检索结果-内蒙古大学图书馆

本文采用数值模拟和实验研究的方法,对同向流动条件下的附壁热射流进行了研究。主要工作如下: 1、建立了计算射流的数学模型。对于描述紊流运动的雷诺方程组,选用标准的k-ε两方程紊流模型来进行封闭,并使用有限体积法对通用控制方程进行离散,对于离散方程中的压力项,采用基于同位网格的SIMPLE算法修正之并与速度耦合。对数值计算结果的分析表明,底部的边壁对流速和掺混有一定限制,进而影响了流场的分布,射流的主体段向上发生偏移,射流出口附近轴线流速符合指数分布,但断面流速的分布仍然适用高斯正态分布假定。 2、利用粒子图像测速技术(PIV)对附壁热射流的纵轴断面流场进行了测量,得到该断面的流速分布图,并把实验与计算结果进行了比较分析。对实验和计算结果进行的比较和分析,得出了导致差异的原因所在,说明所采用数学模型具有较好的准确性。

关键词：同向流动附壁热射流标准k-ε紊流模型 SIMPLE算法 PIV技术

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丁坝绕流结构的试验及数值研究

丁坝绕流结构的试验及数值研究

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作者：胡华锋长沙理工大学

学位级别：硕士

随着水利工程的不断兴建,丁坝作为河道整治的主要手段应用越来越广泛。正确认识丁坝附近水流结构对丁坝坝头型式优化、丁坝尺寸确定、丁坝间距布置具有重要的指导意义。丁坝附近流动具有高度的三维性和紊动性,虽然目前国内对丁坝水流结... 详细信息

随着水利工程的不断兴建,丁坝作为河道整治的主要手段应用越来越广泛。正确认识丁坝附近水流结构对丁坝坝头型式优化、丁坝尺寸确定、丁坝间距布置具有重要的指导意义。丁坝附近流动具有高度的三维性和紊动性,虽然目前国内对丁坝水流结构研究较多,但大多数都是建立在时均物理量研究的基础上,对丁坝附近水流的脉动信息获取少,其紊动机理研究工作还有待于进一步开展。本文在前人研究丁坝水流结构的基础上,从水槽试验和数值研究两方面展开丁坝水流问题的研究工作。利用美国Sontek公司制造超声多普勒流速仪(ADV)对非淹没单丁坝、淹没单丁坝、双丁坝三种工况下丁坝上下游典型断面实施三维瞬时速度测量,通过数据后处理软件WinADV获得时均流速、紊动强度、紊动动能等物理量,分析总结这些物理量空间分布规律,初步认识丁坝附近水流的紊动机理。丁坝的修建引起流线集中,造成局部流动结构的改变,几种典型的复杂流动现象在丁坝附近同时出现,如分离、回流、弯曲剪切层、高强度紊流以及移动边界等,要描述这些复杂的水流结构,必须引进合适的紊流模型。本文采用水深平均平面二维的k-ε紊流模型和大涡模型并行计算非淹没单丁坝绕流现象,比较两种模型的计算结果,并讨论k-ε紊流模型经验参数的取值对丁坝回流长度的影响。为了进一步验证建立水深平均的平面二维大涡模型可靠性,根据模型相似原理,再将其推广到矩形断面的大尺度水域计算中,最后以广西融江螺滩为工程背景,建立正交曲线坐标系下平面二维大涡模型进行天然河道中、枯水两级流量下水流计算,应用数据可视化技术将计算结果制作成动态流场显示画面,为进一步实施航道整治提供参考。

关键词：丁坝 ADV 紊动强度标准k-ε紊流模型大涡模型正交曲线

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双向贯流泵数值模拟研究

双向贯流泵数值模拟研究

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作者：徐峰河海大学

学位级别：硕士

随着流体动力学数值求解技术和计算机软硬件技术的发展,水力机械叶轮内部的三维湍流场的研究有了长足的进展,已成为研究的热点之一。应用CFD技术对泵及泵站流动进行数值模拟计算,分析、了解、观察内部流动的结构,对过流部件进行优化设计... 详细信息

随着流体动力学数值求解技术和计算机软硬件技术的发展,水力机械叶轮内部的三维湍流场的研究有了长足的进展,已成为研究的热点之一。应用CFD技术对泵及泵站流动进行数值模拟计算,分析、了解、观察内部流动的结构,对过流部件进行优化设计,预测泵及泵站的性能,对发展泵及泵站的流动理论和设计方法,促进泵及泵站技术进步,保证泵及泵站建设质量,提高泵及泵站建设的技术性能具有重要意义。本文采用时均N-S方程,配合标准κ-ε紊流模型,采用非结构化网格划分、处理导叶和叶轮之间动静干涉的滑动网格模型技术、近壁流动的壁面函数法、压力与速度的耦合关系收敛性能较好的SIMPLEC算法等,对双向贯流泵在不同运行工况下的内部流动和外特性进行了数值模拟和预测,得到了以下成果: 1.正反向工况下,各个计算点的流量、扬程、效率和力矩值。 2.根据计算结果预测了Q—H曲线、Q—η曲线和Q—M曲线,并分析了各曲线的变化趋势,比较了正反向工况的差异。 3.各个工作点下,流道内部的流速、总压和湍动能分布。 4.通过对比正反向工况最优工作点的断面流速、总压和湍动能分布图,分析其影响效率的因素,并总结了变化规律。

关键词：双向贯流泵标准k-ε紊流模型数值模拟内部流动外特性

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高水头大流量拱坝水垫塘水动力特性数值模拟

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水电与新能源 2024年第11期38卷 1-5页

作者：侯春尧毛延翩张洪毅刘璐瑶何文艳谢辉肖江滔中国长江电力股份有限公司湖北宜昌443002 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 天府永兴实验室四川成都610217 清华四川能源互联网研究院四川成都610071

高拱坝泄洪过程具有高水头、大流量以及高流速等特点,对水垫塘结构安全提出了更高要求。为分析高拱坝泄洪对水垫塘地板的影响,采用标准k-ε紊流模型并借助几何重构格式的VOF法追踪水垫塘内自由水面,模拟结果与实测结果相吻合。结合水垫... 详细信息

高拱坝泄洪过程具有高水头、大流量以及高流速等特点,对水垫塘结构安全提出了更高要求。为分析高拱坝泄洪对水垫塘地板的影响,采用标准k-ε紊流模型并借助几何重构格式的VOF法追踪水垫塘内自由水面,模拟结果与实测结果相吻合。结合水垫塘底板压力分布与湍流粘度模拟结果,分析了高拱坝泄洪消能过程中水垫塘底板的水力特性以及其对磨蚀损伤的潜在影响。

关键词：高拱坝水垫塘数值模拟标准k-ε紊流模型

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竖缝-潜孔组合式鱼道进鱼口渠段三维紊流数值模拟研究

竖缝-潜孔组合式鱼道进鱼口渠段三维紊流数值模拟研究

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第四届全国水力学与水利信息学学术大会

作者：黄明海周赤张亚利刘志雄长江科学院长江勘测规划设计研究有限责任公司

本文应用标准k-ε紊流数学模型对竖缝和潜孔组合式鱼道进鱼口渠段紊动水流进行了三维数值模拟。计算分析了鱼道池室、竖缝和潜孔等部位的流量、自由水面、流速、涡量以及紊动能等水力学参数。利用计算结果得出的流量系数与经验值比较,... 详细信息

本文应用标准k-ε紊流数学模型对竖缝和潜孔组合式鱼道进鱼口渠段紊动水流进行了三维数值模拟。计算分析了鱼道池室、竖缝和潜孔等部位的流量、自由水面、流速、涡量以及紊动能等水力学参数。利用计算结果得出的流量系数与经验值比较,验证了计算成果的合理性。计算结果表明该组合式鱼道各池室内水面平缓,水位落差主要集中在竖缝处,大流速主要出现在竖缝和潜孔过流断面,底部流速大于水面流速,大涡量主要分布在竖缝和潜孔进口转角及两侧边壁处;较大紊动能主要出现在竖缝、潜孔断面中部及其下游局部区域。

关键词：竖缝潜孔组合式鱼道标准k-ε紊流模型数值模拟

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