后台阶下游水流泥沙运动模拟研究

利用计算流体力学软件OpenFOAM和离散元软件LIGGGHTS建立的水流-泥沙运动耦合模型对后台阶下游三维水流流动及泥沙的起动和输运进行了数值模拟。结果表明,动态一方程紊流模型能较好模拟台阶下游时均流场、紊动强度以及雷诺应力的分布,通过耦合模型计算得到的台阶下游泥沙起动概率以及床面输沙率分布与实验结果符合较好。计算结果揭示在台阶下游复杂水流条件下,紊流结构及涡旋运动对泥沙起动有重要作用,而时均流动对床面输沙起关键作用。     

缸内紊流计算

气缸内气温是以紊流形式存在,在计算气缸对流传热时要知道气流的特征速度和特征长度。本介绍的紊流模型能准确提供特征速度和特征长度参数的数值。     

缸内紊流计算

气缸内气流是以紊流形式存在,在计算气缸对流传热时要知道气流的特征速度和特征长度。本文介绍的紊流模型能准确提供特征速度和特征长度参数的数值。     

明渠恒定均匀流流速垂向分布研究

恒定流是明渠水流基本原理研究的重要课题,水流的动力特性决定了泥沙的沉积和悬浮,河床底部侵蚀和沉积的演变,是水动力机理研究的重点.为了进一步讨论明渠平均流速剖面和恒定流摩阻特性,文章结合理论分析和实验研究,基于粒子图像测速仪(PIV)水槽实验系统,探究不同工况下恒定流流速剖面、紊流度和底边界层厚度等参数的变化规律.结果表...     

近无阻尼态下柔管自激振动减阻效果的实验研究

为寻求具有减阻效能的流体管路输送技术,采用双重管结构,在对柔管壁外侧分别加以几乎与管内压力相平衡的水及空气的条件下,对柔管的自激振动减阻效果进行了实验研究。研究结果表明:管的壁厚越小,自激振动的减阻率越大;管壁外为压力空气时,阻尼较小,自激振动减阻率较大,在雷诺数Re约为1.75×104时,壁厚为2 mm、3 mm及4 mm柔管的自激振动减阻率依次约为12%、10%、9%。从流体力学上为设计高效的流体输送技术提供一种新视野。     

山区河流垂线流速分布类型的分形研究

根据长江上游螃蟹碛至火焰碛水道实测资料,对该河段水流垂线流速分布类型进行归纳;利用分形理论研究了"3"型垂线流速分布,并探讨流量、水位和河道横纵坡降对分形维数的影响。研究结果表明:研究河段垂线流速分布可分为"3"型、"反3"型、"C"型、"反C"型、"1"型、"S"型、"7"型、"反S"型和"类指数"型,其中"3"型流速分布出现频率最高;"3"型垂线流速分布呈一阶累计和变维分形,其实质上是对数流速分布在多种因素作用下发生偏离的结果;垂线流速分布的分形维数与流量、水位和坡降成正相关,但三者对分形维数影响不大。     

公路隧道纵向通风数值计算

近年来随着我国高速公路建设发展,公路隧道通车里程日益增长。公路隧道通风中射流风机纵向通风是应用最为普遍的通风方式,采用数值计算方法,fluent计算软件模拟计算公路隧道射流风机纵向通风工况流场,并对计算结果进行分析,为公路隧道纵向通风设计提供参考。     

伴有堆积层的管道速度分布规律研究

对具有固定床的水平管道断面的紊流速度分布进行研究。将整个断面分为两部分：一部分为弓形断面,另一部分为固定床断面。弓形断面的速度分布研究是基于圆形断面管道紊流的理论,并且结合一定的假设来数值模拟弓形断面管道的紊流速度分布规律。固定床断面的速度分布研究是基于Ergun理论,最后通过一定的边界条件将两部分断面速度分布组合成整个断面的速度分布。通过大量的实验证明：该研究方法及程序较好地模拟了此断面的紊流速度分布。     

不确定气动干扰效应影响下并列大跨度桥梁颤振导数识别方法

将处于自然风中一前一后并列布置的大跨度桥梁相互之间可能存在的不确定相互气动干扰处理成随机气动干扰,并归入到紊流风随机激励中,采用基于模态参数识别的随机子空间识别方法,开发了桥梁断面颤振导数识别的专用程序,并以具有理论解的Theodorsen平板为例,通过系统响应数值仿真和颤振导数识别,验证了该方法的可靠性。针对实际大跨度桥梁,设计了并列节段模型试验悬挂系统,开展了紊流风和随机气动干扰效应下的并列大跨度桥梁节段模型风洞试验,将迎风、背风侧桥梁断面的颤振导数结果与均匀流、紊流风中单个桥梁断面颤振导数值进行了对比。结果表明:背风侧桥梁对迎风侧桥梁的颤振导数影响很小,而迎风侧桥梁对背风侧桥梁的颤振导数有较大影响;该研究方法为存在这种随机气动干扰的并列大跨度桥梁颤振导数识别提供了一个较为合理的途径。     

四千米级悬索桥新型结构体系研究

悬索桥是目前跨越能力最大的桥型。随着跨径的进一步增大,其结构动力刚度将不断下降,导致结构抗风能力降低。研发满足结构受力以及抗风稳定性要求的加劲梁断面形式和新型悬索桥结构体系是四千米级悬索桥设计和建造的关键控制因素。为此,首先对采用层流抑振风嘴(V形风嘴、Y形风嘴)和新型紊流制振风嘴的钢箱梁断面开展了节段模型风洞试验,探讨了常规平面缆悬索桥的极限跨径;通过建立全桥三维杆系有限元模型,计算总结了结构扭转基频随跨径的变化规律,并研究了主缆矢跨比、主缆空间化、设置抗扭辅助索等措施对结构扭频的提升效果,提出推荐的新型悬索桥结构体系;最后基于已有结论对四千米级悬索桥进行概念设计。研究结果表明：根据“紊流制振”理论设计的新型加劲梁断面,在保证颤振检验风速80 m·s^-1以上时可以使常规悬索桥跨径达到2 700 m;通过在主缆间设置抗扭索是一种较容易实现的提升大跨度悬索桥动力刚度的措施,此举可以使结构扭频提高47.5%;采用紊流制振风嘴钢箱梁断面及新型悬索桥结构体系的悬索桥,在保证颤振临界风速80 m·s^-1的情况下主跨跨径可达4 000 m;通过增加抗风缆...