基于海绵城市理念的城市道路优化设计研究

海绵城市在我国是一种新型的城市建设理念,主要解决城市径流雨水“质”和“量”的问题。芜湖市作为全国第二批系统化全域推进海绵城市建设示范城市,在城市建设项目中均要求落实海绵城市理念。以芜湖市3条不同类型城市道路为研究对象,根据海绵城市建设条件,从雨水径流污染及径流总量控制两方面着手,通过道路横断面坡向优化,并提出环保雨水口、透水铺装、盖板排水沟、生态树池（带）及生物滞留设施等渗透、滞蓄和净化雨水的技术优化措施,实现道路年径流污染控制率及年径流总量控制率等目标,能有效减少雨水径流污染问题以及缓解城市排水压力,可为相关城市道路海绵城市建设提供参考和借鉴。     

Application of LES in the study of inlet flow field in marine gas turbine

The structure and aerodynamics performance of gas turbine inlet system is an important part of technology of gas turbine installed on naval vessels. The design and numerical simulations of gas turbine inlet system are conducted and reliable foundation for design and manufacture of marine gas turbine inlet system of high performance is provided. Numerical simulations and experiments of two inlet system models of gas turbine are conducted with satisfactory results and are of significance to the actual application of the inlet system.     

喷水推进器进水流道内流场数值模拟与分析

进水流道是喷水推进系统的关键部件之一,该部件性能优良与否直接影响到整个喷水推进系统工作性能的优劣．考虑到船底边界层对进水流道来流动量和动能的影响及喷水推进器各部件的相互作用,合理界定了喷水推进器数值计算所需的流场控制体,联用六面体结构化网格和四面体非结构化网格进行区域离散,选择κ-ε两方程湍流模型封闭RANS方程,采用稳态多参考系方法计算求解．分析和比较了船的航速和喷泵的转速对进水流道内流场的速度和压力分布的影响,评估了进水流道的出流均匀度、唇部最小压力点位置的偏移、空化可能性等多方面的性能．研究发现：航速的增加使流道出流变的不均匀,使唇部最小压力点的位置向下偏移;进水流道的出口、唇部和斜坡处是易发生空化的地方,应保证所在运行工况的三处静压力最小值均大于空化临界静压力值．     

高精度入口边界的峡谷桥址风场数值模拟

山区峡谷地区由于受特殊地形地貌条件影响使得其风场十分复杂,这些地区建立的大跨度桥梁面临着更为突出的风致振动问题,而当前规范对峡谷桥梁的抗风设计还没有明确规定。为更加深入认识峡谷风场的分布特性,基于WRF与CFD耦合模式对峡谷桥址风场进行精细化分析,在中尺度气象模式基础上结合多项式插值方法获取入口边界的平均风速,同时对峡谷桥址上游风速进行实时监测,利用实测站脉动特性互等的原则获取数值模拟入口位置的脉动特性。将平均风速和脉动风速综合考虑后利用UDF程序赋给大涡模拟的入口边界并对峡谷桥址位置风场进行详细分析,最后将模拟结果与实测结果的湍流特性进行对比。研究结果表明：考虑脉动风速后的入口边界条件相比于无脉动入口风速其湍流特性与实测值吻合更好;中国现有规范中的标准谱不适用于复杂峡谷桥址地区,如用现有规范设计山区峡谷桥梁,其结果偏不安全;来流风向与峡谷走向是引起加速效应的主要原因,峡谷上游的复杂局部地形是引起峡谷桥址风场多样性的根本原因。研究成果可供山区峡谷大跨度桥梁抗风设计提供参考。     

LNG接收站大直径钢管桩内取水泵站优化研究

采用三维有限体积法和无结构网格,对不同进水条件下钢管桩内水泵的进水流态进行了数值模拟研究。结果表明优化了离岸式LNG取水泵站采用大直径钢管桩内取水方案的钢管桩尺寸、开孔形式、布置高程及水泵类型等参数,减小了水泵吸水管内横向流速,抑制了涡流强度,改善了水泵的进水条件。为取水口物模试验及其初步设计提供了相关参数和依据。     

喷水推进器进水流道进流面形状研究

采用动量法预报喷水推进器的推力和效率时,进水流道进流面的动量和能量的精确求取是影响预报精度的关键因素之一.当喷水推进器的流量以及船体边界层速度分布已知时,还需确定进流面的形状才能求取进口的动量和能量.有关进流面形状及其对推进性能的影响程度,目前还存在争论.本文采用CFD方法对进水流道的流场进行了数值模拟,通过求解一个用户自定义标量方程获取了不同进口速度比(IVR)条件下的流管及进流面形状.计算结果表明:①对于常见的平进口式矩形进水口,流管和进流面宽度约为进水流道宽度的2倍,且随进速比IVR的变化不明显;②随着IVR减小,进流面深度逐渐减小,进流面形状从饱满的半椭圆形逐渐变平坦,IVR很小时(IVR<0.3)进流面在中心线附近有所内陷;③同一工况下,进流面形状在进水口之前船体首尾方向不同的位置处基本不变.     

道路路表排水口的截流率计算

利用水力学原理及经验公式对不同形式的边沟以及不同形式的排水口进行了深入分析.对于边沟主要确定了具有单一横坡和复合横坡断面的水流量计算公式;对排水口,综合考虑了边沟内水流量、铺面横坡、纵坡、边沟内设置低洼区等因素对其排水能力的影响.确定了排水口在连续坡段上不同形式的排水口在不同条件下的截流率,从而得出了设计表面排水系统时连续坡段上宜采用的边沟和排水口形式.     

鹅头型分汊河段变化特征及治理措施

鹅头型汊道是长江中下游典型的弯曲分汊河型之一,窑监、陆溪口、罗湖洲等水道就属于这类河型.鹅头型汊道往往多汊并存、洲滩易变、航槽摆动、河道变化频繁.为了保障航道畅通,稳定河势必须对此类河道进行整治.根据有关资料,分析鹅头型汊道的变化特征及碍航特点,结合目前已实施的几个鹅头型分汊河道航道整治工程,提出鹅头型汊道的治理方法.     

进气节流对柴油机低负荷性能影响的试验研究

在柴油机上加装节流阀是提升小负荷工况排温、改善排放的途径之一,但会对柴油机的其他性能造成影响。本研究通过给柴油机加装节流阀,研究了进气节流对柴油机小负荷工况性能的影响。试验结果表明:进气节流对柴油机的排温和NOx排放提升明显;柴油机进气节流后缸内压力下降,缸内平均燃烧温度、机械效率升高,滞燃期延长,燃烧始点后移;中低转速小负荷工况,随着节流程度的增加,燃油消耗率和烟度增加;高转速小负荷工况,一定范围内通过进气节流可以实现燃油消耗率和烟度的降低。2 500r/min,29N·m工况,保持EGR阀全开,随着节流程度的增加,NOx和烟度出现同时下降趋势,当空气流量由191.4kg/h降至140.6kg/h时,燃油消耗率、NOx、烟度分别下降了7.9%,58.1%,27.3%,排温提升了42.5%。     

关于喷水推进装置平进口边界层影响系数估算的探讨

喷水推进装置进口边界层是影响喷水推进推力和推进效率的重要因素,在喷水推进主参数优化选择计算中,如何较为准确地选取边界层影响系数α是至关重要的一步,它将直接影响到计算结果的准确性。通过对相关计算进行初步的分析与探讨,欲起到抛砖引玉的作用。