不同工况下某抽蓄地下厂房排水量数值模拟

厂房区排水量的能力,很大程度上决定了其工程特性,尤其是岩溶区的发育特征,其是评价库区水文地质条件的一项重要指标,同时定量化分析也是难题之一。根据实际工程应用的需要,采用多工况组合计算方法,研究了厂房区渗流场的特性,并计算了了其排水量。由计算结果可知,帷幕对排水量的影响较大,排水廊道对排水量也起到较大的影响,岩体的各向异性特点对地下厂房处排水廊道和地下厂房排水量的影响非常的显著,陡倾角裂隙使得地下厂房底板高程处地下水的上涌量大增,符合一般工程规律,分析结果证明该计算方法适应性强、精度高、应用方便、实用性好。     

台阶式溢洪道水力特性的数值模拟

针对于良好消能方式的台阶式溢洪道几何体型采用结构化和非结构化的网格相结合进行处理,利用Realizablek-ε紊流模型和VOF模型相结合的数值方法对台阶式溢洪道的水力特性进行了数值模拟的研究,得到了台阶式溢洪道的水面线、速度和压力分布结果。     

幕墙式防波堤水动力特性的数值模拟研究

基于CFD开源程序库OpenFOAM,采用不可压缩粘性两相流模型,以VOF方法捕捉自由面,利用速度入口边界造波法造波,通过添加松弛因子的方式消波,建立二维数值波浪水槽,模拟分析幕墙式防波堤的水动力特性。利用物理模型试验数据,验证数值模拟结果的可靠性。数值算例表明:当消浪室相对宽度为0.08～0.10,下垂板相对吃水深度为0.09～0.12时,幕墙式防波堤消浪效果最好;下垂板底角的方向对消浪效果影响较小,但对下垂板受力影响较大,综合考虑消浪效果与波浪力,推荐下垂板底角位于右下端;下垂板周围存在明显的涡旋,能够有效耗散入射波能量。文章所建立的二维数值模型可以有效模拟波浪与幕墙式防波堤的相互作用,为工程优化设计提供科学指导。     

刚性植被密度对岸滩作用的数值模拟*

岸滩修复工程通常会利用植被来增加岸边的稳定性。为研究刚性植被对水流、床面形态的影响,以圆柱代替刚性植被进行了不同植被密度下的植被-水流-泥沙数值模拟研究,并分析了植株周围水流流速、床面切应力与植被密度的关系。结果表明：1）数值模拟流速结果与试验结果较为吻合。2）随着植被密度的增加,流速、床面切应力均呈现先增大后减小的规律。3）床面形态变化规律显示,当植被密度增加到一定程度时,整体形成沙脊的现象不那么明显,而是以单根植被下游近区的局域沙堆出现。     

某高桩墩台式结构事故检测及数值模拟分析

针对高桩墩台式码头结构特点,对受事故影响的某码头结构进行检测,并通过数值模拟分析事故对码头结构的影响,将现场检测结果同数值模拟分析相比较,验证了事故发生后高桩墩台式结构影响范围及事故发生后码头结构的响应程度.     

内河航运枢纽船闸水闸同步施工导流方案仿真分析

导流明渠体型优化研究对保证施工安全、节约工程投资具有重要意义。应用平面二维水流数学模型,研究来流条件及导流明渠体型优化方式对导流渠过流能力及工程河段水力特性的影响。结果表明：当扩大相同大小的导流明渠断面面积时,相较于增加渠底宽度,增加渠深导流渠上游的壅水高度更低、导流渠内部及出口处水流紊动更弱;随断面增大,两种方案的导流渠上游最大相对壅水高度的差异增大;最大相对壅水高度随流量增大而增大,增加渠深方案的上游最大相对壅水高度随流量增大的增幅更小;增加渠深方案的导流渠内部最大流速更小,且水流归槽状态更好,堰面流速和回流强度更小。     

动态斜面式撇油器结构优化及数值模拟

基于对现有动态斜面式撇油器工作原理和结构性能的分析，提出了“双重拖带”的概念，即表层传送带的拖带作用和底层水流的拖带作用。结合N—S方程，对“双重拖带”的作用机理进行了数值模拟。结果表明：“双重拖带”比传统拖带的作用收油效果更好，适用的溢油粘度范围也更广。     

引江济淮跌水工程汇流口通航条件三维数值模拟*

基于VOF法的RNG k-ε双方程紊流数学模型,对引江济淮工程韩桥跌水工程水流压强特性及下游通航水流流态进行三维数值模拟,对消能效果进行分析评价,并根据原布置方案的流速分布情况以及水流特性,对方案进行调整优化。结果表明：韩桥跌水工程原布置方案,在支流20 a一遇和5 a一遇流量通航工况条件下,汇流口横向流速值均不符合规划值要求,最大横向流速0.46和0.35 m/s;优化后的工程方案消能效果良好,汇流口区域横向流速与回流流速均满足设计要求,5 a一遇不利通航工况和20 a一遇设计通航工况最大横向流速分别为0.13和0.25 m/s,可作为推荐方案。     

扭曲式波瓣排气引射器的数值模拟

排气引射器是较好的通风冷却设备,在燃气轮机动力装置当中应用广泛。利用数值模拟方法对扭曲式与未扭曲式波瓣排气引射器进行了研究,得到了两种结构的内部流场分布情况和性能数据。数值模拟结果表明,扭曲式波瓣引射器在主次流混合效果与温度控制方面的性能优于未扭曲式,但在排气阻力损失方面处于劣势。研究结果为波瓣引射器在船舶动力装置当中的应用及其性能优化提供一定的参考。     

水力式升船机组合阀流量比优化研究

景洪水力式升船机阀门段采用“并列三阀+矩形突扩体”的布置形式,目前组合阀流量分配暂无科学的指导依据。以景洪水力式升船机为依托,建立阀门段三维数值模型,研究组合阀不同流量比下的阀门段流场特性。结果表明,三阀联合运行时,突扩体内流场均匀度最佳;三阀联合运行时,主辅阀流量比为3：1时,流场内最低压力最高、最大流速最小、紊动较弱,最有利于抑制空化;组合阀合理流量比与流量系数比正相关,景洪工程组合阀较优的主辅阀流量比约为3：1。     

半穿甲型舰炮弹药打击舰船舷侧毁伤效果数值仿真

半穿甲型舰炮弹药在命中舰船舷侧后发生爆炸，在爆炸过程中弹丸的侵彻动能和装药产生的爆炸冲击波会对舰船舷侧结构造成毁伤。分析舰船舷侧的结构特性和弹目交会情况，采用数值仿真方法构建仿真模型，分析半穿甲型舰炮弹药在靶前炸、靶中炸、穿靶炸等工况条件下对舰船舷侧的毁伤效果。结合实尺寸舱室模型试验结果对毁伤效果进行验证，预测在实际作战时弹药起爆点位置、末端着速对舰船舷侧毁伤结果的影响。     

燃气轮机进气系统过滤结构数值模拟

针对某型燃气轮机陆上试验的进气系统,布置不同过滤结构模型,采用CFD数值模拟计算方法,分析了三种过滤结构对进气系统流场、燃机进口空气速度均匀性、总压损失等参数影响。结果表明：在低进气流量下,过滤结构产生的总压损失占据主导位置,随着进气流量的增加,进气室稳压室向燃机进口直管收缩产生的压损更为明显。两侧分布式过滤结构降低了燃机进口空气速度的不均匀度,并有效降低了总压损失。     

滨海核电厂冷却水排水建筑物布置的应用研究

冷却水排水建筑物布置是滨海核电厂水工建筑物布置设计中的关键问题,排水建筑物不仅确保核电厂冷却水系统正常运行,同时保护核电厂免受风暴潮危害影响。通过对已建滨海核电厂冷却水排水建筑物布置特点进行分类阐述,为排水建筑物布置设计提供工程应用参考。     

文丘利型油燃烧器出口气液两相流动与燃烧的数值模拟

针对选配文丘利型油燃烧器的燃油锅炉中液雾燃烧的特点,在冷态等温流场数值模拟结果及 EBU-Arrhenius模型模拟气相燃烧所得结果的基础上,数值模拟了单只文丘利油燃烧器出口的气液两相 流动与燃烧,给出了流场中的速度场、温度场以及浓度场的分布信息,这些结论可为该型燃油锅炉的进 一步设计和运行以及燃烧室的布置提供有益的依据。     

基于数值仿真的大型薄甲板总段吊装方案设计优化

根据产品实际及风险控制需求,结合大型薄甲板总段结构特点、门式起重机起吊能力和吊码布置与加强方案,建立有限元模型。应用数值仿真技术,模拟吊排、吊码和总段起吊过程,预报结构应力分布及变形情况。根据预报结果,合理优化吊装与加强方案,为今后类似结构的吊装方案设计及计算仿真提供一定指导作用。     

基于数值模拟的多用途船风阻力优化研究

以19000t多用途船为研究对象,提出一种基于数值模拟的风阻减阻优化方法。首先,模拟计算迎风状态下船体和上层建筑的风阻力;然后,根据风阻力高压力区域分布结果定性设计风阻力减阻结构方案;最后提出一种基于数值模拟优化的最优减阻结构计算方法,定量计算出最优的风阻力优化结构设计方案。     

基于工作包/派工单的船舶总组/搭载仿真与优化

针对某系列散货船总组/搭载区域工作包/派工单（WP/WO）作业分解实际,对总组/搭载过程的基础数据、生产工艺和流程、设施设备和资源等进行系统而全面的梳理与分析,建立基于WP/WO作业计划的总组/搭载仿真模型。实际生产前在虚拟环境中进行评估,提前发现潜在的问题,使设计、生产和管理更加准确、高效,确保生产有条不紊地进行。实例分析结果表明,面向WP/WO作业计划的总组/搭载仿真是行之有效的,可为精细化管理提供决策依据。     

三维摆动尾鳍的数值模拟

以开发适用于小型潜器的仿生操纵与推进系统为研究背景,本文以金枪鱼尾鳍为研究对象,建立了三维刚性仿生尾鳍模型,使用大型通用CFD商业软件FLUENT对特定工况下尾鳍作纵摇升沉耦合运动的非定常流场进行了数值计算,给出了尾鳍的水动力系数和尾流区域的流场特征图,初步探讨了三维仿生尾鳍的推进机理。