带空腔圆柱结构入水射流冲击实验研究

入水问题是一个极为复杂的流固耦合问题,一般的数值手段很难进行完整的模拟,而实验手段则能够完整、准确地观测到结构入水的一系列复杂现象.本研究以实际导弹尾部出现的空腔结构为研究背景,以高速摄影技术为手段,设计多组实验,探究空腔结构参数对于入水砰击过程的影响.通过不同模型实验的对比,得到入水过程中空腔直径和空腔深度对于抨击射流的形成、冲击位置、腔内气体排出规律及自由液面飞溅等现象的影响规律.     

天然气凝析液射流清管器流场的数值模拟研究

天然气凝析液射流清管器可以有效控制段塞流,保证流动安全。为了研究射流清管器射流流场与旁通率和清管器前后压差的变化关系,文中通过Fluent对天然气凝析液射流清管器进行流场数值模拟,并进行分析。分别研究了旁通率和射流清管器前后压差对射流流场的影响。得出了射流流场中速度、湍动能、压强的分布规律,单一旁通率对射流流场的影响规律,单一压差对射流流场的影响规律等。文中的研究为天然气凝析液射流清管器射流流场的进一步研究提供了支持,为结构研发提供了依据。     

隧道射流通风效率的实验研究

针对隧道射流通风的通风效率较低的问题,文章提出了在射流风机出口处增设收缩管的方法.通过隧道模型实验和对隧道射流通风效率进行分析研究,得出了此种方法在提高隧道射流通风效率方面有明显效果,并为应用到实际工程中提供了实验依据.     

向前射流对圆柱绕流影响的数值研究

本文对前驻点带有射流的圆柱绕流问题进行研究,采用有限元求解器进行二维数值模拟。在圆柱前驻点布置单缝式射流口,沿来流反方向,向前射流以影响圆柱的绕流流场。通过比较有无射流时圆柱涡旋脱落的不同效果,研究射流对圆柱绕流的影响机理。改变射流速度的大小,比较不同射流速度下,圆柱受力以及涡旋脱落的变化。结果显示,在一定的射流速度范围内,向前射流可以有效控制圆柱的涡旋脱落,并减小圆柱受力。     

耙吸挖泥船高压冲水淹没射流演化过程试验

通过模型试验方法,在风浪流水槽中研究耙吸挖泥船高压冲水淹没射流演化过程。采用超高速相机对静止和移动状态下的高压冲水淹没射流的流动形态进行研究,不仅可提供高压冲水在淹没状态时射流和扩散状态,还可为耙吸挖泥船耙齿设计改进提供依据。结果表明,当高压水射流压力增加到一定程度后,射流形态形成中间大两头小的"藕"形分布状态;试验工况下,在较小射流压力时,移动速度对高压淹没水射流较远处流态影响显著;在较大的射流压力时,移动速度的影响并不明显。因此,提高高压冲水压力可有效解决低压冲水时的拖尾问题。     

船闸闸墙长廊道侧支孔输水系统水力学研究综述

闸墙长廊道侧支孔输水系统结构简单、输水效率高、造价低廉,主要适用于中低水头。发展至今,取得了丰富的研究成果,但仍存在一些技术难题。基于国内外大量研究资料,从输水系统布置、消能设施以及船舶系缆力方面对这种输水形式进行全面的评述,并就不足展开了讨论。同时结合经典射流理论,针对侧支孔出流的消能机理,提出了新的研究课题,即侧支孔相向壁面射流流动结构研究,而且对下阶段的研究方向、研究手段和研究内容作了详细说明,以期为后续工作提供参考。     

大气对水面空泡溃灭影响的研究

建立了无界大气流场和有界水流场综合作用下的两相球空泡动力学模型,并基于这个模型研究了大气密度和流动对水面空泡溃灭压力的影响机理。结果表明,当空泡收缩到较小时,空泡的非线性动力学行为可以使大气密度或流动对空泡溃灭压力的影响迅速增大,大气密度越小,溃灭压力越大。     

基于国外规范的船舶射流作用下重力式码头护底设计

针对船舶射流作用下码头护底损坏的工程问题,分析比较了PIANC推荐的荷兰方法和德国方法,以及The Rock Manual推荐的算法。得出结论:荷兰方法对块石护底的设计较为适用,德国方法在均质土壤或级配土壤冲刷问题上有较好的适用性,重力式码头可适当增加护底冲刷流速计算值。基于研究成果,以非洲某港口项目为例,采用荷兰方法对重力式码头护底进行了设计。     

水下航行器排放冷却水温度分布特性研究

根据计算流体动力学理论建立了水下航行器排出冷却水形成热尾流的浮升规律的数学模型,采用有限体积法来离散求解三维湍流数学模型,对水下航行器排出热尾流的浮升特性进行了数值计算分析,得到了热尾流轨迹和热尾流温度场分布图像,将热尾流的试验结果与理论数值模拟结果进行比较,验证了模型的正确性。文中建立的水下航行器排放冷却水浮升模型可预测热尾流的温度分布特性和预先估计海面温度场分布状况,为红外探潜提供了理论依据。     

射流管阀水伺服机性能仿真分析

通过将流体计算软件Fluent、优化分析软件1stOpt以及多学科建模仿真软件AMESim有机地结合起来,提出射流管阀水伺服机的数值模拟方法,发挥各软件的专长,获得射流管阀水伺服机性能分析及优化设计过程的性能参数。