摘要：提出在不改变分岔角角度的同时,通过设置直线倒角,以应对分岔角应力集中问题。通过数值模拟方法,研究了设置倒角的卜形岔管水力特性,具体对比分析了不同结构参数的圆弧形、直线倒角体型岔管汇流的水流流态、泄流能力和压强特性。结果表明,直线倒角体型岔管流场平顺,主流流向与支管轴线的一致性较好,而圆弧形倒角体型岔管的流场顺畅性相对较差;对于相同的倒角半径,直线倒角体型岔管的泄流能力优于圆弧形倒角体型岔管,且倒角半径越大,对泄流能力的影响越大,与无倒角时相比,直线倒角与圆弧形倒角体型岔管泄流量最大降幅分别为0.5%、6.8%;直线倒角体型岔管压强分布特征与无倒角体型岔管较为接近,但圆弧形倒角体型岔管与之有明显区别,存在局部低压区。

摘要：采用Realizable k-ε紊流模型对边壁不平整的高速水流流场进行三维数值模拟,研究三维流场的流态、压强分布及局部空化空蚀等.研究分析边壁不平整的形态、不平整度大小等对近壁流场的影响,并且研究减小水流空化的措施.结果表明:外凸型壁面缺陷对流场稳定性及水流空化影响相对较小;内凹型壁面缺陷,极小的表面不平整也将引起近壁水流空化,其中圆弧形缺陷影响最小;对于内凹型缺陷,将凸起部位打磨到一定高度及坡度,可以一定程度上改善流场特性,减轻水流空化影响.

摘要：在保水堰井中,水流向上翻过保水堰进入堰井下游段,水流流线较弯曲.水流经过扩散进入下游有压箱涵段,下游有压箱涵入口段流速分布往往不均匀,需要经过一段距离才会恢复至比较均匀的状态.若流速分布均匀性太差会影响下游有压箱涵的入流.并且由于堰井段是水气两相流,堰后的水流旋滚可能会携气进入下游有压箱涵,对入流条件及管道安全运行非常不利.采用VOF模型(Volume of Fluid model)进行数值模拟的方法进行优化分析,结果表明:适当增加堰井下游段长度能较明显的改善水流流态及下游有压箱涵的入流情况.

摘要：为研究弯管三维流场的流态、压强分布及局部水流空化等水力特性,采用Realizable k–ε紊流模型对弯管流场进行三维数值模拟,研究分析雷诺数、渐变段形状、曲率半径比及转角对弯管流场的影响。结果表明:随着雷诺数增大,弯管内侧压强逐渐减小,甚至出现负压,此时水流易产生空化现象;在雷诺数相同的情况下,弯管入口上游设置渐变段更易使水流脱离弯管内侧,从而造成弯管内侧出现负压,渐变段到弯管入口的距离对弯管流场影响不大;弯管曲率半径比越小,弯管内侧压强越小;减小转弯角度能使水流在弯管分布更均匀,从而显著减小弯管负压区的分布范围,甚至能避免空化现象的产生。