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90°弯管二次流非定常动力学特性研究进展
1
作者 王智欣 韩松林 姜治兵 《长江科学院院报》 北大核心 2026年第3期119-125,152,共8页
90°弯管在工程中应用十分广泛,试验研究表明弯管内二次流(迪恩涡)的非定常运动可致使管道出现热疲劳和机械疲劳,严重危害工业管道系统安全运行。早期研究仅关注弯管内时均水力特性,管内二次流非定常动力学特性研究较匮乏。迪恩涡... 90°弯管在工程中应用十分广泛,试验研究表明弯管内二次流(迪恩涡)的非定常运动可致使管道出现热疲劳和机械疲劳,严重危害工业管道系统安全运行。早期研究仅关注弯管内时均水力特性,管内二次流非定常动力学特性研究较匮乏。迪恩涡摆动现象作为90°弯管湍流的基础流体力学问题近年来逐渐受到关注。笔者从上游进流条件、弯管处流动分离、流动结构、摆动特征频率、二次流影响范围和流动控制等方面出发,对以往迪恩涡摆动现象研究成果展开讨论。经对比分析现有研究成果指出,现阶段对迪恩涡摆动现象的认识仍不全面,其动力学特性和时空演化机理尚不明晰,且缺乏高精度三维流场数据,提出在迪恩涡摆动现象的触发机制、本征模态、摆动特征频率、空间结构和流动控制方法等方面仍值得进一步探索和研究。 展开更多
关键词 圆管湍流 90°弯管 二次流 迪恩涡摆动 动力学特性
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开孔促淤板周围悬沙浓度分布特征数值分析 被引量：1
2
作者 石力 卢盛雄 +1 位作者 程永舟 范甜甜 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第1期54-60,共7页
开孔促淤板作为保护岸滩的有效结构,一直被用于保滩护岸、河流海岸生态修复等工程。由于开孔促淤板的存在,使得其周围水流流态变得较为复杂,水流阻力增大,开孔促淤板周围的水流流态会直接影响板周悬沙的运动和输移。基于Mixture两相流模... 开孔促淤板作为保护岸滩的有效结构,一直被用于保滩护岸、河流海岸生态修复等工程。由于开孔促淤板的存在,使得其周围水流流态变得较为复杂,水流阻力增大,开孔促淤板周围的水流流态会直接影响板周悬沙的运动和输移。基于Mixture两相流模型,对不同开孔率的促淤板周围的流场特性以及悬沙浓度分布特征进行了数值模拟研究。结果表明:开孔促淤板后槽底近壁区(距底高度dH/15)区域,开孔处板后断面相对悬沙浓度值较板前大,格栅处的板后断面相对悬沙浓度较开孔处的板后断面相对较大。当来流流速一定时,开孔促淤板的开孔率越大,板周的相对悬沙浓度越低,开孔促淤板的促淤效果也越不理想;当开孔率为20%时,开孔促淤板的促淤效果显著。 展开更多
关键词 开孔促淤板 数值模拟 流场分布 相对悬沙浓度分布
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紊动水体复氧规律研究 被引量：14
3
作者 李然 李嘉 +1 位作者 赵文谦 李克锋 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期723-726,共4页
根据紊动扩散理论及气液界面质量传递过程 ,在对流场精确描述和对表面传质系数充分研究的基础上 ,建立了三维紊动水体复氧模型 .模型充分考虑了流场及紊动特性对复氧影响 .
关键词 紊动 表面传质系数 溶解氧 水质评价 水体复氧
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紊动强度沿垂线分布规律的分析 被引量：18
4
作者 邓安军 陈立 +1 位作者 林鹏 叶小云 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2001年第5期33-36,共4页
在现有研究的基础上 ,运用超声流速仪进行挟沙水流水槽实验 ,并结合分析激光流速仪、应变式紊动流速仪的观测结果 ,建立了纵向紊动强度与流速、流速梯度之间的定量关系。利用数值实验方法 ,分析了水流最大流速、摩阻流速及卡曼常数对紊... 在现有研究的基础上 ,运用超声流速仪进行挟沙水流水槽实验 ,并结合分析激光流速仪、应变式紊动流速仪的观测结果 ,建立了纵向紊动强度与流速、流速梯度之间的定量关系。利用数值实验方法 ,分析了水流最大流速、摩阻流速及卡曼常数对紊动强度最大值出现位置的影响。 展开更多
关键词 紊动强度 挟沙水流 流速梯度 超声流速仪 摩阻流速 卡曼常数
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丁坝回流分区机理及回流尺度流量试验研究 被引量：24
5
作者 陈稚聪 黑鹏飞 丁翔 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期613-617,共5页
通过三维激光颗粒动态分析仪(3D-PDA)对玻璃水槽内丁坝回流区的流速进行测量,获得了回流区流速分布的详细资料。根据流量连续原理和回流区流速分布,对丁坝回流区进行了区域划分:沿横向划分为负流速区、正流速区和主流区;沿纵向分为回流... 通过三维激光颗粒动态分析仪(3D-PDA)对玻璃水槽内丁坝回流区的流速进行测量,获得了回流区流速分布的详细资料。根据流量连续原理和回流区流速分布,对丁坝回流区进行了区域划分:沿横向划分为负流速区、正流速区和主流区;沿纵向分为回流减流区和回流增流区。在此基础上进一步研究了回流尺度和回流流量沿纵向的变化规律。结果表明,回流区正负流区流量沿纵向呈纺锤形分布,负流速区和回流区的宽度在纵向基本呈线性变化。 展开更多
关键词 丁坝 回流分区 回流尺度 流量 试验研究
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溪洛渡水垫塘流场的数值计算 被引量：12
6
作者 许唯临 廖华胜 +1 位作者 杨永全 吴持恭 《四川联合大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 1998年第5期34-38,共5页
采用三元k-ε紊流模型，模拟了溪洛渡水垫塘的复杂紊流场。揭示了流场特征量的三元分布规律，获得了详细的流态特征。对于工程中最为关心的底板冲击压强进行了水工模型测试。
关键词 水垫糖 三元k-ε 流场 紊流 数值计算
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温度和盐度分层流的数值模拟 被引量：12
7
作者 胡振红 沈永明 +1 位作者 郑永红 邱大洪 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期439-444,共6页
以N S方程和k ε湍流模型为基础 ,针对水温和盐度分层流的流动特性 ,考虑了浮力对紊动的影响 ,建立了温度和盐度分层流的k ε模型 ,对同时存在温度和盐度梯度的一类密度分层流进行了数值模拟计算 ,其中紊动平均量控制方程中的紊动项是... 以N S方程和k ε湍流模型为基础 ,针对水温和盐度分层流的流动特性 ,考虑了浮力对紊动的影响 ,建立了温度和盐度分层流的k ε模型 ,对同时存在温度和盐度梯度的一类密度分层流进行了数值模拟计算 ,其中紊动平均量控制方程中的紊动项是由k ε紊流模型计算 ,给出了速度、温度和盐度的分布。计算结果正确地反映了分层及紊动特征 ,与实测结果吻合较好。 展开更多
关键词 水环境 水温 盐度 分层流 紊流模型 数值模拟
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阀门流道流场的数值模拟及阻力特性研究 被引量：49
8
作者 袁新明 毛根海 张土乔 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期60-66,共7页
本文用孔隙率定义流场空间，并采用了二维Ｋ－ε紊流模式和有限体积法对ＷＣＢ型阀门阀道流场进行了模拟。通过阀门阀道的体型优化，寻求到阻力系数和过水断面较小、合理的阀道体型。
关键词 阀道 紊流模式 阻力系数
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阶梯溢流坝面流场的紊流数值模拟 被引量：12
9
作者 陈群 戴光清 刘浩吾 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期23-27,共5页
为了详尽地研究阶梯溢流坝面的紊流流场特性 ,采用雷诺应力模型对阶梯溢流坝面上的流场进行紊流数值模拟 ,得到了阶梯坝面水流的速度场、压力场、紊动能和紊动耗散率的分布规律 ,并与实测值进行比较 。
关键词 阶梯溢流坝 紊流数值模拟 雷诺应力模型 紊流流场 速度场 压力场 紊动能
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湍流混合动力学机理研究 被引量：11
10
作者 武道吉 张永吉 +1 位作者 李圭白 谭风训 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期706-709,共4页
在分析传统混合动力学机理基础上,通过宏观混合与微观混合时间量级的对比,提出了湍流条件下,涡流扩散主导宏观混合,分子扩散主导微观混合,而混合过程由宏观混合主导,欧拉数Eu可作为混合效果的控制指标,并通过3种不同容积反应器的混合搅... 在分析传统混合动力学机理基础上,通过宏观混合与微观混合时间量级的对比,提出了湍流条件下,涡流扩散主导宏观混合,分子扩散主导微观混合,而混合过程由宏观混合主导,欧拉数Eu可作为混合效果的控制指标,并通过3种不同容积反应器的混合搅拌试验,进一步证实了该指标的实用性。 展开更多
关键词 湍流 混合 涡流扩散 动力学机理
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PIV在横流中的湍射流实验研究中的应用 被引量：12
11
作者 姜国强 张晓元 李炜 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期588-593,共6页
利用粒子图象测速技术 (PIV) ,对横流中具有复杂结构流动的湍射流进行了详细观测。实验给出了射流沿程发展情况和由断面最大流速连线形成的轨迹线方程 ,研究中还发现射流尾迹区中的大尺度结构与圆柱绕流有很大区别。
关键词 PIV 横流 湍射流 粒子图象测速 轨迹线 附着涡
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多喷孔射流的三维紊流数值模拟及消能分析 被引量：6
12
作者 芦绮玲 黄君瑶 +2 位作者 李国栋 陈刚 邵建斌 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期61-66,共6页
多喷孔淹没式套筒阀是一种用于压力管道的新型消能型式,它是利用多股多层喷孔使水流高速喷出后在消力池内卷吸、掺混,形成强烈紊动水流来消减能量。喷孔的大小、数量以及布置方式决定了该消能工的消能效率。本文采用RNGk-ε紊流模型对... 多喷孔淹没式套筒阀是一种用于压力管道的新型消能型式,它是利用多股多层喷孔使水流高速喷出后在消力池内卷吸、掺混,形成强烈紊动水流来消减能量。喷孔的大小、数量以及布置方式决定了该消能工的消能效率。本文采用RNGk-ε紊流模型对管道出口多喷孔射流消能进行了三维数值模拟研究,对喷孔的优化布置方式进行初步的探索,对该消能工的消能机理以及其它水力特性也进行了分析讨论。提出了断面余能比概念,并以此通过分析比较不同喷孔个数以及喷孔布置方式下的消能效果,发现喷孔交错梅花状布置的消能效果明显优于平行排列的布置方式,给出了断面比能与喷孔个数的变化曲线。 展开更多
关键词 水力学 紊流数值模拟 三维流场 多喷孔射流 消能 压力管道
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直角分水口水流形态的实验研究 被引量：22
13
作者 罗福安 梁志勇 张德茹 《水科学进展》 EI CAS CSCD 1995年第1期71-75,共5页
对分水口前水流形态进行了研究，测量了分水口前不同水深处的平面流场，初步给出了分水口前水流的运动形态，分析了分水宽度沿水深的变化规律。
关键词 分水口 水流形态 分水宽度 实验
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水利工程总溶解气体过饱和问题探讨 被引量：7
14
作者 王皓冉 周卓灵 +3 位作者 行亚楠 黄鑫 蔺港 吴佳阳 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2010年第5期12-15,共4页
从对总溶解气体(TDG)过饱和概念的分析入手,阐述TDG过饱和的危害。通过对不同典型水体TDG饱和度的测量,表明泄流可以导致水体TDG含量增加甚至过饱和。在此基础上,采用试验研究的方法,探讨了TDG过饱和产生原因及其释放过程,表明水利工程... 从对总溶解气体(TDG)过饱和概念的分析入手,阐述TDG过饱和的危害。通过对不同典型水体TDG饱和度的测量,表明泄流可以导致水体TDG含量增加甚至过饱和。在此基础上,采用试验研究的方法,探讨了TDG过饱和产生原因及其释放过程,表明水利工程泄流引起的TDG过饱和与泄流掺气、压力、紊动强度、水温等要素相关,并由此提出减缓水利工程TDG过饱和影响的建议。 展开更多
关键词 总溶解气体 过饱和气体 水利工程 泄流 温度 紊动强度
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顺直微弯型分汊河道水流的紊动特性试验研究 被引量：8
15
作者 顾莉 华祖林 +1 位作者 褚克坚 刘晓东 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期475-481,共7页
对顺直微弯型分汊河道的水流紊动特性进行了试验研究,构建了分汊河道的物理模型试验系统,探究了在不同汊道宽度比和上游来流量条件下,水流在分汊河道沿程不同断面的紊动能分布特征.试验结果表明:在平面上,水流紊动最为剧烈的区域发生在... 对顺直微弯型分汊河道的水流紊动特性进行了试验研究,构建了分汊河道的物理模型试验系统,探究了在不同汊道宽度比和上游来流量条件下,水流在分汊河道沿程不同断面的紊动能分布特征.试验结果表明:在平面上,水流紊动最为剧烈的区域发生在支汊进口段凹岸的回流区与凸岸的高流速区之间的过渡地带,表、中、底3层的高紊动区的强度和范围以中层为最大,表层次之,底层最小;在横断面上,紊动强度在分汊前、中、后各有不同,支汊进口段断面的凹岸侧紊动强度最大,其高紊动区等值线由底至表呈现由凹岸倾向凸岸的规律,交汇断面对应岛屿尾尖的区域紊动也较为剧烈;上游来流增大明显增强断面紊动强度,但对紊动能等值线分布特征影响较小;不同支汊宽度比引起交汇断面高紊动能位置的变化,以及支汊进口断面紊动能的量值与位置也有所差异. 展开更多
关键词 分汊河道 紊动能 支汊宽度 上游流量
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弯道水流紊动强度 被引量：44
16
作者 刘月琴 万艳春 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期89-93,共5页
采用先进的三维声学多普勒流速仪对水力光滑壁面的弯道水流紊动特性进行了系统的试验研究 ,较为全面地测量了弯道水流的三维时均流速和脉动强度等 .根据试验数据 ,探讨了弯道水流的紊动机理 ,分析了弯道水流的紊动特性 ,得出了弯道水流... 采用先进的三维声学多普勒流速仪对水力光滑壁面的弯道水流紊动特性进行了系统的试验研究 ,较为全面地测量了弯道水流的三维时均流速和脉动强度等 .根据试验数据 ,探讨了弯道水流的紊动机理 ,分析了弯道水流的紊动特性 ,得出了弯道水流纵向相对紊动强度的数学表达式 ;同时还对弯道水流纵向、横向及垂向的紊动强度分布特点进行了比较 . 展开更多
关键词 弯道水流 脉动强度分布 紊动结构 紊流 多普勒流速仪
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我国特大型水利水电工程安全运行技术现状与改进方向 被引量：11
17
作者 戴会超 曹广晶 +2 位作者 孙志禹 彭刚 董前进 《水电能源科学》 2008年第6期83-88,199,共7页
针对我国特大型梯级水利水电工程开发中存在的问题,对复杂地质高陡边坡及超大洞室群安全及监测技术、导截流及深厚覆盖层围堰安全控制技术、高坝深层抗滑稳定性评估技术、高水头大流量泄流建筑物安全技术、复杂条件下高坝混凝土施工及... 针对我国特大型梯级水利水电工程开发中存在的问题,对复杂地质高陡边坡及超大洞室群安全及监测技术、导截流及深厚覆盖层围堰安全控制技术、高坝深层抗滑稳定性评估技术、高水头大流量泄流建筑物安全技术、复杂条件下高坝混凝土施工及安全运行技术、水利水电工程施工重大事故控制及应急救援关键技术、水利水电工程安全生产和应急决策信息技术系统研发、特大型梯级枢纽群联合调度技术、三峡-葛洲坝梯级水利枢纽调度技术集成及示范等方面的现状及问题进行了探讨,为我国特大型梯级水利水电工程安全运行技术的研究指明了方向。 展开更多
关键词 特大型梯级水利水电工程 安全 运行 现状 问题
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有植被的河道水流紊动特性模型试验研究 被引量：12
18
作者 朱红钧 赵振兴 韩璐 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期57-61,共5页
通过物理模型试验,研究了有植被的河道水流紊动特性.试验结果表明,在复式断面河道滩地种植柔性植被后,滩地糙率增大,水流紊动更为剧烈,河道水流紊动强度峰值由原先的滩槽交界区转移到滩地区.滩地的水流紊动强度沿程递减;滩槽交界区的水... 通过物理模型试验,研究了有植被的河道水流紊动特性.试验结果表明,在复式断面河道滩地种植柔性植被后,滩地糙率增大,水流紊动更为剧烈,河道水流紊动强度峰值由原先的滩槽交界区转移到滩地区.滩地的水流紊动强度沿程递减;滩槽交界区的水流紊动强度沿程不断增大;主槽的水流紊动强度主要与床面糙率有关,滩地植被影响了滩地水流的归槽时间,使主槽水流流速沿程增大. 展开更多
关键词 水流紊动强度 植被 濉地 复式断面河道 模型试验
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一维溃坝洪水波的高精度数值模拟 被引量：15
19
作者 魏文礼 郭永涛 王纪森 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期362-364,共3页
将ENO(Essentially Non-Oscillatory)格式和Runge-Kutta时间离散的思想应用于一维Saint-Venant方程组的求解,数值模拟溃坝洪水,得出了水位和流速的沿程分布。经与理论解比较可见,数值解在间断波附近没有出现数值振荡,水位和流速大小均... 将ENO(Essentially Non-Oscillatory)格式和Runge-Kutta时间离散的思想应用于一维Saint-Venant方程组的求解,数值模拟溃坝洪水,得出了水位和流速的沿程分布。经与理论解比较可见,数值解在间断波附近没有出现数值振荡,水位和流速大小均符合较好,表明ENO格式是一类新的高精度无振荡差分格式,采用ENO格式所建立的高分辨率模型能够很好地模拟溃坝波的演进过程。 展开更多
关键词 ENO格式 溃坝洪水 数值模拟
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强旋气─粒两相湍流的统一二阶矩封闭模型 被引量：12
20
作者 周力行 廖昌明 陈涛 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第3期327-330,共4页
强旋气－粒两相流中两相的湍流均为强烈各向异性。本文由双流体模型出发，运用单相湍流的统计矩模拟方法建立了两相湍流的统一二阶矩封闭（ＵＳＭ）模型。这一模型是本文作者之一几年前提出的ｋ－ε－ｋｐ模型的发展，在此前已初具雏型... 强旋气－粒两相流中两相的湍流均为强烈各向异性。本文由双流体模型出发，运用单相湍流的统计矩模拟方法建立了两相湍流的统一二阶矩封闭（ＵＳＭ）模型。这一模型是本文作者之一几年前提出的ｋ－ε－ｋｐ模型的发展，在此前已初具雏型，本文中进一步加以完善。ＵＳＭ模型正确反映了两相湍流的各向异性，并且更深刻地揭示了颗粒与流体的湍流相互作用的机理，是今后研究强旋气－粒湍流两相流动值得探讨的重要方向之一。 展开更多
关键词 湍流 旋流 二阶矩 封闭模型
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