多相流作用下水下刚性跨接管流致振动特性数值模拟方法研究

跨接管内一般为油、气、水混合的多相流动,目前多相流作用下的管道振动研究多为实验研究,运用计算结构力学CSD和计算流体力学CFD结合的流固耦合方法对多相流内流作用下的倒置U形跨接管流致振动问题进行研究,得到管道内的多相流分布和管道动力响应,可用于多相流内流作用下水下跨接管的设计及跨接管振动疲劳寿命分析。     

基于ANSYS的输流管道流固耦合特性分析

应用有限元分析软件ANSYS对输流管道在不同约束条件下进行流固耦合动力学模拟计算和模态分析,得到输流管道在不同约束方式下管壁特征点径向位移、应力与固支点反作用力历程图、固有频率及振型,计算结果对优化管道系统和维护管道系统运行有一定的指导意义。     

疏浚施工中截沙槽的应用

在长江南京以下12.5 m深水航道工程一期疏浚工程施工中,因通州沙航道受裤子港沙尾部右缘淤涨南压影响,水深逐步变差,直接影响了B区的疏浚施工。研究通州沙水域水沙运动特点、床沙特性及潮汐特征;分析河势变化及回淤特点;通过在B区航槽外预设截沙槽,减缓航槽边缘泥沙进入航槽的速度;对实施效果进行总结分析,对工程后续施工提出建议。     

某型柴油机压缩空气管路流量计选型研究

通过分析常用气体流量计的原理及其公式,给出了仪表测量精度的影响因素;运用提出的气体流量计选型流程图,研究了某型柴油机压缩空气减压阀管路的流量仪表选型问题,经过定性对比以及定量计算,并通过实验验证,最终选定的浮子流量计较好地解决了该管路的流量测量问题。     

导流板设计方案的数值模拟与试验研究

针对船舶柴油后排气在烟道内流动时易在拐角处形成大量气体涡旋且存在速度差明显的工程实际问题,特对烟道第二个拐角展开优化模拟分析,以期获得很好的系统流场均匀性。在圆弧型烟道拐弯处设计6种导流板填充方案,分析烟道内混合气体流速和压损的变化趋势,寻求最佳的优化方案。此外,根据模拟结果,搭建试验平台,通过试验来验证数值模拟的正确性。结果表明,在圆弧型烟道中,布置3块变弧长导流板对气体的引流效果最好,此时出口流速差值最小,压损最低。     

耙吸挖泥船环保阀溢流效果试验与数值分析

通过计算流体动力学数值模拟与模型试验相结合的方式，对耙吸挖泥船环保阀减少空气进入溢流筒的机理和作用进行相关研究。将模型试验与数值模拟的结果进行对比，验证气液两相流数值模型的准确性。进行不同进口流量、不同环保阀角度时的计算，获得进口流量、泥舱内液面高度、环保阀角度之间的相关性数学描述，据此建立环保阀的控制策略。建立叠加式溢流筒的数值模型，分析其在减少溢流上的效果。     

一种纯隐格式在近海潮流数值模拟中的应用

为分析纯隐格式的混合有限分析法在工程实际应用中的可行性,文章采用二维近海区域浅水数学模型,应用fortran语言和该数值离散方法编写了二维潮流场数值模拟程序,并将冻结法与ADI数值模式中的干-湿网格判别标准结合起来有效地处理了计算区域的浅滩。选取湛江湾为例,对其潮流场进行了数值模拟计算,通过与已有的潮位及流速测站的实际测量值进行比较分析,显示采用的数学模型及混合有限分析离散方法能准确有效地模拟实际流态,效果较好,结果准确可信,显示该隐格式方法值得在工程实际应用中推广。     

加装前置导翼降低叶轮入口处流体噪声

对离心泵叶轮入口处液体的流动状态进行了分析,提出了采用固装式前置导翼改善叶轮叶片入口处液体的流动状态,以在降低流体噪声的同时,提高泵的效率,改善汽蚀性能.     

某弹体水下弹射装置低压室降压方案研究

提出了某弹体水下水平弹射装置低压室降压方案，建立了相应的多相流流体动力学模型，对发射初期发射管内多相流流场特性进行了仿真计算，同时对附加气室的初容积、附加气室与初始水室之间的不同连通方式对低压室压强特性的影响进行了研究，总结出了附加气室大小、连通方式与发射筒内压力峰值之间的关系，为总体方案的确定和工程设计提供了必要的依据。     

基于CFD的船舶阻力预报方法研究

根据船舶阻力成分及预报方法进行分析讨论,提出基于CFD的方法进行船舶阻力数值预报。分别基于势流和粘性流理论对船舶阻力进行预报,将阻力系数与试验值进行对比。基于粘性流体理论求解获得船体的粘性总阻力及摩擦阻力,基于势流理论直接求解欧拉方程获得船体兴波阻力。通过对某油船在各航速下的阻力理论计算结果与船模试验值的比较表明,该方法计算速度快,经济性好,且预报精确度高,完全满足工程需要,可以在实际工程使用。     

基于液体交换的船舶破舱时域模拟

文章将船舶进水时域过程作为拟静态处理,计算出每个时刻的内外液体交换量,然后使用损失浮力法求解浮态方程计算该时刻的船舶浮态,直到进水过程终止.提出了一种适用于破口内外液体密度不同且互不相溶时计算液体交换的方法,给出了不同粘度液体的流量系数回归方程,并且针对一艘液货船破损后内外液体的交换情况进行了计算.提出的方法可以为破损船舶的救援以及防污染工作提供很大帮助.     

弯曲河道水流的研究现状

水在流动的时候受边界条件影响很大。弯道水流是工程实际中经常碰到的一种水流形式。由于弯道特有的几何特征和几何条件,其水流特性与顺直河道有显著的不同。弯曲型河流的水流运动研究包括流速及流速分布、比降、流场分布、环流运动、紊动特性等。单个的独立弯道中水流结构方面的研究已经比较成熟,文章对此进行了系统归纳。而连续弯道水流结构研究的成果还不多见,针对目前该领域研究中存在的问题提出了一些看法与建议。     

海上油气平台可燃气体探测器的布置、选型、安装和维护

在海上平台油气生产中，有效地利用可燃气体探测器来检测海上生产设备的泄漏状况，并及时采取相应的保护措施，是保证油气生产和人身安全的重要一环。但目前对海上油气平台可燃气体探测器工程设计的系统研究却鲜见于国内外的工程文献中，针对这一现状，在研究国内外现有规范和标准以及工程设计经验的基础上，通过分析可能产生泄漏的工艺设备、可燃气体性质和外部环境等因素来确定可燃气体探测器的物理位置，同时完成可燃气体探测器的选型，并根据现场的工作环境合理安装可燃气体探测器，最后总结探测器使用维护中需要注意的问题。对可燃气体探测器的布置、选型、安装和维护的系统总结和分析研究为海上平台火气系统的设计提供了技术支持，从而进一步保障海上油气平台的生产安全。     

多相流量计的原理及发展

多相流量计是对油、气、水三相在不分离情况下进行连续、在线、自动计量的设备,它是应用在海洋工程中的一项新技术。文中介绍了多相流量计的测量原理、发展过程及与传统流量计的对比。     

拖航工况下半潜平台撑杆波浪砰击敏感性研究

半潜式平台在拖行过程撑杆等细长结构承受的波浪砰击对结构安全影响较大,相关船级社规范中明确要求结构分析过程中需要考虑波浪砰击载荷。基于传统势流理论的数值方法已经被广泛的应用于浮式海洋平台的水动力和砰击载荷的研究,但是对于复杂的粘性干涉效应、波浪爬升、波浪破碎和波浪砰击等实际工程问题不能够运用势流理论准确模拟。非定常的计算流体力学CFD (Computational Fluid Dynamics)方法能够较为准确解决上述问题。因此,本文以982半潜式海洋平台为研究对象,采用计算流体力学中的动态重叠网格方法和流域体积域方法VOF(volume of fluid),结合水池物理模型试验结果,对平台在拖行工况下撑杆的波浪砰击进行研究。主要对半潜平台撑杆在三种不同流速和风速的拖航工况下撑杆受到的砰击压力的敏感性进行了分析研究,分析波浪砰击下撑杆的瞬态砰击压强分布情况,得到波浪砰击压力危险区域,同时给出拖航工况下撑杆砰击压力系数的变化规律,为分析预报半潜式平台撑杆在复杂的拖航海况下受到的砰击压力提供了参考。     

串列双立管涡激振动抑制研究

实际工程中深海立管常以管群的方式出现,当立管彼此相互靠近时,会发生流场干涉效应。为研究立管间相互干涉作用及螺旋侧板抑制双立管涡激振动的效果,本文基于Ansys Workbench平台,采用双向流固耦合技术对Re=7800均匀来流下长径比为482的串列双立管进行三维数值模拟。结果表明,立管轴间距为5D时立管间有完整的涡旋脱落,下游立管在上游立管的尾流诱导下产生振动,双立管横向振动锁定在二阶模态,且振动方向相反。附加螺旋侧板能有效削弱双立管振动频率,降低上游立管横向振动幅值,但下游立管两向位移响应变化不大。     

燃气轮机转子支承刚度计算研究

综合归纳燃气轮机转子的各种支承结构形式、特点,剖析结构参数对支承刚度的影响。针对燃气轮机转子在高转速下支承刚度获取难的问题,运用理论分析和经验公式相结合的方法,对某型燃气轮机转子支承进行刚度计算与误差分析。结果表明,对于弹性阻尼支承系统,刚度值在一定精度范围内的初步计算可不考虑油膜刚度的影响。     

Flow resistance characteristics of water in narrow annulus during heat exchange

Considering the special resistance characteristics of fluids flowing through ducts with small gaps, experiments are per-formed to investigate the resistance characteristics of single-phase water, which is forced to flow through vertical annuli. The gap sizes are 0.9, 1,4 and 2.4ram, respectively. The experiments are conducted under condition of 1 atm. The water in the annuli is heated by high temperature water reversely flowing through the inner tube and the outer annulus. The results show that the flow pattern begin to change from laminar to turbulent before Reynolds number approaches 2000, the flow resistance in annulus has llttie relations with the temperature difference and ways of being heated, but mainly depends on the ratio of mass flux to the width of annulus.     

发动机水下排气噪声预报研究

由于涉及到两相流,所以发动机水下排气噪声的产生机理和辐射特性非常复杂。文章基于Mixture多相流模型、RNGκ-ε湍流模型和Ffowcs Williams-Hawking声学模型对发动机水下排气噪声进行了数值预报研究,并试验测量了相应工况下发动机水下排气噪声,对数值研究的结果进行了验证。结果表明,文中所提出的发动机水下排气噪声数值预报方法在工程上是可行的。     

低温容器稳压供气研究

本文研究了低温容器稳压供气原理,建立了挤压式稳定供气系统设计计算步骤并编制了计算机程序,可以很方便地计算所需水浴式盘管汽化器及增压器的传热面积,供气温度及初始自增压规律,计算结果与试验结果相符合,具有较好的工程计算应用价值。