阶梯形丁坝区明槽紊流脉动流速的空间相关结构*

阶梯形丁坝在航道整治中应用广泛，脉动流速的空间相关结构是紊流相干结构的重要组成，可有效反映阶梯形丁坝区的流场特性。基于阶梯形丁坝区明槽紊流PIV流场测试资料，分析阶梯形丁坝区脉动流速空间自相关结构与互相关结构的分布特性，研究脉动流速空间相关结构沿主流、水深及槽宽方向的变化规律。结果表明：纵向脉动流速自相关系数Cuu与垂向脉动流速自相关系数Cvv均为正值；自相关系数在0.3~0.9区间内的等值线，其分布范围随着水深增加而减小，随着与丁坝距离的增大而增大；近坝区纵、垂向脉动流速互相关系数Cuv与垂、纵向脉动流速互相关系数Cvu云图在丁坝下游约一级丁坝坝长范围内出现基本对称的正负分区现象；一级丁坝附近Cuv及Cvu云图中相关性较强的等值线分布范围在近坝区较大而水槽中心较小；水槽中心附近，脉动流速空间互相关系数绝对值较大的等值线基本分布在二级丁坝上方，Cuv为正，Cvu为负。     

水深平均k—ε紊流模型在大尺度水域中的应用研究

本文利用Patanker求解紊动输运方程标准的SIMPLEC计算程式,对小尺度丁坝绕流进行了模拟计算,取得了与水槽试验一致的流速分布结果。为了探讨大尺度水域紊动量K、ε壁面边界条件的给定,本文将水槽看成是一种比尺模型,将水槽试验流速分布按重力相似和阻力相似准则延伸到大尺度水域,并以此研究k—ε模型模拟大尺度回流的置信水平。计算结果表明通过选择合适的紊动量壁面边界条件,该模型对大尺度回流计算也能取得较好的结果。     

均匀流场中含自由液面的陷落腔脉动压力分布研究

在有自由液面的情况下,针对横剖面为圆形的陷落腔模型,在均匀流场条件下,开展水动力实验研究,模拟了大量的工况,测量了腔体壁面的流体脉动压力.本文分析了模型所受的脉动压力随傅汝德数在不同腔体位置的变化趋势,并讨论了晃荡现象对压力分布的影响.实验时发现,傅汝德数小于0.35的工况有明显的晃荡现象发生,而傅汝德数小于0.35的工况的脉动压力系数也明显大于其他工况,且变化剧烈.本文认为,流体剪切层自持振荡与腔内液体深度驻波振荡共振是产生晃荡现象的原因,本文实验中Fr≤0.35的工况对应的流速正是达到以上两种振荡频率耦合所需要的流速.本文对工程应用中的腔体尺度和形式的设计有一定的指导意义.     

连铸过程电磁搅拌下钢液温度场的数值模拟

利用ANSYS5．6软件对连铸过程中线性电磁搅拌器作用下钢液内流场及温度场进行数值模拟，结果表明：电磁搅拌的作用加强了钢液内部换热，使得铸坯内温度梯度减小，过热度迅速消失，液相穴变宽、变浅。这为液相穴内生成大量晶核提供了条件，并且有利于晶核最终发展成致密的等轴晶组织。     

基于流场数值计算的内燃机进气道设计

提出了在内燃机气道初始形状设计之后，通过计算分析气道内的三维流场来研究确定气道形状的设计方法，根据计算分析结果，合理地设计气道形状。     

汽油机缸内紊流运动变化规律研究

利用热线风速法，研究了汽油机缸内紊流运动的变化规律，介绍了平均气流速度，紊流强度，紊流尺度，能量谱密度等随曲轴转角的变化过程，还介绍了紊流尺度和能量谱密度的近似计算方法。     

浅槽风力加速堤输雪机理的研究

文章以浅槽风力加速堤构成特点、空气动力学原理为依据,通过野外现场实测和室内风洞模拟实验,对获得的浅槽风力加速堤的气流场、风压、输雪效果等数值进行分析,阐明了浅槽风力加速堤的输雪机理,建立了判别浅槽风力加速堤设置合理性的数学模型。     

青岛港前湾三期工程流场变化及泥沙分析

通过对镰湾河填海造陆工程流场计算和泥沙的分析研究,得到镰湾河流场变化及泥沙变化的有关规律。     

基于光流法的舰船运动要素测定原理研究

对基于光流法的舰船运动要素测定原理进行了研究，主要包括光流法测定舰船运动要素的思想、光流场解算、三维运动参数解算和舰船运动要素解算。该方法的提出，提高了运动要素测定的自主性，而且满足新型全封闭舰船的测定要求。