非均匀流

摘要： 为了研究不同进水结构产生的进口非均匀流场对轴流泵水力性能的影响,基于雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,利用CFD软件对立式轴流泵装置进行了数值模拟计算。将进水流道简化为90°进水弯管,对比不同曲率半径的弯管结构造成的非均匀入流与直管均匀入流,并且在其基础上建立2种典型的非均匀入流与直管均匀入流进行对比,得到进口非均匀流场对轴流泵水力性能的影响。将直管均匀入流下的数值模拟结果与模型试验相对比,验证了计算结果的可靠性。结果表明:弯管曲率半径越小,水泵进口流场非均匀程度越高,对立式轴流泵的扬程和效率的影响越大,且这种影响在大流量工况体现更为明显,不同弯管结构产生的进口畸变流场之间效率最大差值达到11%,扬程最大差值达到0.41 m。进口非均匀流条件下的导叶和出水流道水力损失明显增大,并且随着曲率半径减小会在导叶一侧产生漩涡,削弱了导叶回收环量和整流的作用。2种典型非均匀入流与均匀入流对比显示,非均匀流可能会增强叶轮做功能力,使得立式轴流泵扬程有大幅度增加,但会极大的降低叶轮效率。

摘要： 在灌区设计中,灌区渠系水力学计算和水面线推求时,一般采用均匀流计算各类型渠道设计水深,并根据加大流量水深计算渠道超高,最终确定各类型渠道断面尺寸.但在渠道类型变化的渐变段,水流往往是非均匀流,这就给渠道断面尺寸产生一定影响.文章以武都引水二期西梓干渠工程为例,以矩形明渠和梯形明渠渐变段为对象,分析了均匀流和非均匀流在计算和推求渠系水面线的差别,可为各类型渠道超高设计提供依据.

摘要： 以某油船螺旋桨为研究对象,基于Rayleigh-Plesset方程,采用Schnerr-Sauer空化模型和可实现的k-ε两层湍流模型,利用计算流体力学(CFD)软件STAR-CCM+模拟了非均匀来流条件下螺旋桨的空泡形态.通过对螺旋桨叶梢区域进行有效合理的网格加密,以较少的网格数量成功捕获梢涡空泡.数值计算与试验结果对比表明:计算结果准确再现了桨叶进出伴流区域空泡初生、发展和溃灭的整个历程;每个相位角叶背片空泡形态与试验观察吻合,片空泡面积相差在5%以内;该数值方法虽然能够捕捉到梢涡空泡,但是还不能对梢涡空泡的非定常特性和空间结构进行准确预测.基于上述结果,该方法适用于非均匀流螺旋桨空泡流动模拟.

摘要： 通过对污水站内非均匀流重力排水管线计算机建模,由上下游高差、管道长度、管道材质和管件数量几个参数,快速计算出最大设计充满度时所需的最小管道内径,对不同工况条件的运算结果进行了汇总,为工艺技术人员的设计选型提供了重要依据.

摘要： 为深入研究井喷和管道破损等海底事故后溢油在水下环境中的输移扩散过程,文章利用自制的组合式环形水槽(周长9.7 m、宽0.45 m、深1 m),以阿曼原油与消油剂混合物和淡水(含示踪剂)为模拟污染物,初步开展静水和动水环境中海底溢油浮射流的物理模拟实验,并应用基于拉格朗日积分方法的水下溢油浮射流模型进行数值模拟比较分析.研究结果表明:静水环境中,水下溢油浮射流主要沿喷口的垂直中心线向水面输移扩散;非均匀流动水环境中,横流速度越大,浮射流输移轨迹的弯曲程度越明显;数值模拟的浮射流轨迹总体上与实验观测结果符合较好;研究结果可为今后相关物理实验和数值模型的改进研究提供有益参考.

摘要： 本文介绍了树脂混凝土成品线性排水系统及其特点。以具体项目为例介绍本系统在国内的应用现状,展现了技术先进性和应用 中的制约因素。

摘要： 为了解振荡翼在非均匀流场中的能量提取性能,利用Fluent求解非均匀流场中的绕二维振荡翼非定常、不可压缩Navier-Stokes方程.通过分析不同最大攻角(αmax)及相应运动参数在非均匀流场的能量提取及水动力性能发现:与均匀流相比,流速在垂直方向非均匀分布使水翼升力系数在一个周期的平均值提高,从而可改善水翼的能量提取性能.当水翼表面存在旋涡时,非均匀流影响旋涡的结构,使水翼的转矩系数出现较大差异.在最大攻角接近水翼的失速角(30°附近)时,非均匀流使水翼的时均功率系数提高,振荡频率越高,时均功率系数提高越明显.与流速在垂直方向的非均匀分布相比,流速在水平方向的随时间的波动造成水翼的水动力性能及能量提取性能有较大的波动.

摘要： 本文利用空泡水筒,采用假体模拟伴流的方法,研究了均匀流与非均匀流条件下,不同流速和转速空化数时,螺旋桨空泡形态的变化和辐射噪声特性的差异.由空泡试验结果分析可知:同一流速时,螺旋桨空化程度随转速空化数的减小而变得剧烈;非均匀流条件下,螺旋桨处于不同强度伴流区时,桨叶表面空泡范围和大小差异很大,进入高伴流区时空泡加剧,远离高伴流区时空泡减弱.由噪声试验结果分析得出:针对各空泡数,随着流速的增大,辐射噪声总声级也随之增长;另外,无空泡与有空泡时,其噪声频谱曲线在高频段差异很大,表明空泡噪声对高频段的贡献较低频段大;同时,比较不同空泡状态时噪声总声级发现泡状空泡的辐射噪声总声级最大,片状空泡次之.

摘要： 为了研究大型船舶经过防波堤口门段航道时,非均匀流对船舶运动姿态的影响,利用计算流体动力学的理论和工具,建立适用于船模在防波堤端部航行的数字水池,从而对船舶通过防波堤端部附近时,在非均匀流场中的运动姿态进行了数值计算,研究表明:防波堤端部非均匀流的存在,不但造成船舶横移运动,还会造成船舶转首运动.这种影响不但增加了船舶偏离航道搁浅的风险,也增大了用舵调整风、流压差的难度.本文的研究对船舶通航时的航法和改善防波堤端部的布置有重要的应用价值.

摘要： 根据计算流体力学(CFD)和计算声学(CA)弱耦合效应,将时空变化的湍流流场信息作为近场声源,运用Lighthill声类比理论数值预报非均匀入流中螺旋桨无空化噪声.首先采用黏性流理论数值仿真螺旋桨的湍流流场信息,采用民船桨验证CFD计算的准确性,然后根据流场信息数值预报螺旋桨无空化噪声,对比实际数据在叶频、叶频倍频和1kHz以内的声压级,验证模型的准确性.研究表明此方法能准确预报叶频信息和lkHz以内的声压级,对舰船辐射噪声的分类识别具有一定的指导意义.

摘要： 利用Fluent软件,对板坯连铸结晶器内钢液流态进行数值模拟,研究拉速对结晶器中随机偏流的影响。结果显示,随连铸拉速增大,水口出流特征改变,左右两侧出流趋于不均匀,其两边液面回流的流速和流量偏差加大,波动加剧,易在水口浇管周围出现漩涡；结晶器中流态改变,在拉速0.387m/min和.801m/min时,其对称性最好,而当拉速提高到1.188m/min时,流场呈强烈非对称状；结晶器窄面热冲击区的范围扩大,冲击增强,中心点的位置下移,左右窄面受热冲击的强度偏差加剧。

摘要： 本文针对均匀来流M∞=3.85的风洞，利用简单消波反射的两道斜激波，设置附面层隔道，消除了激波附面层相干。设计了一种能够产生二维阶跃型非均匀马赫数分布的模拟装置。该装置结构简单，只需要调节楔板角度，就能够连续实现不同轮廓的二维阶跃 型马赫数分布。同时简单可调的结构设计可以保证在风洞试验中顺利实现起动。其中阶跃型马赫数分布的低速部分可以实现M3=1.63 3.85马赫数连续变化。高速部分为主流区马赫数M∞=3.85。

摘要： 风洞主要由入口风机段、扩大段、整流段、缩流段以及出口段五部分组成。采用k-ε高雷诺数湍流方程模型进行了数值分析，结果表明风洞入口段圆管、支撑板等障碍物阻塞了风洞内流态分布，并进一步影响了风洞出口的速度均匀程度，最终会妨碍实验测量的准确性。本文通过研究整流栅位置和个数，调整了速度的流态分布，使能量的损失达到最低，提供了有价值的实验参考。

摘要： 用数值方法分别对非均匀来流及均匀来流分布的圆柱绕流进行了数值模拟,得出了不同来流速度分布绕流柱体的流动图谱.研究结果表明,来流分布形式对流场影响很大.非均匀来流相对于均匀来流的流动图谱不同,涡区出现偏移,影响面积扩大.在相同Re下,非均匀来流相对于均匀来流绕流柱体后的分离点后移,湍流边界层区域增大,湍动加剧,速度分布更不均匀.

摘要： 通过线性排水系统在水力性能、系统材质、承载等级等方面的说明以及相应的一些比较,显示出该系统在建筑场地和景观设计上使用的独特性度优越性.本文着重以水力学理论为本,论述了线性沟道收集和排放水量的最优化计算方法.同时,根据国内外应用的实践经验,介绍了与线性沟道选择密切相关的沟道盖板设计要求.另外就流行欧美的成品沟道与国内常用的现浇产品对比,揭示了线性沟道系统发展的未来趋势.

摘要： 通过线性排水系统在水力性能、系统材质、承载等级等方面的说明以及相应的一些比较,显示出该系统在建筑场地和景观设计上使用的独特性度优越性.本文着重以水力学理论为本,论述了线性沟道收集和排放水量的最优化计算方法.同时,根据国内外应用的实践经验,介绍了与线性沟道选择密切相关的沟道盖板设计要求.另外就流行欧美的成品沟道与国内常用的现浇产品对比,揭示了线性沟道系统发展的未来趋势.

摘要： 通过线性排水系统在水力性能、系统材质、承载等级等方面的说明以及相应的一些比较,显示出该系统在建筑场地和景观设计上使用的独特性度优越性.本文着重以水力学理论为本,论述了线性沟道收集和排放水量的最优化计算方法.同时,根据国内外应用的实践经验,介绍了与线性沟道选择密切相关的沟道盖板设计要求.另外就流行欧美的成品沟道与国内常用的现浇产品对比,揭示了线性沟道系统发展的未来趋势.

摘要： 本发明提供了一种核主泵连接管道非均匀来流抑制结构，在连接管内设有导流板组件，导流板组件包括长板、短板、第一扭板和第二扭板；长板和短板均为长方形平板，设过管道轴线的一个轴向切面为基准面，所述长板和短板均位于此基准面上，且两者相对设置，分别固定在连接管相对的两侧内壁上；第一扭板和第二扭板分别固定在基准面两侧的管道内壁上，并相对基准面呈镜像对称；第一扭板和第二扭板的外形都为由长方形平板扭转变形而成，且扭转方向为：沿水流方向由长板侧向短板侧扭转。本发明抑制结构，能够在保证连接管总体输水速度不变的情况下，抑制管道内的非均匀来流，保障核主泵的平稳运行。

摘要： 本发明提供了一种泵用吸入管非均匀来流主动控制装置及泵，包括壳体、进口适流叶片和非均匀来流主动控制结构，所述壳体的进口方向垂直于出口方向，且所述内部根据流向依次设有进口段、控制段和出口段，所述进口段与控制段之间设有进口适流叶片，所述控制段内沿流向均布若干非均匀来流主动控制结构，用来改变来流的轴向速度、径向速度和绝对入流角度。本发明利用泵用吸入管设置的非均匀来流主动控制装置使得泵入口的轴向速度、径向速度和绝对入流角度产生畸变，改善了泵入口的抗空化能力，抑制了阵布性涡带，调整了非均匀来流，从而提高了泵性能，进一步增强了泵运行稳定性。

摘要： 本发明提供了一种泵入口非均匀来流抑制装置，包括壳体和回转体，壳体内部设有椭球形空腔，壳体两端开口，回转体设置在壳体内部，回转体与壳体内壁之间通过连接柱固连；所述回转体由回转截面绕壳体中心线旋转360°而成，回转截面由外圆弧、内圆弧、直角边和圆角边封闭而成。通过在泵入口前端设置本发明非均匀来流抑制装置，可有效使得原本往一侧偏移的水流高流速中心回到管道中心位置，并且修正后水流梯度分布呈中心对称，进而使得泵叶轮和泵轴受力平衡，保证了泵运行的稳定性，提高泵运行效率。

摘要： 本发明提供了一种胃型吸入管非均匀来流主动控制装置及泵，包括前置胃型弯管和适流叶片，所述前置胃型弯管的进口方向垂直于出口方向，且所述内部根据流向依次设有进口渐缩段、直流段、胃型过流段、收缩段和出口段；所述胃型过流段的截面面积的变化沿流向为先增加后减小，用于改变入流流体的压力脉动特性。所述适流叶片位于胃型过流段内，用于改变胃型过流段内的流体介质的流动状态。本发明改善叶轮进口的非均勾流速，降低阵发性涡带出现频率，改善泵入口的压力脉动特性，减少振动和噪声现象，从而使得泵入口非均匀来流产生变化，改善了泵性能，提高了泵机组效率。

摘要： 本发明提供了一种泵入口翼板非均匀来流抑制装置，属于流体系统领域，具体提供了双翼板抑制装置和单翼板抑制装置两个方案。其中双翼板抑制装置为椭球形结构，内部设有椭球形腔室，腔室设有入口端和出口端，腔室内设有呈镜像布置的翼板，翼板为弧形结构，且厚度由入口端向出口端递增，两块翼板的镜像轴距离中心轴有一定偏移量；单翼板抑制装置腔室内仅设有一块翼板，翼板偏至设置，其他与双翼板抑制装置相同。本发明抑制装置使用时设置在泵进水口前端，管道中流速不均的水流流经抑制装置后，高速区与低速区水流流速差将被缩小，使得水流流速平稳，有利于泵运行的效率及稳定性。

摘要： 本发明公开了一种获取流场非均匀性对模型气动特性影响的试验方法。该方法将模型置于风洞试验段均匀区上游、中心、下游等多个位置，进行了顺气流方向不同位置测力试验；将模型置于风洞试验段均匀区轴线上、轴线上方、轴线下方等多个位置，进行了垂直方向不同位置测力试验；通过改变天平支杆长度，使机构旋转中心处在模型前段、中段、尾端，进行了旋转中心在模型不同位置测力试验；在同一攻角下，进行了顺气流方向连续测力试验和垂直气流方向连续测力试验。还能够通过一种或者多种方式组合的形式，来分别考核各因素的流场非均匀性对模型气动特性影响。该方法简便，获取数据全面，能够准确分析流场非均匀性对模型气动特性影响。

摘要： 本发明公开了一种针对非均匀来流推进器性能试验的轴向伴流模拟方法，包括：(1)采用四边型蜂窝三维结构作为伴流模型的结构，建立伴流模型尺寸与伴流分数大小对应的函数关系；(2)基于船艉目标伴流等值图，将伴流区域划分成四边形网格；(3)提取四边形网格的节点坐标信息，利用函数关系将节点向临近推进一个、两个或者四个节点，生成三维建模软件所需的节点坐标格式文件；(4)进行三维建模；(5)对建好的三维模型进行数值计算，并调整网格大小直至得到精度满足要求的伴流模型；(6)采用3D打印技术打印伴流模型。本发明可以快速准确的得到目标伴流场，可适用于各种尺度大小的水池、空泡水筒或水槽开展非均匀来流推进器性能试验。

摘要： 本发明公开的涉及气体浓度测量方法，具体为一种基于工业过程中渐变流非均匀浓度场可视化五维监测模型的算法，包括步骤1：渐变流非均匀浓度场过流断面气体浓度多点测量技术；步骤2：渐变流非均匀浓度场过流断面被测气体浓度实时可视化五维监测算法；步骤3：将渐变流非均匀浓度场过流断面被测气体浓度场实时平均值。该发明，本发明渐变流非均匀浓度场可视化断面气体浓度五维测量法既能代表测点所在断面的气体浓度平均值，也能代表锅炉尾部烟气流场范围内的氨浓度场平均值，即使是非均匀低浓度场(低于15ppm)，本发明的测量方法也能够较好的实时显示浓度场的五维全貌和被测气体实时质量流量，为运行值班员实现气体浓度的精准调控提供依据。

摘要： 本发明公开的涉及气体浓度监测系统，具体为一种基于工业过程中渐变流非均匀浓度场的多参数监测系统，包括步骤1：渐变流非均匀浓度场过流断面气体浓度多点测量技术；步骤2：将过流断面多点测量气体实时浓度信号：流速信号送算法服务器；步骤3：将渐变流非均匀浓度场过流断面被测气体浓度场实时平均值：实时质量流量：该发明，本发明渐变流非均匀浓度场范围内的气体浓度场平均值实时测量技术。为运行值班员实现总量控制提供技术支持，渐变流非均匀浓度场气体质量流量实时测量技术，为实现总量自动控制提供准确数据。

摘要： 本实用新型公开了一种非均匀流场气体流量测量系统，至少包括皮托管、第一引压管、第二引压管和差压变送器；皮托管的数量为N根，N根皮托管按网格法分布在测量截面上，其中，N≥4；第一引压管的数量与皮托管的数量相等、且一一对应，各皮托管的总压接头分别通过对应的第一引压管接至差压变送器的正压端，各第一引压管上均设有总压通断阀；第二引压管的数量与皮托管的数量相等、且一一对应，各皮托管的静压接头分别通过对应的第二引压管接至差压变送器的负压端，各第二引压管上均设有静压通断阀。上述测量系统，实现了非均匀流场气体流量的连续输出，显著提高了非均匀流场气体流量测量的准确性；进一步，还减少了现场标定试验的工作量，降低了成本。