特征线法分析长距离输油管道的流动瞬变过程

本文建立了基于特征线方法求充动瞬变过程的数值模型，编制了针对长距离输油管道流动瞬变过程的分析软件。在数值处理上，Ｄａｒｃｙ＝Ｗｅｉｓｂａｃｈ摩擦力项用二阶精度格式来近似，因此保证了高粘度流体在流动瞬变过程分析时的计算稳定性和精确度。模型考虑了埋管地形对沿线瞬变压力的影响，当某一泵站发生水击后其它站的反应同其上控程序确定。应用该软件，分析模拟了某一长距离输油管道在中间泵站停电或末站瞬时关阀情况下的流     

三峡蓄水初期水库近坝区水环境特性分析

通过现场观测和数值模拟的方法，对三峡水库近坝区在蓄水初期的水流和水环境特性进行了 分析。对蓄水初期的溶解氧、BOD、COD和NH3-N、Cu等水质参数进行了观测，将蓄水初期水质资料与蓄水之前的结果进行了对比，分析了近坝区水环境变化趋势。采用大涡模拟紊流模型，考虑水体表面的热交换，对三峡近坝区的流动和水温分布特性进行了模拟。研究结果表明，三峡水库蓄水初期近坝区水流特性明显改变，主要表现为水深增加、流速变缓，部分地段有回流区出现。水质指标变化不明显，坝前断面溶解氧浓度、悬浮物浓度有所降低，和悬浮物密切相关的污染物总磷、重金属也随之降低；蓄水初期139m水位时坝前水域尚没有出现温度分层现象。     

非饱和土壤水分运动数值模拟研究综述

土壤水是地表水和地下水联系的纽带，在水循环过程中起着重要作用，它和农业、水文、环境等领域有着密切关系。本文从土壤水分运动机理出发，评述了国内外水力参数取值方法和数值模拟的研究动态，对非饱和土壤水分运动数值模拟传统的有限元和有限差分研究方法进行了综合分析，并讨论了两种改进的数值计算方法——有限元质量集中法和有限体积法。本文认为非饱和土壤水分运动的数值模拟虽然取得了一些进展，但对土壤水分运动较为复杂的情况仍然手段有限，该领域的研究工作有待继续深化。     

混凝土破裂过程三维数值模拟及CT验证

将混凝土简化成由骨料、水泥砂浆及其二者之间的界面层所组成的三相复合材料，建立了混凝土骨料随机分布三维模型，用界面单元多次细分技术进行有限元网格划分，基于弹性损伤本构关系采用双折线损伤演化模型描述混凝土细观各相弹性损伤退化，用弹性模量的折减程度来反映混凝土试件在加载过程中的损伤程度。对混凝土圆柱体试件进行了数值模拟计算，并从混凝土破坏过程图和荷载-位移曲线图两方面比较了数值模拟的破坏过程与CT试验结果，发现试件破坏时裂纹的萌生、扩展过程与CT观测到的过程具有相似性，说明用本文建立的三维数值模型模拟混凝土材料的损伤破坏过程是基本可行的。     

灯泡贯流泵装置的基本流态分析

为了回答灯泡贯流泵装置中的灯泡体究竟应该前置还是应该后置的问题,应用水泵装置三维湍流数值模拟的方法分别研究了南水北调东线工程某泵站前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置两个不同方案的流态,揭示了前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置的基本流动属性;数值模拟的结果得到流道模型试验的验证。研究结果表明:前置灯泡贯流泵装置的进、出水流态均匀平顺,水力损失较小;后置灯泡贯流泵装置的进水流态均匀平顺,但出水流道内存在明显的偏流和旋涡流动,水力损失较大;灯泡体前置符合水力学的基本原理,是获得最佳灯泡贯流泵装置水力性能的必要条件之一。     

THE APPLICATION OF COKELET''''S WAVE THEORY IN THE CALCULATION OF WAVE-CURRENT FIELD

By using Cokelet's wave theory,the limiting wave height and the relative waveangular frequency in wave-current field were calculated in this paper.It is indicated by numeri-cal calculation that if the water depth is not too small,the result given by authors'calculationare very close to the results of limiting wave height by Dalrymple(1975)and to the data of rel-ative wave angular frequency by linear wave theory;but if water depth is rather small,thereare some discrepancy,     

NUMERICAL SIMULATION OF PARTICLE SEPARATION IN AN OIL-SAND SEPARATOR

ＮＯＴＡＴＩＯＮＳＡ　Ａｒｅａｏｆｉｎｌｅｔ ,ｍ2ａ　Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ,ｍ2 /ｓｉ　Ｇｒｉｄｏｆａｘｉａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｍｌ 　ＭａｘｉｍｕｍｇｒｉｄｎｕｍｂｅｒｏｆｒａｄｉａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎＱ　Ｆｌｕｉｄｍａｓｓｒａｔｅ ,ｍ3/ｓＲｃ 　Ｍａｘｉｍｕｍｒａｄｉｕｓｏｆｃｙｃｌｏｎｅ ,ｍＲｅ　Ｒｅｙｎｏｌｄｓｎｕｍｂｅｒｒ　Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓｒａｄｉａｌｄｉｓｔａｎｃｅｔ　Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓｔｉｍｅｕ　Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓａｘｉａｌｖｅｌｏｃ…     

水电站坝下尾水渠集鱼流场模拟研究

为减缓大坝阻隔对鱼类洄游的不利影响,水电工程需要建设有效的过鱼设施疏通其洄游通道。高寒区高坝大库工程过鱼设施建设是一个极其复杂的技术问题,目前国内类似工程尚无成功运用经验。实际过鱼设施内流场条件十分复杂,会产生不利于鱼类上溯的水流形态。基于此原因,对某水电站工程坝下尾水流场进行了数值模拟。研究表明,在机组运行时,电站尾水渠左右两侧发电尾水主流的边缘是明显具有流速梯度分布的区域,符合鱼类聚集的水流特征,具备布置鱼道进口条件。这样可根据尾水位的变化开启两侧不同进口诱鱼,且在机组停运时,可开启左侧进口诱鱼。     

组合隔板式鱼道水力特性数值模拟研究

鱼道是为鱼类提供洄游通道的一种重要的工程措施。基于Flow-3D采用标准RNG k-ε紊流模型和Tru-VOF追踪自由液面方法,对鱼道池室内流场进行三维紊流数值模拟,研究池室内水流流速、流态空间分布,分析鱼道的水力特性对目标鱼类洄游上溯的影响。结果表明:溢流堰与竖缝组合隔板式鱼道在设计流速v=0.75 m/s条件下,竖缝处平均流速为0.83 m/s,竖缝处流速分布范围为0.76~0.89 m/s;堰上流速为0.90~1.12 m/s,回流区流速分布范围为0.09~0.25 m/s,流速大小在鱼类的克流能力范围之内,但靠竖缝隔板处存在明显的主流贴壁现象。为此开展了池室优化方案设计,使鱼道池室流态满足鱼类上溯要求。     

掏挖与岩石锚杆复合型基础上拔承载机理和影响因素研究

针对掏挖与岩石锚杆复合型基础上拔承载机理不明确的问题,基于现场试验工况,利用Plaxis3D有限元软件建立复合型基础抗拔承载模型,研究其上拔承载机理。在此基础上,研究了土体弹性模量、岩体弹性模量、土体黏聚力对复合型基础各部分的承载影响,分析了掏挖基础和岩石群锚基础的承载力发挥情况、上拔变形、塑性区开展,并给出了复合型基础的改进方案。结果表明:上拔变形刚度较大的岩锚基础对复合型基础的承载极限状态起控制作用;掏挖基础和岩石锚杆基础的上拔变形协调性是影响复合型基础承载力发挥的关键;适当增加掏挖基础嵌入岩石的深度可有效提高复合型基础的抗拔承载力。