涡旋澄清池沉淀区结构参数的固液两相流数值模拟

基于Fluent软件结合标准k-ε两方程湍流模型与简化的双流体Mixture模型对涡旋澄清池沉淀区进行三维数值模拟,通过验证表明该模型能够很好地模拟池中水流流场以及污泥的分布情况。在入口流量及悬浮物浓度不变时利用该模型对不同挡板长度、斜板间距与倾角进行了模拟研究,进而选择最优结构参数,以期增强沉淀效果、提高去除率。根据数值模拟结果,同时综合实际情况,得出涡旋澄清池沉淀区最优结构参数:挡板长300 mm,斜板倾角50°,斜板间距55 mm。     

强化水旋澄清池技术处理高浊度黄河水的研究

分析了常规水旋澄清池处理工艺.提出了增加投药器、改变投药方式和改造水旋澄清池进水方式的强化措施.实验结果表明,水旋澄清池经强化技术改造后,黄河水中浊度、有机物、氨氮的去除率均有了较大提高.为水厂在黄河水较高浊度期的正常供水提供了技术保障.     

稳定剂对季铵盐阳离子型乳化沥青储存稳定性的影响

采用Zeta电位仪和沥青标准粘度计等仪器,通过对乳化沥青Zeta电位及标准粘度的测量,探讨了不同稳定剂系统对透层用阳离子乳化沥青储存稳定性的影响机理.研究结果表明：CaCl2主要影响乳化沥青的Zeta电位,羧甲基纤维素钠（CMC）主要影响乳化沥青的标准粘度,两者都能提高乳液的储存稳定性;且当两种稳定剂混合使用时,比单一使用稳定效果佳.     

乳化沥青的界面黏弹性及Zeta电位研究

通过对两种自制乳化剂A,B界面扩张模量及所制备乳化沥青Zeta电位的测定,考察了界面扩张模量和Zeta电位与乳化沥青稳定性之间的关系。当自制乳化剂A,B浓度分别为100 mg/L,50 mg/L时,界面膜弹性最大。当乳化剂A,B掺量分别为2.8%、1.2%时,所制备乳化沥青Zeta电位绝对值最大,储存稳定性最佳。因此,界面扩张模量、Zeta电位与乳化沥青储存稳定性有着良好的对应关系,故二者可作为评价乳化剂优劣及确定乳化剂最佳用量的指标。     

N-LED3A的Zeta电位及洗脱Pb、Zn污染土壤的效果

螯合型表面活性剂胶束对重金属的螯合作用是其洗脱污染土壤中重金属的主要机制,而Zeta电位是表征胶束稳定性的重要指标之一.因此,选用螯合型表面活性剂N-十二酰基乙二胺三乙酸钠盐(N-LED3A),考察了NLED3A的Zeta电位及洗脱Pb、Zn污染土壤的效果.结果表明:当N-LED3A的Zeta电位绝对值大于66mV时,NLED3A胶束的稳定性较高,其对重金属Pb、Zn的洗脱效果最佳,最佳洗脱浓度为7 000mg·L-1,pH值为9;K+和Na+对洗脱有抑制作用.     

聚羧酸减水剂与不同新鲜度水泥的相容性

为研究聚羧酸减水剂与水泥相容性的影响因素,采用净浆流动度法测试不同新鲜度、不同温度、不同湿度的水泥与聚羧酸减水剂的相容性,采用Zeta电位仪测试表面电荷、激光粒度仪测试平均粒径、X射线衍射仪测试物相成分.研究结果表明:新鲜度较低、温度较低、湿度较高将导致水泥与聚羧酸减水剂饱和掺量点更低、流动度更高,即相容性更好;新鲜度较高的水泥相对于新鲜度低的水泥Zeta电位高出1.86 mV,平均粒径高出2.63 μm,且对聚羧酸减水剂吸附较多的C3A、C4AF含量较高.可初步推断,导致相容性出现差异的因素主要包括水泥温度、湿度、水泥组分、Zeta电位.      

达州市州河大桥桥区平面二维水动力数值模拟

为研究拟建州河大桥对桥区河段水动力特性的影响,通过建立非恒定流二维水动力模型,模拟了建桥后桥区河段的水流条件并分析了建桥前后桥区河段流场的变化情况.结果表明:建桥后桥区河段水流流场变化较小,水流条件较为理想.     

浅海中静态电偶极子电场分布的镜像法研究

利用镜像法,依据电磁场惟一性原理,在空气-海水-海床3层模型下,推导了位于海水中的任意方向静态电偶极子在海水区域中产生的标量电位及静态电场分布的解析表达式,并对其分布特征进行了数值计算和分析.在实验室中模拟海洋环境和电偶极子,对水下标量电位分布进行了测量.测量结果和理论计算结果一致,表明推导过程和所得解析表达式的正确性.     

升力翼对高速列车列车风与尾流特性的影响

为探究在高速列车车顶安装升力翼后引起的列车周围流场剧变，以三车编组1∶10缩尺比某型CRH高速列车模型为研究对象，采用基于两方程湍流模型的改进型延迟分离涡模拟(IDDES)方法，对比分析了有无升力翼的2种高速列车时均和瞬时列车风的发展规律；利用涡旋识别方法探讨了尾迹区瞬时涡结构分布特征，通过比较尾迹区不同流向位置的列车风分布特征与尾流涡旋移动规律，验证了列车风速度峰值与尾涡非定常特性的相关性，采用频谱分析方法获得了尾迹区速度功率谱密度曲线。研究结果表明：升力翼的几何外形结构加剧了车身表面边界层分离，令列车顶部和侧表面边界层厚度增大；升力翼使列车风速度峰值增大，其中在轨侧和站台位置最大时均列车风速度分别增大了1.556和1.327倍，且相较原型列车第2个峰值位置延后；由于翼尖涡不断向下游发展和累积，升力翼列车尾流结构表现为大尺度涡对中夹杂着一对更为破碎的细小涡旋，相较原型列车，涡旋与地面之间的剪切作用更强，升力翼列车尾流时均列车风速度在展向分布上有所增大，但垂直分布上有所降低，并在水平面上出现更明显的剪切分离；升力翼列车尾迹中包含较多破碎的小尺度涡，进而影响了尾迹涡脱落频率，使之比原型列...     

涡流反应器及其在即墨市南水厂的应用

介绍了混凝工艺新技术-涡流反应器及其混凝机理,涡流反应器应用于即墨市自来水公司市南水厂水力循环澄清池技术改造中,处理规模由10 000m3/d提高到15 000m3/d,澄清池出水浊度低于3NTU,经重力式无阀滤池过滤后出水浊度在1 NTU以下.     

三维机翼尾涡面卷曲的数值模拟

采用离散涡环法来模拟三维机翼的升力效应，机翼尾涡面由双曲四边形面元进行离散．每个面元上布置线性偶极子分布，由尾涡面上的运动学条件来确定三维涡面卷曲形状，在诱导速度计算中引入了非奇异化的光滑参数，数值模拟结果显示了本方法的有效性，与试验结果和其他数值方法相比是吻合的．     

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飞机在飞行中形成的翼尖涡会使跟进的后机发生倾斜、滚转、失速等影响飞行安全的情况. 通过对尾涡机理的分析,本文建立了尾涡消散模型、运动模型,采用镜像涡方法,根据涡核间距加大的程度来评估地面效应影响的强弱,较好地反映地面效应对尾涡运动和消散的影响. 基于建立的模型,对尾涡流场进行仿真计算,计算结果与激光雷达实测或大涡模拟结果基本一致. 与常用的大涡模拟方法相比,文中计算模型具有形式简单、速度快的优点,可以用在机场尾涡间隔系统研究中.     

非黏性泥石流的涡滚形成机理研究

通过对涡滚形成过程中的物理和动力学特性的分析,发现非黏性泥石流的涡滚形成与泥石流的紊动和扰动有密切联系,进而通过对紊动和扰动形态的分析及推理,得到了非黏性泥石流涡流形成的判断依据,此研究为泥石流流速进一步研究奠定了基础,同时对从能量角度对泥石流的破坏力以及冲击过程中的协带能力研究打下了基础.     

非黏性泥石流的涡滚形成机理研究

通过对涡滚形成过程中的物理和动力学特性的分析,发现非黏性泥石流的涡滚形成与泥石流的紊动和扰动有密切联系,进而通过对紊动和扰动形态的分析及推理,得到了非黏性泥石流涡流形成的判断依据,此研究为泥石流流速进一步研究奠定了基础,同时对从能量角度对泥石流的破坏力以及冲击过程中的协带能力研究打下了基础.     

绕流涡街及涡街流量计流场数值仿真

基于涡街理论,分别对圆形阻流体、正方形阻流体和三角形阻流体所形成的涡街场进行仿真研究,同时对三种阻流体对应的涡街流量计进行数值仿真,分析流量计中应变片对三种阻流体流场压力和速度的影响.结果表明,应变片改变了流场振荡的频率,三角形涡街流量计的压力损失最小.     

三角翼破裂涡流的非定常特性

为了研究飞机的三角翼前缘涡破裂后,破裂涡流的非定常特性,在风洞中进行了75°后掠三角翼的动态测压实验.实验结果表明:三角翼翼面的压力脉动强度变化和翼面上前缘涡的流态是正相关的,在前缘涡破裂迎角区,上翼面的压力脉动强度最高达到33 Pa,抖振强度随迎角的变化趋势与上翼面的压力脉动随迎角的变化趋势相同.通过对压力信号的分析得出,三角翼翼面上的压力脉动主要是由破裂涡流中的螺旋波引起的,螺旋波产生了三角翼机翼抖振.      

飞机遭遇尾涡的安全性分析

分析了飞机遭遇尾涡后的响应机理,建立了飞机受扰诱导力矩计算模型;综合考虑飞机阻尼特性、反应时间以及操纵品质等因素,建立了飞机滚转参数计算模型;以抖动失速作为飞机遭遇尾涡后改出过程的坡度角极限,建立了可接受最大坡度角计算模型。采用Delphi7.0计算了给定尾涡流场条件下的飞机受扰后滚转参数和尾涡安全间隔,分析了飞机质量、速度、高度容差以及初始坡度角对飞行安全的影响。分析结果表明:在速度一定时,飞机质量越大,可接受最大坡度角越小;在相同质量情况下,安全间隔随速度增加而缓慢减小,随高度容差的减小而减小,随初始坡度角增大而增大;安全间隔计算结果与国际民用航空组织(ICAO)标准数据之间的最大偏差是1.56%,因此,计算方法正确。     

水底涡压力场的计算与分析

水底涡主要是由于海流绕过海底凸起物后形成的,经扰动,旋涡脱体,随水流动.计算结果表明,水底涡的速度分布规律与龙卷风速度分布规律相同,在水底引起负压分布,其分布规律与舰船水压场类似,难以滤除,很容易引起水压引信误动.     

涡旋与锥形碰撞壁相互作用的机理研究

针对锥形碰撞壁对自激振荡压力波的影响,建立了涡旋与锥形碰撞壁相互作用的不可压缩二维涡线数学模型.讨论了锥形碰撞壁的保角变换,并对变换平面A中点涡的复速度势进行计算;分析研究了锥形碰撞壁对自激振荡压力的影响.     

串列双圆柱尾迹流的数值分析

为避免流体流动引起共振,采用有限体积法,对串列双圆柱尾迹流进行了数值分析,探讨了斯特劳哈尔数(Strouhal数)随圆柱间距比和雷诺数变化的规律.研究表明:在不同流场形态下,斯特劳哈尔数随圆柱间距比的变化规律不同;斯特劳哈尔数随雷诺数的增大而增大,但增大幅度与流场形态有关.