基于Open FOAM的浅滩波浪破碎区气液两相流耦合模拟

基于OpenFOAM开源工具箱,植入动量阻尼方程和规则波动网格边界,形成可靠的三维动网格气液两相流数值波浪水槽,在设置斜率为1∶6的斜坡平台上,模拟了波浪在近岸带浅滩破碎区的气液两相流破碎演化过程。数值模拟结果与试验值吻合较好,对波浪在浅滩破碎区发生的变形、坍塌、周围气体变化等情况模拟完整,可为波浪破碎机理研究提供较好的数据支撑。     

基于两相流的三维自由面流动模型研究

考虑到复杂界面流的需要,基于三维非稳态的Navier-Stokes方程,采用有限体积法进行数值离散,在构造高分辨率STACS格式的VOF方法的基础上,建立基于气液两相流的三维自由面流动模型,并实现了程序的并行化。应用该模型对旋转流场、三维变形场和溃坝波在湿边界上传播运动等自由面流动问题进行数值模拟,计算结果表明模型模拟复杂自由面的运动具有较高的精度,计算效率高,可为进一步研究波浪对船舶的作用、船行波对航道整治建筑物、岸坡的作用提供基础。     

含气率对多相混输泵内气液两相分布规律的影响

为了探究含气率对多相混输泵内气液两相分布规律的影响,本文基于标准的k-ε湍流模型和时均N-S方程,对不同含气率下混输泵内的流态进行数值计算,分析了混输泵内不同位置处的气液两相分布规律。结果表明：不同压缩级动叶轮进口截面到出口截面的气相体积分数从轮毂至轮缘逐渐变小,同时叶轮靠近轮毂处、轮毂至轮缘中间位置处以及轮缘处的最大气体体积分数位置将随着含气率的增加而增加。另外在离心力的作用下混输泵动叶轮内越靠近轮缘液相越集中,越靠近轮毂气相越集中。此研究结果为提高多相混输泵的混输性能和运行效率提供了参考。     

基于两相紊流模型的航道悬移质泥沙运动数值模拟

从两相流的基本方程出发建立了一个研究悬移质泥沙非平衡输移的数值模型。基本方程中考虑了相间相对运动的影响，水相和颗粒相通过相间作用力进行耦合，雷诺方程毒用后k-ε-A，紊流模型封闭。对模型进行验证后将其应用于航道横断面的悬移质泥沙运动数值模拟。     

基于COMSOL的气液两相流空隙率研究

文章利用电阻层析成像技术对管道内的气液两相流进行空隙率研究,并利用多物理场耦合软件COMSOL计算出了截面上单元的灵敏度系数,进而可得到空隙率值。文中还对气液两相流三种典型流型下的测量电压值分布形式进行了模拟,从而可以根据测量电压值的波动情况进行初步的流型辨识。该文提出的方法能够获得气液两相流的空隙率,对两相流体力学的研究以及工程应用都具有较大的价值。     

基于气液两相流解析模型的水冲压发动机推进特性分析

给出了喷管中气液两相流动等温正压模型的解析解。基于该解析模型以及水冲压发动机内流道几何参数,迭代求解了发动机在一系列工况下的推进特性。研究表明,水冲压发动机的推力、效率、比冲随着气相质量流量以及航速的共同提高而提高,单单增加航速或单单增加气体质量流率,都会使得比冲和效率先增后减。单单增加气体质量流率,水流流量减小,推力增加,但是耗气量显著增加。单单增加航速,水的流量增加,推力将先增后减。     

竖直圆管两相逆流液泛形成实验

在常温条件下，用空气和水作工质进行了管内气液两相逆向流动的实验，用γ射线仪测取相关实验数据。对数据进行分析和处理，发现管子下端局部含液率增加，液膜增厚是液泛形成的一个重要因素。     

基于COMSOL与MATLAB的气液两相流空隙率研究

文章利用电阻层析成像技术进行了空隙率的静态测试,并将测试数据、COMSOL计算数据与MATLAB编程数据进行了比较.在验证了所编MATLAB程序的正确性后,将其应用于气液两相流空隙率测试.为了避免电阻层析成像技术在气液两相流空隙率测试中图像处理的难题,文中针对三种典型的气液两相流流型,建立了各自流型下的空隙率与截面平均电导率之间的函数关系.具体试验时,可将试验测试数据导入所编MATLAB程序中,得到截面平均电导率,并将此值代入对应流型下的空隙率与截面平均电导率之间的函数关系式中,进而得到空隙率值.该文提出的方法能够解决气液两相流空隙率测试的难点,具有较大的工程应用价值.     

气液两相喷管线型设计方法

提出一种气液两相喷管的设计方法。该方法基于简化的气液两相喷管物理模型及给定的气液两相质量流率和期望压力分布,通过求解流动方程,从而得到满足条件的实际喷管线型。然后对所设计喷管内的流动参数进行分析,进一步证实所设计喷管的正确性。本文提出的设计方法解决了气液两相喷管设计困难的问题,具有较大的工程应用价值。     

混流泵内流场的数值模拟

利用FLUENT软件,采用标准k-ε双方程紊流模型和SIMPLE算法对混流泵内部的三维紊流流动进行数值模拟.通过对其内部流动速度、压力分布的分析,揭示了其内部流动的主要特征,对其性能及改进提供相关信息.     

清淤射流泵流场数值模拟及其参数对性能影响分析

文章采用基于RANS方程的数值模拟方法研究了清淤射流泵的性能,建立了基于CFD技术的清淤射流泵流场分析方法,重点分析了清淤泵喷口间隙、内部结构、出口半径、进口压力等关键参数与流场之间的规律,给出了射流泵流体流动机理,提出了采用QhVh(底部流量与平均速度的乘积)来评价最佳射流泵及作业距离h。文中的射流泵流场数值模拟方法可为该类射流泵设计提供分析评估手段和实用工具。     

海底水力输矿管固液两相流的数值模拟

文章对矿石颗粒采用离散元方法,对水粒子采用Fluent方法,并将两者耦合进行固、液耦合流在竖向弯管的流动特性分析,考察不同入口流速下流体的运动规律、矿石颗粒的运动规律及分布规律。结果表明:由于矿石颗粒堆积在管道底部,导致管道内顶部的水流速度大,底部的水流速度小,随着水流速度的降低,矿石颗粒的堆积效果也更加明显,但同时存在某一特定速度,使得其开采效率达到最大。     

水中航行体绕流数值计算研究

水动力设计是水中航行体设计的重要组成部分.文章采用数值算法分别对水中航行体全湿和带空泡两种不同状态水下绕流问题进行了计算研究,并与风洞及水洞试验结果进行了对比.计算结果与试验值吻合较好,验证了数值算法的准确性.同时得到了水下绕流的某些运动规律,研究结果对工程设计起到了一定的帮助作用.     

货油泵真空装置及系统分析

针对货油泵真空系统布置分散、自动化程度要求高的特点,围绕本系统的功能要求、原理以及设备间的参数联系展开系统研究,并对整个系统的操作流程进行详细阐述,最终形成一套较为完整的设计方案,为货油泵真空系统的自主研发提供借鉴和参考。     

船用离心泵内部流场数值分析和性能预测

通过对船用离心泵内流场三维不可压湍进行数值模拟,揭示了泵内流道的压力及速度分布规律,根据泵内流道的压力及速度分布规律,对泵进行水力优化设计,同时对船用离心泵的性能进行预测．     

文丘利油燃烧器内外部流场的冷热态数值模拟

针对文丘利油燃烧器的特殊结构和内外部流动燃烧的特点,成功地建立了能有效准确地描述其内外部流动燃烧的数学物理模型,并对其内外部的冷热态流场进行了大量的数值模拟研究,数值模拟结果与试验数据和有关的流动燃烧理论在定量和定性上吻合得很好,可为该型油燃烧器的改进、运行以及布置提供有价值的依据.