水流紊动最为剧烈的区域发生在... 对顺直微弯型分汊河道的水流紊动特性进行了试验研究,构建了分汊河道的物理模型试验系统,探究了在不同汊道宽度比和上游来流量条件下,水流在分汊河道沿程不同断面的紊动能分布特征.试验结果表明:在平面上,水流紊动最为剧烈的区域发生在支汊进口段凹岸的回流区与凸岸的高流速区之间的过渡地带,表、中、底3层的高紊动区的强度和范围以中层为最大,表层次之,底层最小;在横断面上,紊动强度在分汊前、中、后各有不同,支汊进口段断面的凹岸侧紊动强度最大,其高紊动区等值线由底至表呈现由凹岸倾向凸岸的规律,交汇断面对应岛屿尾尖的区域紊动也较为剧烈;上游来流增大明显增强断面紊动强度,但对紊动能等值线分布特征影响较小;不同支汊宽度比引起交汇断面高紊动能位置的变化,以及支汊进口断面紊动能的量值与位置也有所差异. 展开更多
关键词 分汊河道 紊动能 支汊宽度 上游流量
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组合式吸液芯内液态金属钠流动特性的数值模拟 被引量:4
16
作者 于萍 张红 +2 位作者 许辉 沈妍 白穜 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期715-722,共8页
为进一步了解高温热管工作时工质钠的流动和分布情况,用有限容积法和D a r c y理论数值模拟二级学院组合式吸液芯内液态金属钠的流动特性,根据模拟结果对液态金属钠流经组合式吸液芯的压力降、分布均匀程度、湍流动能和湍流耗散率进行... 为进一步了解高温热管工作时工质钠的流动和分布情况,用有限容积法和D a r c y理论数值模拟二级学院组合式吸液芯内液态金属钠的流动特性,根据模拟结果对液态金属钠流经组合式吸液芯的压力降、分布均匀程度、湍流动能和湍流耗散率进行分析。研究结果表明,随着液态金属钠的进口流速增大和组合式吸液芯中金属纤维毡厚度增大,液态金属钠在组合式吸液芯内的速度分布越不均匀;随着组合式吸液芯中金属纤维毡厚度减小,液态金属钠在其中的湍流动能和湍流耗散率越大;液态金属钠通过组合式吸液芯的压降随着进口流速的增大而增大,且进口流速相同时,液态金属钠经过金属纤维毡厚度越大的组合式吸液芯的压降越大。压降的数值模拟值与实验值的最大相对误差约为6.8%,说明本文数值模型的正确性。 展开更多
关键词 液态金属 组合式吸液芯 流体分布 湍流耗散率 湍流动能
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近地面大气湍流平均动能耗散率测量与分析 被引量:7
17
作者 吴晓庆 聂群 方强 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期721-726,共6页
用三维超声风速计测量了合肥地区风速脉动和温度脉动数据,并用二阶和三阶径向风速结构函数以及相似理论估算了湍流动能耗散率,估算结果基本一致.其与稳定度相关性分析表明.在大气处于中性条件下,湍流动能耗散率最大,并随|z/L|值增大而下... 用三维超声风速计测量了合肥地区风速脉动和温度脉动数据,并用二阶和三阶径向风速结构函数以及相似理论估算了湍流动能耗散率,估算结果基本一致.其与稳定度相关性分析表明.在大气处于中性条件下,湍流动能耗散率最大,并随|z/L|值增大而下降;Kolmogorov耗散尺度η与ε^(1/4)成反比,其与稳定度z/L的变化趋势与ε随z/L的变化趋势正好相反;C_n^2在大气处于中性条件下最小,并随|z/L|值的增大而增大,但在不稳定条件下C_n^2增大得更快.热力湍流内尺度不能用湍流动能耗散率ε进行计算,而应引入与温度θ梯度有关的耗散率ε_θ. 展开更多
关键词 大气湍流 平均动能耗散率 稳定度 热力湍流 内尺度
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梯形透水潜坝三维水流特性的数值模拟 被引量:10
18
作者 王小明 程永舟 +1 位作者 常留红 徐斌 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2017年第5期51-56,共6页
基于OpenFOAM开源程序包,对4种透空率(0.1、0.2、0.3和0.4)潜坝的三维流场进行数值模拟,研究了透空率和流量对透水潜坝周围三维水流特性的影响规律。结果表明:相同流量条件下,随着透空率增大,坝后回流减弱,上升流高度降低,缓流区范围减... 基于OpenFOAM开源程序包,对4种透空率(0.1、0.2、0.3和0.4)潜坝的三维流场进行数值模拟,研究了透空率和流量对透水潜坝周围三维水流特性的影响规律。结果表明:相同流量条件下,随着透空率增大,坝后回流减弱,上升流高度降低,缓流区范围减小,涡量减小,坝体腔内及坝后透水圆孔附近紊动能增大;相同透空率条件下,随着流量增大,坝后缓流区范围增大,回流逐渐减弱,掺混紊动作用加剧,涡量及紊动能的大小和影响范围也逐渐增大。 展开更多
关键词 透水潜坝 透空率 流场 涡量 紊动能 三维水流特性
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巨亭水电站下游局部冲刷三维数值模拟 被引量:6
19
作者 张根广 吴彰松 +1 位作者 王新雷 程烨 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期12-17,共6页
基于Fluent动网格技术,以床面水流剪切应力作为泥沙起动运输的水动力学条件,基于弹簧光顺模型及局部网格重构模型,实现了闸坝下游局部冲刷坑的三维演化模拟。结果表明:模拟计算的冲刷坑深度和形态与物理模型实测值吻合良好。在冲刷坑的... 基于Fluent动网格技术,以床面水流剪切应力作为泥沙起动运输的水动力学条件,基于弹簧光顺模型及局部网格重构模型,实现了闸坝下游局部冲刷坑的三维演化模拟。结果表明:模拟计算的冲刷坑深度和形态与物理模型实测值吻合良好。在冲刷坑的冲刷过程中,床面剪切应力随之减小。在冲刷初始阶段,电站下游床面湍动能和湍动能耗散率均较大;随着冲刷的进行,冲刷区域湍动能和湍动能耗散率随之减小;而未发生冲刷区域的湍动能和湍动能耗散率仍然较大,进而使床面冲刷范围扩大;在冲刷坑达到冲淤平衡时,冲刷坑中湍动能和湍动能耗散率明显减小。 展开更多
关键词 冲刷坑 剪切应力 动网格技术 湍动能 耗散率
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基于修正湍流模型的致动盘方法研究 被引量:8
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作者 任会来 张晓东 康顺 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期65-71,78,共8页
针对现有致动盘模型高估尾流速度的问题,对动量源项进行修正,以正确反映风轮对来流的作用;对湍流模型进行修正,在标准k-ε方程中添加湍流动能源项和耗散率源项,使湍流动能的生成和耗散相互协调;修正耗散率源项系数,使其沿径向服从抛物... 针对现有致动盘模型高估尾流速度的问题,对动量源项进行修正,以正确反映风轮对来流的作用;对湍流模型进行修正,在标准k-ε方程中添加湍流动能源项和耗散率源项,使湍流动能的生成和耗散相互协调;修正耗散率源项系数,使其沿径向服从抛物线分布。选取风洞实验数据对模型进行验证,并对串列和错列排布下的尾流流场进行分析。结果表明:串列排布时尾流的速度损失和湍流强度均增加,并随间距的增大而减小;错列排布对尾流湍流强度的影响大于对速度的影响,下游尾流会出现湍流强度不对称现象,横向间距为1D时最为严重,横向间距为4D时仍可观察到不对称现象。 展开更多
关键词 尾流 致动盘 湍流动能 耗散率
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