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《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
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作品数
3719
被引量
16009
H指数
37
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《水动力学研究与进展》是全国性学报类学术刊物,国内外公开发行。主要刊载能源开发、船舶与海洋工程、水利工程、机械工程、反应堆工程、石油化学工程、环境工程、生物工程诸领域中与水动力学学科有关的数学物理模型...
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主办单位
中国船舶科学研究中心
国际标准连续出版物号
1000-4874
国内统一连续出版物号
31-1399/TK
出版周期
双月刊
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基于数据驱动RANS模型的水翼空化流数值模拟
1
作者
陈卓
邓见
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2024年第4期615-625,共11页
湍流模型的选取对空化计算具有重要影响,由于封闭项的不精确拟合,传统RANS模型在空化计算中表现出局限性。该文提出了一种基于标准k-ωSST模型的数据驱动RANS框架,选取LES高保真数据为学习目标,采用神经网络算法重构了RANS方程封闭项,...
湍流模型的选取对空化计算具有重要影响,由于封闭项的不精确拟合,传统RANS模型在空化计算中表现出局限性。该文提出了一种基于标准k-ωSST模型的数据驱动RANS框架,选取LES高保真数据为学习目标,采用神经网络算法重构了RANS方程封闭项,将数据的时空影响纳入了模型训练过程。为验证当前数据驱动模型的可靠性,将其应用至二维水翼空化流数值模拟,从瞬时特性和平均特性等方面展开分析,并开展了泛化性能测试。研究结果表明:相比于标准k-ωSST模型,当前数据驱动模型有效增强了空化计算的非定常性,对空化形态演变和脱落频率做出了更为准确的预测;同时,该模型在泛化性能测试中表现优异,证明其有一定的几何外推能力。
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关键词
数据驱动RANS模型
水翼空化
非定常特性
神经网络
原文传递
掺氢海管悬跨段的拍振耦合响应实验研究
2
作者
朱红钧
唐堂
+1 位作者
谢宜蒲
张文翔
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2024年第5期801-810,共10页
关于大长径比柔性海底管道悬跨段的流致振动与管床拍击耦合响应的实验研究目前甚少,而掺氢输送是海洋风能、光能等新能源利用海水原位制氢后实现大规模氢能转运的重要途径,氢气的掺入使内外流耦合作用下的悬跨海管流致振动响应更为复杂...
关于大长径比柔性海底管道悬跨段的流致振动与管床拍击耦合响应的实验研究目前甚少,而掺氢输送是海洋风能、光能等新能源利用海水原位制氢后实现大规模氢能转运的重要途径,氢气的掺入使内外流耦合作用下的悬跨海管流致振动响应更为复杂,进一步影响了小间隙比下的管床拍击过程。该文在循环实验水槽中开展了近底床小间隙比柔性悬跨管的内外流耦合振动响应实验,测试了外流约化速度7.82~21.36和内流掺氢比0.0~1.0范围内的管道振动响应与管床拍击特征。研究结果表明:管内为静止液体时,悬跨管呈现二阶振动响应,掺氢后振动降阶,但随着掺氢比的增大,振动响应增强;掺氢比的增大使得发生管床拍击的临界约化速度升高,掺氢比≥0.5时,临界约化速度达到12.93;掺氢比的变化会引起振动模态的改变,从而造成管床拍击位置的时空变化,尤其在模态竞争组次,拍击长度、拍击部位均随时间波动。
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关键词
海底管道
悬跨段
掺氢混输
涡激振动
管床拍击
原文传递
基于边界元法的致密气藏多连通区域压裂水平井试井模型研究
被引量:
1
3
作者
赵玉龙
冯颢严
+4 位作者
崔乾晨
肖尧
李洪玺
侯晓犇
张烈辉
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2024年第4期638-647,共10页
水平井分段多簇体积压裂是致密气藏高效开发的关键技术,试井分析是现场高效开展储层与裂缝参数反演的重要手段。由于致密气井钻遇储层物性非均质性强、力学性质差异大,常采用“一段一策”差异化压裂方案,导致传统线性耦合、统一SRV边界...
水平井分段多簇体积压裂是致密气藏高效开发的关键技术,试井分析是现场高效开展储层与裂缝参数反演的重要手段。由于致密气井钻遇储层物性非均质性强、力学性质差异大,常采用“一段一策”差异化压裂方案,导致传统线性耦合、统一SRV边界复合试井模型适用差,亟需解决试井模型考虑段间水力裂缝、SRV规模差异化精细表征的难题。鉴于单段SRV相对独立,该文的研究区域为一个多连通的渗流场,基于边界元理论联立耦合各渗流场边界积分,建立了包含多个渗流场的致密气井非稳态渗流模型,实现了压裂段间改造体积的独立刻画,并耦合了水力裂缝有限导流与应力敏感效应。综合应用Green函数、点源函数及摄动变换等方法实现模型求解,分析了单段SRV区域形态、规模及物性等参数对典型曲线的影响。研究成果以期为致密气藏水力裂缝、SRV物性参数反演及压后改造效果评估提供新方案。
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关键词
边界元法
多连通区域
非稳态渗流
压裂水平井
试井分析
原文传递
基于机器学习的半开式混输泵气液两相压升特性预测研究
4
作者
孙帅辉
宋国华
+2 位作者
张晓明
马晋阳
闫思娜
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2023年第5期729-736,共8页
针对半开式混输泵气液两相运行,特别是喘振工况下,压升难以获取的问题,采用机器学习的方法预测其压升特性,以协助优化设计,保障混输泵安全运行。该文通过试验的方法,获得混输泵气液两相压升的数据;然后构建以转速、液相流量和入口体积...
针对半开式混输泵气液两相运行,特别是喘振工况下,压升难以获取的问题,采用机器学习的方法预测其压升特性,以协助优化设计,保障混输泵安全运行。该文通过试验的方法,获得混输泵气液两相压升的数据;然后构建以转速、液相流量和入口体积含气率作为输入特征,并基于高斯过程回归(GPR)、BP神经网络(BPNN)以及支持向量机回归(SVR)等算法的机器学习模型,开展混输泵压升的预测和分析。结果表明:在混输泵正常工况时,BPNN模型在高含气率的预测值严重偏离试验值,GPR模型预测的相对误差在5%;在混输泵喘振工况时,BPNN和SVR模型的预测误差随着喘振的持续进行逐渐增大;GPR模型在喘振区间的压升预测值误差均小于SVR和BPNN模型,大部分样本点相对误差在5%。GPR模型的气液两相压升预测能力最优,该方法通过少量试验数据,即可达到大量试验的效果;以概率分布方式输出预测值更能适应喘振工况大压力波动的样本特征,显著提高了混输泵喘振现象的研究效率。
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关键词
气液两相流
混输泵
机器学习
压升特性
原文传递
基于动态重叠网格的滑行艇耐波性计算
5
作者
张晨亮
刘小健
+1 位作者
王金宝
万德成
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2023年第5期669-676,共8页
滑行艇航行时其重力主要靠水动力升力支撑,因其具有阻力小且速度快等优点,目前在娱乐、救援及军事等多种场景中被广泛应用。滑行艇在航行过程中处在滑行状态,纵摇和升沉运动幅值较常规排水型船舶较高,尤其在波浪中航行时会出现周期性出...
滑行艇航行时其重力主要靠水动力升力支撑,因其具有阻力小且速度快等优点,目前在娱乐、救援及军事等多种场景中被广泛应用。滑行艇在航行过程中处在滑行状态,纵摇和升沉运动幅值较常规排水型船舶较高,尤其在波浪中航行时会出现周期性出水和入水跳跃的现象。该文使用自主开发动态重叠网格技术模块,结合开源CFD库OpenFOAM对Generic Prismatic Planing Hull (GPPH)深V型滑行艇进行了耐波性数值模拟,发现:数值计算结果与模型试验结果对比吻合较好,使用动态重叠网格技术能在不影响网格质量的前提下较好地捕捉滑行艇大幅纵摇和升沉运动;艇体周期性出水和入水会在船底部产生周期性的大幅值砰击压力,该文数值计算也可给出合理的压力预报结果。
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关键词
滑行艇
重叠网格
波浪中运动
砰击压力
原文传递
流场速度对海豚式游泳水动力性能的影响研究
6
作者
李慧
张峻霞
+3 位作者
林兴华
安义帅
张雨虓
徐国良
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2023年第2期205-212,共8页
该文以蛙人水下作战为背景,旨在通过分析流场速度对下肢运动性能与推进效率的影响,为研制水下蛙人助力外骨骼机器人提供理论依据。从海豚式游泳运动规律出发,采用多刚体运动的动网格方法,建立蛙人运动状态的数值模型。首先通过对比文献...
该文以蛙人水下作战为背景,旨在通过分析流场速度对下肢运动性能与推进效率的影响,为研制水下蛙人助力外骨骼机器人提供理论依据。从海豚式游泳运动规律出发,采用多刚体运动的动网格方法,建立蛙人运动状态的数值模型。首先通过对比文献实验结果与仿真结果,运用Pearson相关系数方法验证了所采用研究方法的可靠性;然后通过改变流场速度,分析了下肢各关节运动性能和推进效率的变化规律。结果表明:随着流场速度的增大,推进力和推进效率呈现先增大后减小的变化规律,该文所采用的人体模型在流场速度为1.7 m/s时具有最大的推进效率;流场速度主要影响海豚泳中髋关节和膝关节的屈曲阶段,以及踝关节的背屈阶段。上述研究结果将为设计水下助力外骨骼机器人关节模块和人机耦合控制系统提供理论依据。
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关键词
计算流体力学
数值模拟
多模块运动
水动力性能
原文传递
冰盖前缘冰坝形成及演进过程的离散元-水动力学耦合分析
被引量:
1
7
作者
翟必垚
张宝森
+1 位作者
刘璐
季顺迎
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2021年第5期657-667,共11页
基于冰盖影响下冰坝形成和演进的动力特性,该文针对冰坝与冰盖相互作用及冰盖破碎问题,在离散元河冰动力学模型的基础上,发展了具有冻结破碎功能的黏结失效模型,对碎冰在冰盖前缘堆积形成冰坝以及冰盖前缘破碎、冰坝推进下移的过程进行...
基于冰盖影响下冰坝形成和演进的动力特性,该文针对冰坝与冰盖相互作用及冰盖破碎问题,在离散元河冰动力学模型的基础上,发展了具有冻结破碎功能的黏结失效模型,对碎冰在冰盖前缘堆积形成冰坝以及冰盖前缘破碎、冰坝推进下移的过程进行模拟。模拟结果显示:该模型能够较全面地描述冰盖前缘冰坝形成和冰盖破碎冰坝推移的过程;冰盖会导致堆冰发生在冰盖前端或冰盖底部,冰坝体的平衡状态受到来冰量、河道边壁阻力、冰盖强度和水力等因素的影响;冰盖在水位变化条件下先沿河岸纵向断裂,进而冰坝与冰盖前端作用并向下游推移,冰坝推移过程中冰坝与冰盖的作用力是累积-释放的循环过程;由冰盖前端破碎产生的碎冰会造成更严重的堆冰和河道壅水。模拟结果对现场观测难以捕捉到的动力过程及过程中水力、冰力等信息做出了描述,可为冰坝形成和演进的机理研究及冰区凌汛的防治提供参考。
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关键词
河冰动力学
开河冰坝
冰盖破碎
离散元方法
原文传递
Journal of Hydrodynamics
8
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2020年第1期133-134,共2页
关键词
Journal
of
Hydrodynamics
2019
CFD
原文传递
仿生导管桨水动力性能研究
被引量:
3
9
作者
张正骞
李巍
杨晨俊
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2020年第1期31-36,共6页
受座头鲸带有前缘凸起鳍的启发,该文将凹凸结节应用于桨叶导边,试图改善导管桨在小进速系数工况下的水动力和空泡性能。运用自编程序,以19A导管+Ka4-70螺旋桨作为原型桨,将导边进行内凹设计:通过改变特定位置剖面弦长,设计出带有凹凸形...
受座头鲸带有前缘凸起鳍的启发,该文将凹凸结节应用于桨叶导边,试图改善导管桨在小进速系数工况下的水动力和空泡性能。运用自编程序,以19A导管+Ka4-70螺旋桨作为原型桨,将导边进行内凹设计:通过改变特定位置剖面弦长,设计出带有凹凸形导边的仿生导管螺旋桨。运用商业CFD软件开展其水动力性能与流动的模拟与分析,建立仿生导管桨性能分析的CFD数值仿真预报方法。开展了导边凹凸结构的变参数计算研究,选择效率提高最多的仿生桨进行了流场分析。基于CFD计算结果,初步发现:①一定范围内导边凹凸结节的间隔步长越小,结节产生的效果越好,且根部结节效果比叶梢附近的结节效果要好。②凹谷处切面的桨叶推力会有所提高以补偿因桨叶表面积减少造成的推力损失。③单一形式的余弦函数曲线不能最大限度地提高桨叶性能,组合函数曲线节能效果最好。
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关键词
导管桨
座头鲸
仿生
凹凸结节
原文传递
长高比对行波对流缺陷特性的影响
被引量:
1
10
作者
宁利中
徐泊冰
+2 位作者
宁碧波
袁喆
田伟利
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2019年第1期93-98,共6页
该文研究了长高比为Γ?12,20情况下行波对流中缺陷的特性。对于混合流体分离比ψ?-0.6,长高比Γ?20的情况,有缺陷的行波对流稳定存在于相对瑞利数r∈(2.224,3.6]的范围。在有缺陷的行波对流存在的上限附近,随着r的增大,缺陷发生的周期...
该文研究了长高比为Γ?12,20情况下行波对流中缺陷的特性。对于混合流体分离比ψ?-0.6,长高比Γ?20的情况,有缺陷的行波对流稳定存在于相对瑞利数r∈(2.224,3.6]的范围。在有缺陷的行波对流存在的上限附近,随着r的增大,缺陷发生的周期迅速增大。对于不同的分离比,对于ψ?-0.2的情况,Γ?12时有缺陷的行波存在的相对瑞利数范围比Γ?20时的范围小;对于ψ?-0.4的情况,Γ?12时有缺陷的行波存在的相对瑞利数范围与Γ?20时的范围相当,但存在区间的上下限前移较大;对于ψ?-0.6的情况,Γ?12时有缺陷的行波存在的相对瑞利数范围与Γ?20时的范围相当,但存在区间的上下限稍微前移。因此,长高比对有缺陷的行波有明显的影响。
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关键词
长高比
缺陷
行波
周期
数值模拟
混合流体
原文传递
椭圆余弦波作用下沙纹床面附近涡流运动特性
被引量:
1
11
作者
刘诚
刘绪杰
+1 位作者
刘晓建
孟艳秋
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2019年第5期622-629,共8页
沙纹床面附近的涡动分离及其运动过程显著影响床沙的输运。该文采用Open FOAM开源程序包建立基于原始Navier-Stokes方程的三维数值模型,使用VOF方法追踪自由液面,利用k-ε湍流模型捕捉复杂的涡流运动,对波浪作用下沙纹床面附近涡流运动...
沙纹床面附近的涡动分离及其运动过程显著影响床沙的输运。该文采用Open FOAM开源程序包建立基于原始Navier-Stokes方程的三维数值模型,使用VOF方法追踪自由液面,利用k-ε湍流模型捕捉复杂的涡流运动,对波浪作用下沙纹床面附近涡流运动特性进行研究。结果表明,受沙纹床面的影响,波浪呈现非线性特征,波高增加、波峰尖锐,且相位有所滞后;一个波周期内涡动首先产生于沙纹背浪侧,并沿背水坡抬升至沙纹峰以上,继而向上游移动;上溯至最大位置后,在下一个波周期影响下转向下游移动直至完全耗散;受分离涡的影响,近底层流场极不稳定,但整体上一个波周期内逆波向流作用较大,这与涡流显著的上溯趋势相同;涡动上溯的最大水平距离ΔX随λ/a的增大而减小,而最大垂向距离ΔZ则无明显变化;上溯过程中旋涡中心点处的湍动能呈现减小趋势,其中ωt=150°之前减小速率较快而后有所减缓。
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关键词
沙纹
波浪
OPEN
FOAM
涡流
原文传递
柔性分离盘抑制圆柱涡激振动的风洞试验
被引量:
4
12
作者
许博涵
王嘉松
梁盛平
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2017年第4期470-476,共7页
该文利用附属柔性分离盘对圆柱涡激振动(VIV)控制问题进行了风洞试验研究。针对弹性支撑的圆柱及不同长度柔性分离盘的试验模型,在雷诺数7 500-40 000情况下,测定不同约化速度(3.5-18.7)下的振动瞬态位移。结果表明:柔性分离盘长度(L)/...
该文利用附属柔性分离盘对圆柱涡激振动(VIV)控制问题进行了风洞试验研究。针对弹性支撑的圆柱及不同长度柔性分离盘的试验模型,在雷诺数7 500-40 000情况下,测定不同约化速度(3.5-18.7)下的振动瞬态位移。结果表明:柔性分离盘长度(L)/圆柱直径(D)比为0.6、0.8和1三种圆柱的横向无因次均方根振幅远小于单圆柱,涡激振动抑制效果很好,均在77.6%以上,其中L=0.8D的圆柱抑制效果最佳,几乎无振动;而L=1.2D和1.5D的圆柱反而出现振动增强,约4.5%和9%。对比单圆柱的共振区,附属柔性分离盘的圆柱共振区在约化速度上更靠后且范围更大。
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关键词
圆柱
柔性分离盘
涡激振动
抑制
风洞试验
原文传递
海上溢油漂移扩散的数值模拟
被引量:
5
13
作者
王昆
林金波
杜静
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2017年第2期213-219,共7页
该文基于三维自由水面垂向分层动网格的Euler-Lagrangian模式,采用VC方式(Vertex-Centered)的非结构化有限体积方法离散三维浅水方程,模拟渤海的潮汐水流运动过程。以此为水动力背景场,采用油、水分离的Lagrangian粒子追踪模型,对渤海...
该文基于三维自由水面垂向分层动网格的Euler-Lagrangian模式,采用VC方式(Vertex-Centered)的非结构化有限体积方法离散三维浅水方程,模拟渤海的潮汐水流运动过程。以此为水动力背景场,采用油、水分离的Lagrangian粒子追踪模型,对渤海海域发生的溢油漂移扩散问题进行模拟。其油品的蒸发、乳化和溶解等风化作用以引入综合衰减系数的方式考虑。模型对油膜的漂移路径、厚度和面积进行了实时模拟和预测,用多个测站的同步连续实测值对水动力模式进行了参数率定与模型验证,油膜输运扩散的计算结果也与相关报告数据进行了对比,均吻合良好,说明模型具有较高的可靠性与重现性。
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关键词
渤海
三维水动力模型
Vertex-Centered非结构化有限体积法
油、水分离溢油模型
原文传递
轴流式水轮机导流罩与叶轮尾流流场仿真研究
被引量:
7
14
作者
陈正寿
张国辉
+2 位作者
刘羽
赵陈
黄聪汉
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2016年第1期90-98,共9页
文中提出一种新型轴流、悬浮式潮流能水轮机结构,为提高其潮流能利用效率,采用CFD技术对水轮机外围流线型导流罩内流场与叶轮尾流场进行数值仿真研究。通过对比拟定的10种不同线型导流罩,发现收缩段和扩散段的进出口曲线前后连接点比例m...
文中提出一种新型轴流、悬浮式潮流能水轮机结构,为提高其潮流能利用效率,采用CFD技术对水轮机外围流线型导流罩内流场与叶轮尾流场进行数值仿真研究。通过对比拟定的10种不同线型导流罩,发现收缩段和扩散段的进出口曲线前后连接点比例mx为0.3的双三次曲线导流罩内流场更加稳定、均匀。为进一步研究导流罩的聚能作用与叶轮尾流场的速度分布情况,实施了有、无导流罩工况下水轮机的数值仿真,结果显示:距离叶轮下游边缘1.25D(D为叶片直径)以内的流场域流速有显著的改变,且加装双三次曲线0.3mx=线型导流罩,水轮机较敞水工况输出功率提高约29%。相关的拖曳水池模型试验验证了数值仿真方法的有效性。
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关键词
潮流能
轴流式水轮机
导流罩
尾流
CFD
原文传递
基于椭圆正弦攻角运动振动翼的能量采集性能分析
15
作者
徐文华
许国冬
张庆力
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2015年第4期460-465,共6页
振动翼作为一种有效的潮流能、风能换能装置,可将潮流或风的动能转化为机械动能推动电机发电。该文通过调整机翼的周期性垂向运动与旋转运动实现机翼与来流的有效攻角控制,来流对机翼的流体动升力可推动机械装置往复运动并转换为电机的...
振动翼作为一种有效的潮流能、风能换能装置,可将潮流或风的动能转化为机械动能推动电机发电。该文通过调整机翼的周期性垂向运动与旋转运动实现机翼与来流的有效攻角控制,来流对机翼的流体动升力可推动机械装置往复运动并转换为电机的转动。假定机翼表面的边界层极薄,黏性仅在边界层内部作用,泻出涡仅从机翼的尾缘处泻出,引入势流理论,采用边界元法与泻出涡模型模拟机翼边界层的外部流场。主要分析了机翼以椭圆正弦为有效攻角运动的振动运动的能量采集性能,计算NACA0012机翼在不同运动频率、振动幅值与有效攻角时的能量采集效率,并分析了椭圆正弦K参数对能量采集的影响,研究实现高效率能量采集的机理。
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关键词
振动翼
能量采集
边界元
椭圆正弦函数
原文传递
水流作用下圆柱周围床面切应力分布的三维数值模拟
被引量:
1
16
作者
张博杰
张庆河
邹国良
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2015年第3期306-313,共8页
该文基于计算流体动力学开源程序OpenFOAM建立三维水流数学模型,模拟圆柱周围的水流运动,分析圆柱迎流侧和背流侧流速剖面分布,通过与物理模型试验结果对比,表明所建立的模型能够较好地描述圆柱周围的水流运动。并在此基础上,分析对比...
该文基于计算流体动力学开源程序OpenFOAM建立三维水流数学模型,模拟圆柱周围的水流运动,分析圆柱迎流侧和背流侧流速剖面分布,通过与物理模型试验结果对比,表明所建立的模型能够较好地描述圆柱周围的水流运动。并在此基础上,分析对比了不同床面切应力计算方法模拟得到的圆柱周围床面切应力放大系数分布,获得了较为准确的计算方法。
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关键词
圆柱
床面切应力
OPENFOAM
数值模拟
原文传递
不同水动力扰动下沉水植物对沉积物重金属释放的影响
被引量:
8
17
作者
雷阳
王沛芳
+1 位作者
王超
张微敏
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2015年第3期245-250,共6页
在风浪扰动条件下,沉积物再悬浮会造成重金属的二次释放。沉水植物可以有效地改变水流条件并抑制颗粒物再悬浮,从而一定程度地改善水体的生态环境。该文通过室内环形风动水槽模拟实验,利用ADV测流技术与悬浮颗粒物(SPM)浓度表征悬浮量...
在风浪扰动条件下,沉积物再悬浮会造成重金属的二次释放。沉水植物可以有效地改变水流条件并抑制颗粒物再悬浮,从而一定程度地改善水体的生态环境。该文通过室内环形风动水槽模拟实验,利用ADV测流技术与悬浮颗粒物(SPM)浓度表征悬浮量的方法,分析不同水动力条件下沉水植物苦草对水流条件的影响及再悬浮过程8 h内SPM的浓度变化,并测定试验周期(35天)内重金属(Ni、Cd)于上覆水、间隙水及沉积物中的分布情况,研究不同水动力下水生植物对重金属再悬浮的影响规律。结果表明,在风速分别为3.21 m/s(小风)、5.95 m/s(中风)和8.78 m/s(大风)时3种风力的扰动作用下,植物有效高度内流速低且流速梯度小,而冠层至水面高度内流速梯度较大,水流结构以植物冠层为拐点,呈"S"形分布。上覆水SPM浓度与无植物时相比显著降低,沉积物再悬浮率下降量(W)与风速(v)呈对数关系(W=0.2194ln(v)-0.2445)。不同水动力条件下,重金属(Ni、Cd)在上覆水、间隙水及沉积物中分布情况及变化规律相似。试验期间间隙水与沉积物中重金属含量变化整体呈现下降趋势,上覆水重金属含量上升。间隙水重金属释放量与风速呈对数关系,Ni、Cd释放量分别为39.55 ng(小风)/77.91 ng(中风)/110.04 ng(大风),以及1.10 ng(小风)/1.81 ng(中风)/2.80 ng(大风)。
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关键词
水动力
沉水植物
沉积物重金属
释放
原文传递
基于大涡模拟的非对称机翼尾流场湍流流动分析
被引量:
2
18
作者
王骁
黄振宇
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2014年第3期288-293,共6页
该文以人工可压缩方法求解不可压缩Navier-Stokes方程,采用具有壁面自适应的WALE亚格子应力模型,开发了基于非结构网格的大涡模拟求解器,其中控制方程的对流项、粘性耗散项分别以三阶MUSCL格式和沿网格结点中心的方向导数法进行离散,数...
该文以人工可压缩方法求解不可压缩Navier-Stokes方程,采用具有壁面自适应的WALE亚格子应力模型,开发了基于非结构网格的大涡模拟求解器,其中控制方程的对流项、粘性耗散项分别以三阶MUSCL格式和沿网格结点中心的方向导数法进行离散,数值离散得到的非线性方程组采用无矩阵运算的全隐式LU-SGS方法分步迭代求解。文中以具有钝体尾缘的非对称机翼为对象,实现了机翼周围非定常流动的大涡模拟。通过与实验结果的对比,表明所开发的流场求解器能够应用于复杂流动中的湍流结构的大涡模拟和湍流特征量分析。
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关键词
大涡模拟
人工可压缩性
WALE亚格子模型
原文传递
我刊顾问编委吴耀祖教授九十华诞学术会议在加州理工学院举行
19
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2014年第6期I0004-I0004,共1页
为了祝贺吴耀祖教授九十华诞,美国加州理工学院(Caltech)工程与应用科学学院于2014年9月26日在该校贝克曼研究院礼堂举行了以“工程科学回顾与展望”为主题的专题研讨会。来自世界各地学者、吴耀祖教授的学生和同事70余人参加了本次...
为了祝贺吴耀祖教授九十华诞,美国加州理工学院(Caltech)工程与应用科学学院于2014年9月26日在该校贝克曼研究院礼堂举行了以“工程科学回顾与展望”为主题的专题研讨会。来自世界各地学者、吴耀祖教授的学生和同事70余人参加了本次会议。专题研讨会于上午9:30开始,工程与应用科学学院院长、冯卡门讲席教授AresRosakis博士致欢迎词,并介绍了吴耀祖教授的生平。
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关键词
加州理工学院
学术会议
专题研讨会
编委
工程科学
应用科学
研究院
贝克曼
原文传递
岩屑床清除钻杆流场的数值模拟与分析
被引量:
8
20
作者
房亮
李孝伟
狄勤丰
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2014年第3期332-337,共6页
在大位移、大斜度定向井中,岩屑携带困难,极易形成岩屑床,导致蹩钻或卡钻,严重影响钻井的安全和工作效率。该文研究了一种新型的岩屑床清除钻杆,采用计算流体动力学对其工作流场进行数值模拟,使用滑移网格方法模拟了清除钻杆的真实转动...
在大位移、大斜度定向井中,岩屑携带困难,极易形成岩屑床,导致蹩钻或卡钻,严重影响钻井的安全和工作效率。该文研究了一种新型的岩屑床清除钻杆,采用计算流体动力学对其工作流场进行数值模拟,使用滑移网格方法模拟了清除钻杆的真实转动。通过速度云图、流线图和切应力分布曲线等计算结果分析了该钻杆清除岩屑床的工作机理。采用多相流模型研究了在不同的斜度下重力对岩屑床清除钻杆工作流场的影响,并考察了固定斜度时清除钻杆转速对岩屑清除效果的影响,得出了相应结论。通过计算,证实了该清除钻杆能够有效地解决大斜度大位移井岩屑床的清洁问题,并对其工程实际应用提供了有效的理论支持和技术指导。
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关键词
井眼净化
岩屑床
数值模拟
原文传递
题名
基于数据驱动RANS模型的水翼空化流数值模拟
1
作者
陈卓
邓见
机构
浙江大学航空航天学院
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2024年第4期615-625,共11页
文摘
湍流模型的选取对空化计算具有重要影响,由于封闭项的不精确拟合,传统RANS模型在空化计算中表现出局限性。该文提出了一种基于标准k-ωSST模型的数据驱动RANS框架,选取LES高保真数据为学习目标,采用神经网络算法重构了RANS方程封闭项,将数据的时空影响纳入了模型训练过程。为验证当前数据驱动模型的可靠性,将其应用至二维水翼空化流数值模拟,从瞬时特性和平均特性等方面展开分析,并开展了泛化性能测试。研究结果表明:相比于标准k-ωSST模型,当前数据驱动模型有效增强了空化计算的非定常性,对空化形态演变和脱落频率做出了更为准确的预测;同时,该模型在泛化性能测试中表现优异,证明其有一定的几何外推能力。
关键词
数据驱动RANS模型
水翼空化
非定常特性
神经网络
Keywords
Data-driven RANS model
Cavitation of hydrofoil
Unsteady characteristics
Neural network
分类号
O35 [理学—流体力学]
原文传递
题名
掺氢海管悬跨段的拍振耦合响应实验研究
2
作者
朱红钧
唐堂
谢宜蒲
张文翔
机构
西南石油大学石油与天然气工程学院
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2024年第5期801-810,共10页
基金
四川省杰出青年科学基金项目(2023NSFSC1953)
四川省中央引导地方科技发展专项(2023ZYD0140)
四川省青年基金项目(2024NSFSC0968)。
文摘
关于大长径比柔性海底管道悬跨段的流致振动与管床拍击耦合响应的实验研究目前甚少,而掺氢输送是海洋风能、光能等新能源利用海水原位制氢后实现大规模氢能转运的重要途径,氢气的掺入使内外流耦合作用下的悬跨海管流致振动响应更为复杂,进一步影响了小间隙比下的管床拍击过程。该文在循环实验水槽中开展了近底床小间隙比柔性悬跨管的内外流耦合振动响应实验,测试了外流约化速度7.82~21.36和内流掺氢比0.0~1.0范围内的管道振动响应与管床拍击特征。研究结果表明:管内为静止液体时,悬跨管呈现二阶振动响应,掺氢后振动降阶,但随着掺氢比的增大,振动响应增强;掺氢比的增大使得发生管床拍击的临界约化速度升高,掺氢比≥0.5时,临界约化速度达到12.93;掺氢比的变化会引起振动模态的改变,从而造成管床拍击位置的时空变化,尤其在模态竞争组次,拍击长度、拍击部位均随时间波动。
关键词
海底管道
悬跨段
掺氢混输
涡激振动
管床拍击
Keywords
Subsea pipeline
Free-spanning
Hydrogen-mixed transportation
Vortex-induced vibration
Pipe-seabed impact
分类号
TU476 [建筑科学—结构工程]
原文传递
题名
基于边界元法的致密气藏多连通区域压裂水平井试井模型研究
被引量:
1
3
作者
赵玉龙
冯颢严
崔乾晨
肖尧
李洪玺
侯晓犇
张烈辉
机构
西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室
西南石油大学石油与天然气工程学院
中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司致密油气勘探开发项目部
中国石油川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院
中国石油化工股份有限公司西南油气分公司采气三厂
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2024年第4期638-647,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52222402,52234003,52074235)
四川省杰出青年科技人才资助项目(2022JDJQ0009)
中国石油-西南石油大学创新联合体项目(2020CX020202,2020CX030202)。
文摘
水平井分段多簇体积压裂是致密气藏高效开发的关键技术,试井分析是现场高效开展储层与裂缝参数反演的重要手段。由于致密气井钻遇储层物性非均质性强、力学性质差异大,常采用“一段一策”差异化压裂方案,导致传统线性耦合、统一SRV边界复合试井模型适用差,亟需解决试井模型考虑段间水力裂缝、SRV规模差异化精细表征的难题。鉴于单段SRV相对独立,该文的研究区域为一个多连通的渗流场,基于边界元理论联立耦合各渗流场边界积分,建立了包含多个渗流场的致密气井非稳态渗流模型,实现了压裂段间改造体积的独立刻画,并耦合了水力裂缝有限导流与应力敏感效应。综合应用Green函数、点源函数及摄动变换等方法实现模型求解,分析了单段SRV区域形态、规模及物性等参数对典型曲线的影响。研究成果以期为致密气藏水力裂缝、SRV物性参数反演及压后改造效果评估提供新方案。
关键词
边界元法
多连通区域
非稳态渗流
压裂水平井
试井分析
Keywords
Boundary element method
Multi connected area
Unsteady seepage
Fracturing horizontal wells
Well test analysis
分类号
TE348 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
原文传递
题名
基于机器学习的半开式混输泵气液两相压升特性预测研究
4
作者
孙帅辉
宋国华
张晓明
马晋阳
闫思娜
机构
西安理工大学水利水电学院
陕西省引汉济渭工程建设有限公司
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2023年第5期729-736,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51839010)
陕西省自然科学基础研究计划-引汉济渭联合基金(2021JLM-55)
陕西高校青年创新团队(2020-29)。
文摘
针对半开式混输泵气液两相运行,特别是喘振工况下,压升难以获取的问题,采用机器学习的方法预测其压升特性,以协助优化设计,保障混输泵安全运行。该文通过试验的方法,获得混输泵气液两相压升的数据;然后构建以转速、液相流量和入口体积含气率作为输入特征,并基于高斯过程回归(GPR)、BP神经网络(BPNN)以及支持向量机回归(SVR)等算法的机器学习模型,开展混输泵压升的预测和分析。结果表明:在混输泵正常工况时,BPNN模型在高含气率的预测值严重偏离试验值,GPR模型预测的相对误差在5%;在混输泵喘振工况时,BPNN和SVR模型的预测误差随着喘振的持续进行逐渐增大;GPR模型在喘振区间的压升预测值误差均小于SVR和BPNN模型,大部分样本点相对误差在5%。GPR模型的气液两相压升预测能力最优,该方法通过少量试验数据,即可达到大量试验的效果;以概率分布方式输出预测值更能适应喘振工况大压力波动的样本特征,显著提高了混输泵喘振现象的研究效率。
关键词
气液两相流
混输泵
机器学习
压升特性
Keywords
Gas-liquid two-phase flow
Multiphase pump
Machine learning
Pressure performance
分类号
TH313 [机械工程—机械制造及自动化]
原文传递
题名
基于动态重叠网格的滑行艇耐波性计算
5
作者
张晨亮
刘小健
王金宝
万德成
机构
上海交通大学船海计算水动力学研究中心(CMHL)船舶海洋与建筑工程学院
喷水推进技术重点实验室
中国船舶及海洋工程设计研究院上海市船舶工程重点实验室
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2023年第5期669-676,共8页
文摘
滑行艇航行时其重力主要靠水动力升力支撑,因其具有阻力小且速度快等优点,目前在娱乐、救援及军事等多种场景中被广泛应用。滑行艇在航行过程中处在滑行状态,纵摇和升沉运动幅值较常规排水型船舶较高,尤其在波浪中航行时会出现周期性出水和入水跳跃的现象。该文使用自主开发动态重叠网格技术模块,结合开源CFD库OpenFOAM对Generic Prismatic Planing Hull (GPPH)深V型滑行艇进行了耐波性数值模拟,发现:数值计算结果与模型试验结果对比吻合较好,使用动态重叠网格技术能在不影响网格质量的前提下较好地捕捉滑行艇大幅纵摇和升沉运动;艇体周期性出水和入水会在船底部产生周期性的大幅值砰击压力,该文数值计算也可给出合理的压力预报结果。
关键词
滑行艇
重叠网格
波浪中运动
砰击压力
Keywords
Planing craft
Overset grid
Seakeeping
Slamming pressure
分类号
TU476 [建筑科学—结构工程]
原文传递
题名
流场速度对海豚式游泳水动力性能的影响研究
6
作者
李慧
张峻霞
林兴华
安义帅
张雨虓
徐国良
机构
天津科技大学机械工程学院
天津科技大学天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室
清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2023年第2期205-212,共8页
基金
清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室开放基金资助项目(SKLTKF21B11)
中国博士后科学基金资助项目(2021M702455)。
文摘
该文以蛙人水下作战为背景,旨在通过分析流场速度对下肢运动性能与推进效率的影响,为研制水下蛙人助力外骨骼机器人提供理论依据。从海豚式游泳运动规律出发,采用多刚体运动的动网格方法,建立蛙人运动状态的数值模型。首先通过对比文献实验结果与仿真结果,运用Pearson相关系数方法验证了所采用研究方法的可靠性;然后通过改变流场速度,分析了下肢各关节运动性能和推进效率的变化规律。结果表明:随着流场速度的增大,推进力和推进效率呈现先增大后减小的变化规律,该文所采用的人体模型在流场速度为1.7 m/s时具有最大的推进效率;流场速度主要影响海豚泳中髋关节和膝关节的屈曲阶段,以及踝关节的背屈阶段。上述研究结果将为设计水下助力外骨骼机器人关节模块和人机耦合控制系统提供理论依据。
关键词
计算流体力学
数值模拟
多模块运动
水动力性能
Keywords
Computational fluid dynamics
Numerical simulation
Multi-module motion
Hydrodynamic performance
分类号
G804.65 [文化科学—运动人体科学]
原文传递
题名
冰盖前缘冰坝形成及演进过程的离散元-水动力学耦合分析
被引量:
1
7
作者
翟必垚
张宝森
刘璐
季顺迎
机构
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
黄河水利委员会黄河水利科学研究院
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2021年第5期657-667,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC1508402)
国家自然科学基金项目(51639004)。
文摘
基于冰盖影响下冰坝形成和演进的动力特性,该文针对冰坝与冰盖相互作用及冰盖破碎问题,在离散元河冰动力学模型的基础上,发展了具有冻结破碎功能的黏结失效模型,对碎冰在冰盖前缘堆积形成冰坝以及冰盖前缘破碎、冰坝推进下移的过程进行模拟。模拟结果显示:该模型能够较全面地描述冰盖前缘冰坝形成和冰盖破碎冰坝推移的过程;冰盖会导致堆冰发生在冰盖前端或冰盖底部,冰坝体的平衡状态受到来冰量、河道边壁阻力、冰盖强度和水力等因素的影响;冰盖在水位变化条件下先沿河岸纵向断裂,进而冰坝与冰盖前端作用并向下游推移,冰坝推移过程中冰坝与冰盖的作用力是累积-释放的循环过程;由冰盖前端破碎产生的碎冰会造成更严重的堆冰和河道壅水。模拟结果对现场观测难以捕捉到的动力过程及过程中水力、冰力等信息做出了描述,可为冰坝形成和演进的机理研究及冰区凌汛的防治提供参考。
关键词
河冰动力学
开河冰坝
冰盖破碎
离散元方法
Keywords
River ice dynamics
Ice jam
Ice cover fragmentation
Discrete element method
分类号
TV133 [水利工程—水力学及河流动力学]
原文传递
题名
Journal of Hydrodynamics
8
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2020年第1期133-134,共2页
关键词
Journal
of
Hydrodynamics
2019
CFD
分类号
Z87 [文化科学]
原文传递
题名
仿生导管桨水动力性能研究
被引量:
3
9
作者
张正骞
李巍
杨晨俊
机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2020年第1期31-36,共6页
文摘
受座头鲸带有前缘凸起鳍的启发,该文将凹凸结节应用于桨叶导边,试图改善导管桨在小进速系数工况下的水动力和空泡性能。运用自编程序,以19A导管+Ka4-70螺旋桨作为原型桨,将导边进行内凹设计:通过改变特定位置剖面弦长,设计出带有凹凸形导边的仿生导管螺旋桨。运用商业CFD软件开展其水动力性能与流动的模拟与分析,建立仿生导管桨性能分析的CFD数值仿真预报方法。开展了导边凹凸结构的变参数计算研究,选择效率提高最多的仿生桨进行了流场分析。基于CFD计算结果,初步发现:①一定范围内导边凹凸结节的间隔步长越小,结节产生的效果越好,且根部结节效果比叶梢附近的结节效果要好。②凹谷处切面的桨叶推力会有所提高以补偿因桨叶表面积减少造成的推力损失。③单一形式的余弦函数曲线不能最大限度地提高桨叶性能,组合函数曲线节能效果最好。
关键词
导管桨
座头鲸
仿生
凹凸结节
Keywords
ducted propellers
humpback whale
bionic
leading-edge tubercle
分类号
U661.313 [交通运输工程—船舶及航道工程]
原文传递
题名
长高比对行波对流缺陷特性的影响
被引量:
1
10
作者
宁利中
徐泊冰
宁碧波
袁喆
田伟利
机构
西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室
嘉兴学院建筑工程学院
中水珠江规划勘测设计有限公司
上海大学建筑系
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2019年第1期93-98,共6页
基金
国家自然科学基金项目(10872164)
省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室基金项目(2017ZZKT-2)~~
文摘
该文研究了长高比为Γ?12,20情况下行波对流中缺陷的特性。对于混合流体分离比ψ?-0.6,长高比Γ?20的情况,有缺陷的行波对流稳定存在于相对瑞利数r∈(2.224,3.6]的范围。在有缺陷的行波对流存在的上限附近,随着r的增大,缺陷发生的周期迅速增大。对于不同的分离比,对于ψ?-0.2的情况,Γ?12时有缺陷的行波存在的相对瑞利数范围比Γ?20时的范围小;对于ψ?-0.4的情况,Γ?12时有缺陷的行波存在的相对瑞利数范围与Γ?20时的范围相当,但存在区间的上下限前移较大;对于ψ?-0.6的情况,Γ?12时有缺陷的行波存在的相对瑞利数范围与Γ?20时的范围相当,但存在区间的上下限稍微前移。因此,长高比对有缺陷的行波有明显的影响。
关键词
长高比
缺陷
行波
周期
数值模拟
混合流体
Keywords
aspect ratio
defect
traveling wave
period
numerical simulation
binary fluid mixture
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
原文传递
题名
椭圆余弦波作用下沙纹床面附近涡流运动特性
被引量:
1
11
作者
刘诚
刘绪杰
刘晓建
孟艳秋
机构
珠江水利委员会珠江水利科学研究院
水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室
河海大学港口海岸与近海工程学院
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2019年第5期622-629,共8页
基金
国家重点研发计划(2017YFC0405402)
国家自然科学基金青年基金(51409094)
+1 种基金
广东省科技计划项目(2013B020200008)
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX18_0181)~~
文摘
沙纹床面附近的涡动分离及其运动过程显著影响床沙的输运。该文采用Open FOAM开源程序包建立基于原始Navier-Stokes方程的三维数值模型,使用VOF方法追踪自由液面,利用k-ε湍流模型捕捉复杂的涡流运动,对波浪作用下沙纹床面附近涡流运动特性进行研究。结果表明,受沙纹床面的影响,波浪呈现非线性特征,波高增加、波峰尖锐,且相位有所滞后;一个波周期内涡动首先产生于沙纹背浪侧,并沿背水坡抬升至沙纹峰以上,继而向上游移动;上溯至最大位置后,在下一个波周期影响下转向下游移动直至完全耗散;受分离涡的影响,近底层流场极不稳定,但整体上一个波周期内逆波向流作用较大,这与涡流显著的上溯趋势相同;涡动上溯的最大水平距离ΔX随λ/a的增大而减小,而最大垂向距离ΔZ则无明显变化;上溯过程中旋涡中心点处的湍动能呈现减小趋势,其中ωt=150°之前减小速率较快而后有所减缓。
关键词
沙纹
波浪
OPEN
FOAM
涡流
Keywords
ripple
wave
OpenFOAM
eddy flow
分类号
TV139.2 [水利工程—水力学及河流动力学]
原文传递
题名
柔性分离盘抑制圆柱涡激振动的风洞试验
被引量:
4
12
作者
许博涵
王嘉松
梁盛平
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2017年第4期470-476,共7页
基金
国家自然科学基金项目(11372188
51490674)~~
文摘
该文利用附属柔性分离盘对圆柱涡激振动(VIV)控制问题进行了风洞试验研究。针对弹性支撑的圆柱及不同长度柔性分离盘的试验模型,在雷诺数7 500-40 000情况下,测定不同约化速度(3.5-18.7)下的振动瞬态位移。结果表明:柔性分离盘长度(L)/圆柱直径(D)比为0.6、0.8和1三种圆柱的横向无因次均方根振幅远小于单圆柱,涡激振动抑制效果很好,均在77.6%以上,其中L=0.8D的圆柱抑制效果最佳,几乎无振动;而L=1.2D和1.5D的圆柱反而出现振动增强,约4.5%和9%。对比单圆柱的共振区,附属柔性分离盘的圆柱共振区在约化速度上更靠后且范围更大。
关键词
圆柱
柔性分离盘
涡激振动
抑制
风洞试验
Keywords
circular cylinder
flexible splitter plates
vortex-induced vibration
suppression
wind tunnel experiment
分类号
O351 [理学—流体力学]
原文传递
题名
海上溢油漂移扩散的数值模拟
被引量:
5
13
作者
王昆
林金波
杜静
机构
辽宁省海洋水产科学研究院
大连理工大学建设工程学部水利工程学院
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2017年第2期213-219,共7页
基金
辽宁省博士启动基金项目(201601388)
海洋公益性行业科研专项(201505019)~~
文摘
该文基于三维自由水面垂向分层动网格的Euler-Lagrangian模式,采用VC方式(Vertex-Centered)的非结构化有限体积方法离散三维浅水方程,模拟渤海的潮汐水流运动过程。以此为水动力背景场,采用油、水分离的Lagrangian粒子追踪模型,对渤海海域发生的溢油漂移扩散问题进行模拟。其油品的蒸发、乳化和溶解等风化作用以引入综合衰减系数的方式考虑。模型对油膜的漂移路径、厚度和面积进行了实时模拟和预测,用多个测站的同步连续实测值对水动力模式进行了参数率定与模型验证,油膜输运扩散的计算结果也与相关报告数据进行了对比,均吻合良好,说明模型具有较高的可靠性与重现性。
关键词
渤海
三维水动力模型
Vertex-Centered非结构化有限体积法
油、水分离溢油模型
Keywords
Bohai
3D hydrodynamic model
Vertex-Centered unstructured finite volume method
Oil spill model of oil and water separation
分类号
P731.2 [天文地球—海洋科学]
X26 [环境科学与工程—环境科学]
原文传递
题名
轴流式水轮机导流罩与叶轮尾流流场仿真研究
被引量:
7
14
作者
陈正寿
张国辉
刘羽
赵陈
黄聪汉
机构
浙江海洋学院船舶与海洋工程学院
浙江欧华造船股份有限公司
太平洋海洋工程(舟山)有限公司
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2016年第1期90-98,共9页
基金
国家自然科学基金(41476078)
浙江省科技计划项目(2015C34013)
舟山科技计划项目(2014C41003)~~
文摘
文中提出一种新型轴流、悬浮式潮流能水轮机结构,为提高其潮流能利用效率,采用CFD技术对水轮机外围流线型导流罩内流场与叶轮尾流场进行数值仿真研究。通过对比拟定的10种不同线型导流罩,发现收缩段和扩散段的进出口曲线前后连接点比例mx为0.3的双三次曲线导流罩内流场更加稳定、均匀。为进一步研究导流罩的聚能作用与叶轮尾流场的速度分布情况,实施了有、无导流罩工况下水轮机的数值仿真,结果显示:距离叶轮下游边缘1.25D(D为叶片直径)以内的流场域流速有显著的改变,且加装双三次曲线0.3mx=线型导流罩,水轮机较敞水工况输出功率提高约29%。相关的拖曳水池模型试验验证了数值仿真方法的有效性。
关键词
潮流能
轴流式水轮机
导流罩
尾流
CFD
Keywords
tidal current energy
axial-flow turbine
diffuser
wake flow
computational fluid dynamics
分类号
TV136.1 [水利工程—水力学及河流动力学]
原文传递
题名
基于椭圆正弦攻角运动振动翼的能量采集性能分析
15
作者
徐文华
许国冬
张庆力
机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
中国海洋大学工程学院
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2015年第4期460-465,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51479044)~~
文摘
振动翼作为一种有效的潮流能、风能换能装置,可将潮流或风的动能转化为机械动能推动电机发电。该文通过调整机翼的周期性垂向运动与旋转运动实现机翼与来流的有效攻角控制,来流对机翼的流体动升力可推动机械装置往复运动并转换为电机的转动。假定机翼表面的边界层极薄,黏性仅在边界层内部作用,泻出涡仅从机翼的尾缘处泻出,引入势流理论,采用边界元法与泻出涡模型模拟机翼边界层的外部流场。主要分析了机翼以椭圆正弦为有效攻角运动的振动运动的能量采集性能,计算NACA0012机翼在不同运动频率、振动幅值与有效攻角时的能量采集效率,并分析了椭圆正弦K参数对能量采集的影响,研究实现高效率能量采集的机理。
关键词
振动翼
能量采集
边界元
椭圆正弦函数
Keywords
oscillatory foil
energy harvesting
boundary element
elliptic sine function
分类号
TK712 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
原文传递
题名
水流作用下圆柱周围床面切应力分布的三维数值模拟
被引量:
1
16
作者
张博杰
张庆河
邹国良
机构
中交第四航务工程勘察设计院有限公司
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
南京水利科学研究院
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2015年第3期306-313,共8页
文摘
该文基于计算流体动力学开源程序OpenFOAM建立三维水流数学模型,模拟圆柱周围的水流运动,分析圆柱迎流侧和背流侧流速剖面分布,通过与物理模型试验结果对比,表明所建立的模型能够较好地描述圆柱周围的水流运动。并在此基础上,分析对比了不同床面切应力计算方法模拟得到的圆柱周围床面切应力放大系数分布,获得了较为准确的计算方法。
关键词
圆柱
床面切应力
OPENFOAM
数值模拟
Keywords
circular cylinder
bed shear stress
OpenFOAM
numerical simulation
分类号
TV131.2 [水利工程—水力学及河流动力学]
原文传递
题名
不同水动力扰动下沉水植物对沉积物重金属释放的影响
被引量:
8
17
作者
雷阳
王沛芳
王超
张微敏
机构
河海大学环境学院浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2015年第3期245-250,共6页
基金
国家重大基础"973"研究项目(2010CB429006)
国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07101-008)~~
文摘
在风浪扰动条件下,沉积物再悬浮会造成重金属的二次释放。沉水植物可以有效地改变水流条件并抑制颗粒物再悬浮,从而一定程度地改善水体的生态环境。该文通过室内环形风动水槽模拟实验,利用ADV测流技术与悬浮颗粒物(SPM)浓度表征悬浮量的方法,分析不同水动力条件下沉水植物苦草对水流条件的影响及再悬浮过程8 h内SPM的浓度变化,并测定试验周期(35天)内重金属(Ni、Cd)于上覆水、间隙水及沉积物中的分布情况,研究不同水动力下水生植物对重金属再悬浮的影响规律。结果表明,在风速分别为3.21 m/s(小风)、5.95 m/s(中风)和8.78 m/s(大风)时3种风力的扰动作用下,植物有效高度内流速低且流速梯度小,而冠层至水面高度内流速梯度较大,水流结构以植物冠层为拐点,呈"S"形分布。上覆水SPM浓度与无植物时相比显著降低,沉积物再悬浮率下降量(W)与风速(v)呈对数关系(W=0.2194ln(v)-0.2445)。不同水动力条件下,重金属(Ni、Cd)在上覆水、间隙水及沉积物中分布情况及变化规律相似。试验期间间隙水与沉积物中重金属含量变化整体呈现下降趋势,上覆水重金属含量上升。间隙水重金属释放量与风速呈对数关系,Ni、Cd释放量分别为39.55 ng(小风)/77.91 ng(中风)/110.04 ng(大风),以及1.10 ng(小风)/1.81 ng(中风)/2.80 ng(大风)。
关键词
水动力
沉水植物
沉积物重金属
释放
Keywords
hydrodynamics
submerged plants
sediment heavy metals
release
分类号
X52 [环境科学与工程—环境工程]
原文传递
题名
基于大涡模拟的非对称机翼尾流场湍流流动分析
被引量:
2
18
作者
王骁
黄振宇
机构
中国船舶科学研究中心
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2014年第3期288-293,共6页
文摘
该文以人工可压缩方法求解不可压缩Navier-Stokes方程,采用具有壁面自适应的WALE亚格子应力模型,开发了基于非结构网格的大涡模拟求解器,其中控制方程的对流项、粘性耗散项分别以三阶MUSCL格式和沿网格结点中心的方向导数法进行离散,数值离散得到的非线性方程组采用无矩阵运算的全隐式LU-SGS方法分步迭代求解。文中以具有钝体尾缘的非对称机翼为对象,实现了机翼周围非定常流动的大涡模拟。通过与实验结果的对比,表明所开发的流场求解器能够应用于复杂流动中的湍流结构的大涡模拟和湍流特征量分析。
关键词
大涡模拟
人工可压缩性
WALE亚格子模型
Keywords
large eddy simulation
artificial compressibility
wall adaptation local eddy-viscosity subgrid model
分类号
O357.5 [理学—流体力学]
原文传递
题名
我刊顾问编委吴耀祖教授九十华诞学术会议在加州理工学院举行
19
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2014年第6期I0004-I0004,共1页
文摘
为了祝贺吴耀祖教授九十华诞,美国加州理工学院(Caltech)工程与应用科学学院于2014年9月26日在该校贝克曼研究院礼堂举行了以“工程科学回顾与展望”为主题的专题研讨会。来自世界各地学者、吴耀祖教授的学生和同事70余人参加了本次会议。专题研讨会于上午9:30开始,工程与应用科学学院院长、冯卡门讲席教授AresRosakis博士致欢迎词,并介绍了吴耀祖教授的生平。
关键词
加州理工学院
学术会议
专题研讨会
编委
工程科学
应用科学
研究院
贝克曼
分类号
G237.5 [文化科学]
原文传递
题名
岩屑床清除钻杆流场的数值模拟与分析
被引量:
8
20
作者
房亮
李孝伟
狄勤丰
机构
上海大学上海市应用数学和力学研究所
出处
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2014年第3期332-337,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51174130)
上海市科学技术委员会优秀学术带头人项目(12XD1402500)
+1 种基金
上海市部分地方院校能力建设项目(12160500200)
上海市科委自然基金项目(13ZR1415700)~~
文摘
在大位移、大斜度定向井中,岩屑携带困难,极易形成岩屑床,导致蹩钻或卡钻,严重影响钻井的安全和工作效率。该文研究了一种新型的岩屑床清除钻杆,采用计算流体动力学对其工作流场进行数值模拟,使用滑移网格方法模拟了清除钻杆的真实转动。通过速度云图、流线图和切应力分布曲线等计算结果分析了该钻杆清除岩屑床的工作机理。采用多相流模型研究了在不同的斜度下重力对岩屑床清除钻杆工作流场的影响,并考察了固定斜度时清除钻杆转速对岩屑清除效果的影响,得出了相应结论。通过计算,证实了该清除钻杆能够有效地解决大斜度大位移井岩屑床的清洁问题,并对其工程实际应用提供了有效的理论支持和技术指导。
关键词
井眼净化
岩屑床
数值模拟
Keywords
hole cleaning
cuttings bed
numerical simulation.
分类号
O359 [理学—流体力学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于数据驱动RANS模型的水翼空化流数值模拟
陈卓
邓见
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
2
掺氢海管悬跨段的拍振耦合响应实验研究
朱红钧
唐堂
谢宜蒲
张文翔
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
3
基于边界元法的致密气藏多连通区域压裂水平井试井模型研究
赵玉龙
冯颢严
崔乾晨
肖尧
李洪玺
侯晓犇
张烈辉
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2024
1
原文传递
4
基于机器学习的半开式混输泵气液两相压升特性预测研究
孙帅辉
宋国华
张晓明
马晋阳
闫思娜
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
5
基于动态重叠网格的滑行艇耐波性计算
张晨亮
刘小健
王金宝
万德成
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
6
流场速度对海豚式游泳水动力性能的影响研究
李慧
张峻霞
林兴华
安义帅
张雨虓
徐国良
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
7
冰盖前缘冰坝形成及演进过程的离散元-水动力学耦合分析
翟必垚
张宝森
刘璐
季顺迎
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2021
1
原文传递
8
Journal of Hydrodynamics
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2020
0
原文传递
9
仿生导管桨水动力性能研究
张正骞
李巍
杨晨俊
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2020
3
原文传递
10
长高比对行波对流缺陷特性的影响
宁利中
徐泊冰
宁碧波
袁喆
田伟利
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2019
1
原文传递
11
椭圆余弦波作用下沙纹床面附近涡流运动特性
刘诚
刘绪杰
刘晓建
孟艳秋
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2019
1
原文传递
12
柔性分离盘抑制圆柱涡激振动的风洞试验
许博涵
王嘉松
梁盛平
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2017
4
原文传递
13
海上溢油漂移扩散的数值模拟
王昆
林金波
杜静
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2017
5
原文传递
14
轴流式水轮机导流罩与叶轮尾流流场仿真研究
陈正寿
张国辉
刘羽
赵陈
黄聪汉
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2016
7
原文传递
15
基于椭圆正弦攻角运动振动翼的能量采集性能分析
徐文华
许国冬
张庆力
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2015
0
原文传递
16
水流作用下圆柱周围床面切应力分布的三维数值模拟
张博杰
张庆河
邹国良
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2015
1
原文传递
17
不同水动力扰动下沉水植物对沉积物重金属释放的影响
雷阳
王沛芳
王超
张微敏
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2015
8
原文传递
18
基于大涡模拟的非对称机翼尾流场湍流流动分析
王骁
黄振宇
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2014
2
原文传递
19
我刊顾问编委吴耀祖教授九十华诞学术会议在加州理工学院举行
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2014
0
原文传递
20
岩屑床清除钻杆流场的数值模拟与分析
房亮
李孝伟
狄勤丰
《水动力学研究与进展(A辑)》
CSCD
北大核心
2014
8
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