沿河公路路基冲失水毁机制

沿河路基冲失水毁是路基岩土体抗冲失能力与路基近壁水流冲失作用相互对抗的宏观表象。以路基岩土体起动切应力量化路基抗冲失能力,以近壁水流切应力量化河道水流对路基的冲失作用,通过二者大小对比计算路基冲失水毁。从微观紊流力学分析沿河路基冲失水毁的营力机制或动力来源,认为微观紊流漩涡是沿河路基冲失的基础,宏观次生环流、主流顶冲等是沿河路基冲失的助动力。从微观泥沙运动力学出发,采用水动力模型计算沿河路基冲失宽度。根据路基冲失宽度将沿河公路冲失水毁灾情等级分为四级,并提出了对应的路基冲失水毁抢修工作建议。     

绕流丁坝附近流场数值分析

丁坝(群)附近的局部流场变化是引起丁坝局部冲刷的根本原因。为认清丁坝附近的流场分布规律,运用二维水深平均k-ε紊流模型,采用有限元的方法对控制方程进行离散,通过计算得到了不同工况下绕流丁坝附近流场的分布。结果表明,丁坝回流区长度随着坝长的增加而增加;直角坝头丁坝比圆形坝头丁坝具有更强的扰流作用;丁坝群对水流扰动作用不及单丁坝。这些结论对丁坝的防护设计和施工工艺具有一定的理论和实践指导意义。     

对阿尔特舒尔摩阻因数公式应用的探讨

阿尔特舒尔紊流混合摩阻因数公式在国内石油储运界应用较多,但该式只适用于管径较小、管内壁较粗糙、雷诺数较低的情况,而科尔布鲁克公式和哈兰德公式没有这种限制,后者的计算也很简单,故阿尔特舒尔公式不应继续使用。     

火花点火发动机火花塞附近紊流运动规律的研究

在事台倒托的试验发动机上，利用热线风速仪测定了缸内火花塞附近的气流运动情况，分析了发同转速和节气门开发度对该处紊流特性参数的影响，结果表明：火花塞附近气流的平均速度，紊流强度与发动机转速成正比，在压缩上止点附近，紊流尺度与转速有关，节气门开度对压缩上止点前后的紊流特性参数影响很小。     

西堠门大桥桥址处风场特性研究

为了对大跨度桥梁抗风评估提供可靠依据,在西堠门大桥跨中安装了4个3维超声风速仪,对桥位处风场进行长期连续观测,获得了桥位处大量风速样本。经过对实测风速数据的分析,得到了平均风速和风向、紊流强度、紊流功率谱密度函数等风场特性,以及紊流强度、阵风因子和摩阻速度随平均风速的变化规律,阵风因子和紊流强度之间的关系等。实测结果表明,桥址处风场紊流强度较高,三个方向紊流强度的比值与规范值有一定差别,需进行长期连续观测。实测湍流功率谱曲线与理论曲线在变化趋势上基本一致,纵向分量接近于Kaimal谱曲线,垂直分量接近于Panofsky曲线。     

基于CFD-DEM耦合方法的近床面水流泥沙运动模拟研究

基于CFD-DEM方法,采用流体计算软件Open FOAM、颗粒运动模拟软件LIGGGHTS及CFDEM耦合库,建立流体—颗粒运动耦合模型,并利用模型研究不同水动力条件下近床面流体与颗粒的运动规律。模拟结果表明,模型能较好模拟近床面水流紊动特性及雷诺应力分布,也能较准确刻画出颗粒未起动、推移质输沙及推移质和悬移质共同输沙的三种状态,计算得到的推移质单宽输沙率与实验结果及经验公式吻合较好。     

分形理论在紊流与泥沙研究中的应用现状

紊流与泥沙问题是河流动力学的基本问题,也是水科学中的公认难题,传统的线性数学方法在解决这类强非线性问题时存在较大局限性。分形理论作为非线性科学的一个重要分支,为紊流和泥沙问题的研究提供了新的途径。基于国内外大量研究资料,系统论述了分形理论在紊流和泥沙问题中的应用现状,探讨了其应用前景。     

三维空间大气紊流场生成与扩展方法

为了提高飞机穿越大气紊流场时的实时飞行仿真逼真度,提出了三维空间大气紊流场的生成与扩展方法。采用Von Karman模型,在频域空间直接进行蒙特卡罗法随机抽样,经三维傅立叶逆变换得到三维空间大气紊流场。基于傅立叶变换的复共轭对称特性,生成实的紊流场。在飞行仿真过程中,对预先生成的无因次紊流场进行有因次化,保证紊流场尺度和强度随飞行高度动态变化。运用基于对称扩展的紊流场扩展方法,保证生成的局部空间紊流场有效扩展为大范围连续紊流场。仿真结果表明:生成的三维紊流场在对称扩展前、后均符合Von Karman模型,且与基于紊流场相关函数矩阵的生成方法相比,新算法计算速度快,存储空间需求少,更适于实时飞行仿真。     

空调用贯流风扇出口处紊流的研究

通过热线流速计等实验手段,对贯流风扇出口处紊流的相对紊流强度和速度脉动进行研究,得出了贯流风扇出口处相对紊流强度的分布规律和速度脉动与贯流风扇扰动频率及扰动噪声的关系.     

淹没阶梯形丁坝水流结构PIV试验研究

阶梯形丁坝在航道整治中应用广泛,但其水流结构研究仍不充分.基于PIV室内水槽试验,探讨阶梯形丁坝区无量纲纵向时均流速u+、紊动强度T+u、雷诺应力R+和紊动能E+的分布规律.结果表明:丁坝水流在纵剖面上可划分为顺流区、回流区和过渡区,丁坝内侧至一级丁坝坝头各剖面u+高速区位于坝顶上部,低速区和回流区位于坝顶下部;丁坝外...