摘要：针对水电站变顶高尾水洞中恒定流条件下明满混合流的界面呈小范围的来回波动现象,采用无压隧洞充蓄度和气液两相流界面稳定理论分析该流态。结果表明,明满混合流界面处局部的水流不稳定段客观存在,但不可能形成全洞长明满流交替和滞气现象,且基于气液两相流界面稳定理论获得的计算值与试验值吻合,为变顶高尾水洞优化设计提供了理论和计算方法支撑。

摘要：为深入了解双节式拍门不同开启角度对出流的影响,以某泵站的双节式拍门为例,选取在实际工程中大量使用的4种开启角度方案,利用数值模拟方法对双节式拍门在不同流量下的门后水流流态进行了三维模拟计算,分析了水流流线、流速均匀度和涵管内水力损失三个指标对水流流态的影响。结果表明,出水涵管沿程阻力损失系数与开启角度呈负相关关系,拍门开启角度越大,出水涵管内水流的水力损失越少,且随流量的增大越来越明显,流量为2 m^(3)/s时方案4与方案1相比水力损失下降了49.6%,流量为16 m^(3)/s时方案4较方案1水力损失下降了79.1%;涵管内流态与开启角度呈正相关关系,拍门开启角度越大,涵洞内水流流态越好,当拍门的开启至方案3上拍门46°、下拍门64°后,涵洞内水流状态已趋于较优状态。

摘要：增材制造技术以其独有的优势克服了传统油路块加工方法的局限,为油路块的加工提供了一种全新的解决思路。分别建立了传统工艺孔道、斜孔道与样条曲线的孔道结构,并利用fluent流体分析软件对三种内部孔道结构下的流体压力分布、速度分布与湍流能进行了仿真,结果表明:采用斜孔与样条曲线孔道结构的液体流动的压力分布、流速变化、湍流能均优于传统工艺孔道,且采用样条曲线的孔道结构湍流能均小于传统工艺孔道与斜孔道,相对流动性能较好。

摘要：运用Fluent对混凝土在输料管中的流态进行仿真。根据混凝土料群在输料管中的压力、速度分布特点、运动轨迹,探究出混凝土料群在输送管道中以"稀薄流"方式输送的最佳输送参数范围,为后续混凝土湿喷机的合理设计、结构优化、性能分析提供重要的理论依据。

摘要：为了研究导叶位置对双向竖井贯流泵水力性能与流态的影响,利用CFX14.5对6种导叶位置方案的双向竖井贯流泵在正向运转与反向运转时分别进行小流量工况(0.8Qdes)、设计流量工况与大流量工况(1.1Qdes)的定常计算,总计共36个工况。将数值模拟结果与泵装置外特性试验数据进行验证对比,并对计算结果进行水力性能与流态分析。研究结果表明:泵装置数值模拟结果与试验数据吻合度良好,最大相对误差小于5%。泵装置正向运转时,在小流量下,泵装置效率随导叶位置S增加而下降,S=40 mm时的导叶水力损失最大;但是在设计流量与大流量下,泵装置效率随导叶位置S增加而上升,S=100 mm时的导叶水力损失最小。泵装置反向运转时,导叶位置对泵装置水力性能与流态没有显著影响,综合考虑,选择导叶位置S=100 mm作为最终方案。

摘要：在充分考虑筒阀与邻近部件之间相互影响的基础上,本文以水轮机全流道为研究对象,利用非结构化网格划分计算区域,采用RNG k-ε湍流双方程模型对筒阀内部非定常流动进行研究,并对筒阀及上下游相关的水轮机各过流部件在动水关闭状态下进行数值模拟,着重分析并得出了水轮机筒阀周边流场及引水部件蜗壳、固定导叶和活动导叶在筒阀不同开度下的压力和流速分布等流态特征,这些流态特征的分析可以预测混流式水轮机的工作状态,防止飞逸现象的发生,同时也为水轮机筒阀电液同步控制系统提供设计和操作参数等理论依据。

摘要：明渠岸边横向取水是一种常见的取水形式,在明渠主河道与横向取水口衔接处,横向取水易产生旋涡引起取水效率降低,其影响因素及机理有待进一步探明.基于水气两相VOF方法,以中国南方某横向取水工程为例,建立了三维数值模型,并对横向取水过程中引起的旋涡进行数值模拟,探究其产生机理.同时定量分析了衔接段圆弧半径、主河道及取水流速3个因素对旋涡的影响,并通过物理模型试验进行了验证.结果表明横向取水衔接段由于河道突然扩散,导致水流脱离边壁,极易形成旋涡.同时衔接段圆弧半径、主河道及取水流速均会对涡带的生、消和形状产生重要影响.当衔接段圆弧半径变大、主河道和取水流速变小时,单个旋涡半径变小,存在时间也会有所缩短,整个涡带的存在范围也有所缩小.研究进一步深化了横向取水的水力学机理,为横向取水口的优化设计提供技术支撑.

摘要：采用三维紊流数值模拟的方法 ,模拟了某大型泵站 15°斜式出水流道内的三维流动形态 ,指出由于流道型线设计不当而导致了不良流态。通过建立斜式流道几何模型并借助于三维紊流数值模拟方法 ,逐一改变流道的几何尺寸 ,根据流道内流态的改变情况逐步优化流道型线 。

摘要：微混合技术以其样品体积小、消耗少、混合效率高、利于集成化等特点,在微化工、生物医药以及新能源等领域有着广阔的应用前景。目前研究中所采用的微混合器,通常无法兼顾设计复杂度与混合效率,并且基于应用导向缺乏相关的机理研究。采用数值模拟的方法能够细化混合过程,有助于对结果的机理性分析。本文建立了一种互生-轮生内向复合叶序微通道模型,通过对微通道内流速场、压力场与粒子分布的模拟结果研究,分析结构元件的引流与阻流效应,并讨论其角度、间距以及循环密度对微通道中流体流型与混合效果的影响。结果表明,流体速度矢量对不同流体的流型以及相互扩散起到关键作用,是混合效果的决定性判据。其中元件角度主要影响流体速度矢量的方向差,元件间距决定了相邻作用区域的流场耦合程度,元件循环密度则主要影响流体速度矢量方向的变化幅度,最终得出当夹角为45°、间距为2mm、循环密度为4时,混合效果能够达到98%。

摘要：为了提高泵站进水流道的设计水平,对应用最为广泛的肘形进水流道的型线进行了数学建模,并采用高级程序设计语言V isual Basic对工程图形处理软件AutoCAD进行二次开发,形成基于流道设计参数的优化设计软件,能够快速进行流道型线的绘制,并能使流道的型线自动符合流速渐变的原则。同时结合三维紊流数值模拟技术和流道的模型试验对流道的水力性能进行检验。通过工程实例说明,该流道设计方法快速、可靠,所设计的肘形进水流道具有出口流态较好、水力损失较小的优点。