海流作用下沉管—双驳船沉放系统沉放过程的阻力特性分析

文章通过CFD方法对海流作用下沉管管节与双驳船组成的沉放系统在不同沉放水深时的阻力进行分析,采用RANS方程和SST k-ε湍流模型,利用试验结果验证所用模型和方法的正确性。结合沉放过程三个典型工况,分析90°来流时的流场变化对阻力特性变化产生的影响。结果表明数值结果与试验结果差异较小,驳船和沉管之间的相对位置、沉管沉放深度对流阻力大小影响较大。     

风沙地区低净空桥梁下部流场结构及积沙特征分析

为认识低净空桥梁下部积沙形成机理、分布特征及影响因素,利用计算流体力学软件,构建欧拉双流体非稳态模型,对桥梁周围风沙流的运动特征进行数值模拟,并与现场结果进行对比。结果表明：现场实测数据与模拟结果基本一致,所建数值模型能够较好地反映梁体周围的风沙流运动特征;T梁迎风侧和背风侧一定范围内位于风积区,而梁体正下方则位于风蚀区;T梁周围积沙主要集中在梁体迎风侧和背风侧,但在单一风向环境下前者积沙量大于后者,且积沙量随时间的推移呈递增趋势;气流速度的衰减是T梁迎风侧和背风侧积沙的主要原因,而腹板间气流的绕流是梁底形成少许积沙的可能原因;T梁周围的积沙量与梁底净空密切相关,且随着净空增大呈递减趋势,建议风沙地区的梁底净空不宜小于5.0 m;同等条件下,箱梁周围的积沙速率明显小于T梁,风沙危害严重地区的低净空桥梁考虑采用箱梁。     

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。     

公路隧道运营通风横通道周围流场特性研究

为研究公路隧道巷道式运营通风横通道周围的流场特性,以贵州凉风坳隧道为研究背景,利用流体力学研究软件Fluent建立隧道三维模型并进行了数值仿真计算。通过在隧道两边等风速条件下,对隧道内人行横通道以及车行横通道附近的流场特点研究,分析了运营通风横通道周围流场分布的具体特点。模拟结果表明:车行横通道与人行横通道两边流场分布基本相同;横通道内风速相对较小,约为隧道内风速的10%;不同风速下,横通道附近的速度分布和总压分布整体走势一致;两边流场相对稳定,不会进行风流和污染物的串流。     

城市公交线路模态工况构建方法研究

采用GPS设备对西安城市公交典型线路的运行工况进行实测,分别运用瞬态转模态方法和多目标优化法构建出城市客车模态工况。以8个特征参数相对误差为标准,对两种方法的精度进行了对比研究。研究表明,两种方法均能有效地完成工况构建,其中多目标优化法精度最高,瞬态转模态方法简单快捷,从而为工况构建方法的选取提供了思路和数据验证。     

大跨人行悬索桥纵横主梁涡振性能研究

为掌握大跨人行悬索桥纵横主梁涡振性能,以国内拟建的一座宽跨比为0.028 4的人行悬索桥为工程背景,对其涡振响应特性及发生机理进行了研究。采用数值方法分析了该主梁涡振响应、流场涡脱演化、风压分布以及涡激振动贡献系数在-3°、0°和3°风攻角下的特性。结果表明,随着风攻角由正转负,主梁竖弯涡振性能变差,其风速锁定区间向低风速区偏移,最大竖弯涡振幅值增大,最不利扭转涡振出现在0°风攻角下。由于主梁下表面多个工字钢纵梁的阻挡作用,导致主梁下部气流旋涡运动状态复杂,其对涡振响应影响显著。脉动风压系数随风攻角的变化规律复杂,主梁上、下表面脉动风压系数极值分别出现在-3°和3°风攻角下。不同风攻角下,主梁上、下表面的涡激振动正贡献系数极值均出现在尾流端且作用范围较大,此为结构竖弯涡振响应的主要贡献区域。     

消声器内部流场及其对消声性能影响

在自行设计建造的消声器静态试验台上,对某型消声器在有、无气流两种情况下进行了试验研究,并根据试验进行了消声器内部流场CFD仿真研究。研究表明,气流在一定的速度范围内对消声器消声量影响很小,当超出范围时消声量随气流速度的增大而减小,同时消声器压力损失也加大。说明流速和内部结构是影响消声器性能的重要因素。     

考虑流场影响下破冰船艏部结构响应研究

通常考虑船-冰碰撞附连水的水动力效应有附加质量法和流固耦合法。本文建立了破冰船破冰场景,基于流固耦合法进行了数值仿真计算,分析了水域流场对船体的冲击压力变化、流场的速度分布变化以及流场的动能变化。同时与附加质量法的计算结果进行了比较,对比分析了船艏的碰撞力大小、损伤变形以及局部冰载荷等差异,揭示了流场对船-冰碰撞的影响规律,对于破冰船结构设计具有重要的参考价值。     

基于OpenFOAM的异重流数值模拟分析

由于异重流常常会对港池、船闸、渠道中的航行产生阻碍作用,因此对异重流的研究是十分必要的。文章基于开源CFD软件OpenFOAM对异重流进行了数值模拟分析。通过对膨胀波、内涌浪、Kelvin-Helmholtz不稳定、涡以及前缘高度的研究来了解异重流演化过程中的结构变化。对比四种不同粘性的异重流模拟可以发现,流体粘性对异重流演化过程中的耗散有着明显的影响。流体的粘性越小,异重流演化过程中两种流体界面处的涡越复杂。通过对比异重流演化期间的前缘位置、速度、雷诺数以及弗劳德数可以发现,Minmod方法和SuperBee方法得到结果分别与Berntsen提出的BOM模型和MITgcm模型得到的结果吻合。当流体粘性较小时,采用Minmod方法模拟的异重流耗散现象比SuperBee方法得到的结果更为明显。