摘要：水力旋流器入料口的最优尺寸尚无明确评价标准.基于数值试验方法,考察了入料口直径对流场特性和分离性能的影响,提出了一种基于内部稳定流场的入料口直径设计方法.结果表明,入料口直径的下限可根据能量消耗确定,当入料口直径低于下限时,流体碰撞加剧促使部分压力能转化为内能,外侧自由涡区域呈现出类似强制涡的特性.入料口直径的上限可根据流场稳定性确定,当入料口直径超过上限时,进入的液流将直接撞击在溢流管壁上,导致流场稳定性变差,粗颗粒在沉砂中的分配率减少,分离精度降低.最终确定了入料口直径的最优取值范围为0.18 D≤D i≤0.26 D.

摘要：针对大型风洞造价昂贵,开机成本高且实验段风速稳定性较差,对低成本热敏风速传感器、集沙仪、皮托管等设备的测量、检验及标定等工作带来不便等问题,结合风洞设计原理,采用小体积多叶风机及高性能变频调速器,设计了一种能够快速准确地提供稳定风源的低成本可移动微型低速风洞,并通过增加大角度扩散段的方法提高收缩比。该风洞为圆形闭口低速风洞,总体尺寸长2.63m,入口直径60mm,实验段直径0.12m、长0.3m,稳定段直径为0.3 6 m、长0.3 6 m;采用铝箔厚0.0 6 mm的六边形蜂窝器和3层阻尼网对气流进行整流,获得相对稳定均匀的流场。实验表明:该风洞入口风速为0~38.6m/s,实验段风速0~17.6m/s,风速精度达0.2m/s;实验段内部气流均匀性和稳定性较好,中心截面处边界层厚2.26mm,沿气流方向静压梯度小,流场稳定部分占其截面积的70%以上,满足实验设计要求。

摘要：由于二维水质模拟属于计算密集型运算,如何在保证精度的条件下,提升水质模拟的性能,是流域水质模拟必须解决的关键问题。为此,从性能和精度两方面开展了流域水质模拟研究。在水质模拟性能方面,设计了通用计算框架下的流域模拟网格划分方法。将河道及边缘网格作为模拟网格,降低了网格规模,使流域级别的精细化河道水质模拟成为可能;以此为基础,将水质模拟分解为水速增量计算、水流迁移计算和污染物扩散模拟三步,并分别设计并行化算法;在水质模拟精度方面,引入了稳定流场。将模拟起始时刻的上游流量作为稳定水源,通过模型迭代建立的稳定流场近似模拟流域前期水情。最后,通过牡丹江中游河段2年的观测数据验证,发现通用计算使得水质模拟性能显著提升,传统水质模拟几个小时才能完成的任务几分钟内即可完成;同时,方法达到传统水质模拟相近的精度,这使流域实时水质模拟成为了现实。