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北京地区农田氮素养分随地表径流流失机理 被引量：148
1
作者 黄满湘 章申 +1 位作者 张国梁 张秀梅 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期147-154,共8页
田间模拟降雨径流试验研究了北京地区农田暴雨径流氮素流失与雨强、作物覆盖、施肥因子的关系,以及侵蚀泥沙的粒径分布特征和对氮的富集作用。结果表明:(1)降雨强度越大,地表径流模数和侵蚀模数增大,氮素流失越多;作物覆盖有效地减少地... 田间模拟降雨径流试验研究了北京地区农田暴雨径流氮素流失与雨强、作物覆盖、施肥因子的关系,以及侵蚀泥沙的粒径分布特征和对氮的富集作用。结果表明:(1)降雨强度越大,地表径流模数和侵蚀模数增大,氮素流失越多;作物覆盖有效地减少地表水土和颗粒态氮流失;(2)颗粒态氮浓度占径流全氮浓度的88.9%(施尿素)和98%以上(未施氮肥),是农田径流氮损失的主要形态;(3)施用化学氮肥增大了农田径流溶解态氮浓度,化学氮肥容易通过地表径流流失;(4)侵蚀泥沙的团聚体组成和原来土壤有很大差异,粒径<0.25mm的团聚体,尤其是含氮量较高的<0.045mm团聚体的富集是侵蚀泥沙富集氮的主要原因。减少地表径流和土壤侵蚀,降低表土速效氮含量是减少农田地表径流氮养分流失的关键。 展开更多
关键词 北京地区 农田 氮素 流失机理 地表径流 溶解态氮 颗粒态氮 团聚体 富集系数 水土流失
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不同湍流模型在旋风分离器三维数值模拟中的应用和比较 被引量：135
2
作者 王海刚 刘石 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期337-342,共6页
采用标准κ-ε模型,RNGκ-ε模型和RSM(SSG)模型,对气—固旋风分离器中的单相湍流流场进行数值模拟计算。旋风分离器网格划分采用分块划分技术,每一块采用贴体坐标划分网格,计算结果同试验比较,三种模型中以RSM模型的预报结果最为合理,... 采用标准κ-ε模型,RNGκ-ε模型和RSM(SSG)模型,对气—固旋风分离器中的单相湍流流场进行数值模拟计算。旋风分离器网格划分采用分块划分技术,每一块采用贴体坐标划分网格,计算结果同试验比较,三种模型中以RSM模型的预报结果最为合理,对切向速度分布的涡结构给出了合理的预报结果,同时给出了雷诺应力的各向异性特性,但同实验值仍有一定的差别,分析认为同湍流模型本身的原因外,与入口边界条件的选取和网格划分的多少有一定的关系。 展开更多
关键词 旋风分离器 湍流模型 数值模拟 κ-ε模型 RNGκ-ε模型 RSM模型
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计算流体力学(CFD)在化学工程中的应用 被引量：44
3
作者 尹晔东 王运东 费维扬 《石化技术》 CAS 2000年第3期166-169,共4页
计算流体力学用于求解固定几何形状设备内的流体的动量、热量和质量方程以及相关的其它方程。是化学工程师用于分析问题和解决问题强有力的和用途广泛的工具。综述了CFD在化学工程领域的应用进展及发展趋势。
关键词 计算流体力学 数值模拟 流体流动 化学工程
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圆柱绕流的三维数值模拟 被引量：79
4
作者 王亚玲 刘应中 缪国平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1464-1469,共6页
利用计算流体力学软件 CFX- 4,对粘性不可压缩流体的圆柱绕流进行了三维数值模拟 ,采用有限体积法和 SIMPLE计算程式 ,利用不可压缩 Navier- Stokes方程 ,模拟雷诺数在亚临界区内的绕流流动 ,并计算了流体的水动力特性 .为克服数值模拟... 利用计算流体力学软件 CFX- 4,对粘性不可压缩流体的圆柱绕流进行了三维数值模拟 ,采用有限体积法和 SIMPLE计算程式 ,利用不可压缩 Navier- Stokes方程 ,模拟雷诺数在亚临界区内的绕流流动 ,并计算了流体的水动力特性 .为克服数值模拟高雷诺数时的数值不稳定性 ,计算中采用了 QUICK迎风格式 ,其对流项为三阶精度 ,其余项如扩散项等为二阶精度 ,圆柱两端边界采用周期性边界条件 .计算结果表明 ,高雷诺数时圆柱周围的流动具有明显的三维特性 ,且沿柱长方向不同断面的升力和阻力系数并不相同 .同时 ,对圆柱绕流进行了二维数值模拟 ,并与三维数值结果进行比较 ,发现三维模拟的升力和阻力系数均小于二维模拟 . 展开更多
关键词 圆柱绕流 雷诺数 三维数值模拟 水动力特性
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潜艇阻力与流场的数值模拟与验证及艇型的数值优化研究 被引量：78
5
作者 张楠 沈泓萃 姚惠之 《船舶力学》 EI 北大核心 2005年第1期1-13,共13页
采用求解RANS方程的数值计算方法,结合k-着、RNGk-着与k-棕三种湍流模型,预报了数值方法验证研究用美国DARPA潜艇模型SUBOFF与CSSRC潜艇模型SM-x的阻力与尾流场,并将计算结果与试验结果进行了对比和分析,验证了数值方法的可靠性。然后,... 采用求解RANS方程的数值计算方法,结合k-着、RNGk-着与k-棕三种湍流模型,预报了数值方法验证研究用美国DARPA潜艇模型SUBOFF与CSSRC潜艇模型SM-x的阻力与尾流场,并将计算结果与试验结果进行了对比和分析,验证了数值方法的可靠性。然后,利用数值计算手段,对6条潜艇模型的尾流场进行了比较分析,选出了一条桨盘面不均匀度系数最优的艇型,并对指挥台围壳与尾翼进行了加设弧形填角(填角与附体一体化)的设计,数值预报了填角对于尾流场的影响,从涡量角度探讨了填角处的流动机理,结果表明填角能够改善桨盘面的入流品质。对于“木”字型尾翼的尾流场也进行了数值模拟分析。数值优化手段的可行性得到了验证。 展开更多
关键词 船舶流体力学 潜艇阻力 潜艇流场 艇型 数值优化 数值模拟 桨盘面
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竖缝式鱼道水流结构的数值模拟 被引量：89
6
作者 徐体兵 孙双科 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期1386-1391,共6页
对竖缝式鱼道的水流结构进行了数值模拟计算,系统研究了鱼道水池长宽比和隔板墩头布置体型对水池内水流流态的影响。研究表明,鱼道水池长宽比是影响竖缝式鱼道水流结构的主要控制因素,长宽比在8∶8~10.5∶8的范围内,可以获得较好的流态... 对竖缝式鱼道的水流结构进行了数值模拟计算,系统研究了鱼道水池长宽比和隔板墩头布置体型对水池内水流流态的影响。研究表明,鱼道水池长宽比是影响竖缝式鱼道水流结构的主要控制因素,长宽比在8∶8~10.5∶8的范围内,可以获得较好的流态。研究还表明,隔板是否设置墩头对水流结构的影响有限,从避免漂浮物滞留与防止泥沙淤积角度看,在实际的鱼道工程中可考虑不设隔板墩头。 展开更多
关键词 竖缝式鱼道 数值模拟 水流流场 隔板墩头
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平原城市雨洪过程模拟 被引量：62
7
作者 徐向阳 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第8期34-37,共4页
本文提出一个适合平原城市水文过程模拟的数学模型，由产流、坡面汇流、管网汇流、河网汇流４个子模型组成．对北京市太平湖排水小区雨洪过程模拟验证表明，结果是可靠和合理的．
关键词 雨洪 模拟 城市 产流 汇流
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200MW四角切向燃烧煤粉炉炉内过程的数值模拟 被引量：51
8
作者 范贤振 郭烈锦 +1 位作者 高晖 聂剑平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期241-245,共5页
借助FLUENTCFD软件平台 ,应用Eulerian/Lagrangian方法 ,在 3种不同工况下 ,对2 0 0MW四角切向燃烧煤粉锅炉炉内的流动、传热及燃烧进行了数值模拟 .为减小数值伪扩散的影响 ,采用了改进网格系统的措施 .模拟结果表明 :炉内最高温度出... 借助FLUENTCFD软件平台 ,应用Eulerian/Lagrangian方法 ,在 3种不同工况下 ,对2 0 0MW四角切向燃烧煤粉锅炉炉内的流动、传热及燃烧进行了数值模拟 .为减小数值伪扩散的影响 ,采用了改进网格系统的措施 .模拟结果表明 :炉内最高温度出现在燃烧器区域 ,随着炉膛高度的增加 ,温度逐渐降低 ;整个炉膛空间存在旋转流场 ,从下至上旋转强度从弱到强 ,然后再逐渐减弱 ,直到炉膛出口仍存在残余旋流 ;炉内CO、O2 和CO2 的质量浓度分布与温度分布有很大关系 ,高温区对应着高的CO质量浓度和低的O2 、CO2 质量浓度 .数值模拟结果为锅炉的运行和改造提供了参考依据 . 展开更多
关键词 煤粉锅炉 切向燃烧 数值模拟 数值伪扩散 气相浓度场 颗粒运动轨迹
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管壳式换热器壳侧湍流流动的数值模拟及实验研究 被引量：62
9
作者 邓斌 陶文铨 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期889-893,924,共6页
采用全三维、交错网格、全隐格式的计算方法对管壳式换热器壳侧的流动进行了数值模拟.基于各向异性多孔介质与分布阻力的概念,采用修正的k-ε模型和壁面函数法,着重分析了管壳式换热器壳侧的湍流流动特性.数值模拟结果和冷态实验数据的... 采用全三维、交错网格、全隐格式的计算方法对管壳式换热器壳侧的流动进行了数值模拟.基于各向异性多孔介质与分布阻力的概念,采用修正的k-ε模型和壁面函数法,着重分析了管壳式换热器壳侧的湍流流动特性.数值模拟结果和冷态实验数据的对比表明:换热器壳侧的压力分布及压降的实验数据和计算结果符合良好,计算值与实验值之间的最大偏差为20%左右.采用各向异性多孔介质模型比现有文献中采用的各向同性多孔介质模型更能有效地模拟管壳式换热器壳侧的流动特性. 展开更多
关键词 管壳式换热器 数值模拟 实验研究
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采用不同湍流模型及差分格式对四角切向燃烧煤粉锅炉内冷态流场的数值模拟 被引量：45
10
作者 由长福 祁海鹰 +1 位作者 徐旭常 Bernard Baudoin 《动力工程》 CSCD 北大核心 2001年第2期1128-1131,共4页
采用商业软件 FLUENT所提供的不同湍流模型 ;K-ε模型、RNG K-ε模型、带旋流修正的 RNG K-ε模型、Realizable K-ε模型、雷诺应力模型 ,对四角切向燃烧煤粉锅炉内冷态气相流动进行了数值模拟。为减小数值伪扩散对强旋流动的影响 ,本... 采用商业软件 FLUENT所提供的不同湍流模型 ;K-ε模型、RNG K-ε模型、带旋流修正的 RNG K-ε模型、Realizable K-ε模型、雷诺应力模型 ,对四角切向燃烧煤粉锅炉内冷态气相流动进行了数值模拟。为减小数值伪扩散对强旋流动的影响 ,本文采用了减小网格尺寸和提高差分格式精度等措施。通过与实验结果的对比分析 ,客观评价了这些模型与方法对该流动模拟效果的影响 ,为理论分析强旋湍流流动和对四角切向燃烧煤粉锅炉内流体流动的工程设计提供了参考依据。图 5参 展开更多
关键词 冷态流场 差分格式 四角切向燃烧 煤粉锅炉 湍流模型 数值模拟
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不同叶轮形式下离心泵整机非定常流场的数值研究 被引量：55
11
作者 耿少娟 聂超群 +2 位作者 黄伟光 冯涛 刘克 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期27-31,共5页
针对无短叶片、有长短叶片和短短叶片三种叶轮的离心泵,采用非定常CFD方法数值分析了设计工况点的整机全三维流场,讨论了不同叶片形式对水泵扬程、进出口压力波动及叶片表面和中央回转面内参数分布的影响。其中,与无短叶片情况相比较,... 针对无短叶片、有长短叶片和短短叶片三种叶轮的离心泵,采用非定常CFD方法数值分析了设计工况点的整机全三维流场,讨论了不同叶片形式对水泵扬程、进出口压力波动及叶片表面和中央回转面内参数分布的影响。其中,与无短叶片情况相比较,详细分析了短叶片的有无和短叶片尺寸对泵内流场的影响;并对一个压力波动周期内,由于叶片和蜗舌相对位置不同内部流场的变化给出了相应的分析结果。从动力学角度对降低水泵的振动和噪声提供了有益的分析结果。 展开更多
关键词 离心泵 数值模拟 非定常流 长短叶片
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页岩气开采中的若干力学前沿问题 被引量：65
12
作者 刘曰武 高大鹏 +24 位作者 李奇 万义钊 段文杰 曾霞光 李明耀 苏业旺 范永波 李世海 鲁晓兵 周东 陈伟民 傅一钦 姜春晖 侯绍继 潘利生 魏小林 胡志明 端祥刚 高树生 沈瑞 常进 李晓雁 柳占立 魏宇杰 郑哲敏 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期1-236,共236页
页岩气的开采涉及破裂和收集输运两个关键过程.如何实现2000 m以下、复杂地应力作用下、多相复杂介质组分的页岩层内网状裂纹的形成,同时将孔洞、缝隙中的游离、吸附气体进行高效收集,涉及到诸多的核心力学问题.这一工程过程涵盖了力学... 页岩气的开采涉及破裂和收集输运两个关键过程.如何实现2000 m以下、复杂地应力作用下、多相复杂介质组分的页岩层内网状裂纹的形成,同时将孔洞、缝隙中的游离、吸附气体进行高效收集,涉及到诸多的核心力学问题.这一工程过程涵盖了力学前沿研究的诸多领域:介质和裂纹从纳米尺度到千米尺度的空间跨越,游离、吸附气体输运过程中微秒以下的时间尺度事件到历经数年开采的时间尺度跨越,不同尺度上流体固体的相互作用,以及压裂过程中通过监测信息反演内部破坏状态等.针对近年来我们国家页岩气勘探开发工作所取得的成就及后续发展中面临的前沿力学问题,在综合介绍页岩气藏的基本特征和开发技术的基础上,以页岩气开采中的若干力学前沿问题为主线,从页岩力学性质及其表征方法、页岩气藏实验模拟技术、页岩气微观流动机制及流固耦合特征、水力压裂过程数值模拟方法、水力压裂过程微地震监测技术、高效环保的无水压裂技术等6个方面的最新研究进展进行了总结和展望,结合页岩气藏开发的工程实践,深入探究了其中力学关键问题,以期对从事页岩气领域的开发和研究的从业人员提供理论基础,同时,该方面的内容对力学学科、尤其是岩土力学领域的科研工作也具有重要指导价值. 展开更多
关键词 页岩气 压裂 力学性质 数值模拟 监测技术 渗流
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潮汐水域电厂温排水的水流和热传输准三维数值模拟 被引量：47
13
作者 郝瑞霞 韩新生 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期66-70,共5页
本文采用浮力修正的k-ε湍流模型,三维离散型边界拟合坐标变换下的控制体积法,进行滨海电厂冷却水工程的潮汐水流和热传输的三维数值模拟研究。以泉州湾水域某核电厂冷却水工程为例,对表排深取的工程布置方案进行了数值计算。计算所得... 本文采用浮力修正的k-ε湍流模型,三维离散型边界拟合坐标变换下的控制体积法,进行滨海电厂冷却水工程的潮汐水流和热传输的三维数值模拟研究。以泉州湾水域某核电厂冷却水工程为例,对表排深取的工程布置方案进行了数值计算。计算所得的该水域潮位、流速和流向与原体观测资料吻合良好;所得温排水的温升范围以电厂排水口为中心,沿泉州湾北岸成带状分布;对排水口近区垂向温度分布计算结果与物理模型试验值进行的比较分析表明,排水口附近区域有明显的热水分层现象,但其热水层比试验结果偏小,考虑到物理模型试验也存在着变态效应,总体上认为温度场的计算结果与试验资料趋势一致。 展开更多
关键词 数值模拟 冷却水 潮汐水流 κ-ε湍流模型 潮汐水域
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“以管代孔”——排水孔模拟方法探讨 被引量：53
14
作者 王恩志 王洪涛 邓旭东 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期346-349,共4页
依据渗流基本原理 ,提出了“以管代孔”模拟岩体排水孔的新方法 ,将排水孔作为强渗透性能的导水管单元反映在渗透介质结构中 ,按流量和水头等价原则确定的单孔等效渗透系数体现了排水孔性能与孔距及岩体渗透性之间的关系 ,能模拟不同条... 依据渗流基本原理 ,提出了“以管代孔”模拟岩体排水孔的新方法 ,将排水孔作为强渗透性能的导水管单元反映在渗透介质结构中 ,按流量和水头等价原则确定的单孔等效渗透系数体现了排水孔性能与孔距及岩体渗透性之间的关系 ,能模拟不同条件下的排水效果 。 展开更多
关键词 渗流 排水孔 岩体 数值方法
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利用优化方法求算Van Genuchten方程参数 被引量：53
15
作者 李春友 任理 李保国 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期473-478,共6页
运用单纯形调优法 ,拟合描述土壤水分运动特征曲线的VanGenuchten参数。该方法可广泛地用于不同弯曲程度VanGenuchten方程曲线的拟合求参 ,拟合精度高 ,另一方面也表明VanGenuchten方程的线性选配适当。此外 ,算法程序用VB语言编写 ,实... 运用单纯形调优法 ,拟合描述土壤水分运动特征曲线的VanGenuchten参数。该方法可广泛地用于不同弯曲程度VanGenuchten方程曲线的拟合求参 ,拟合精度高 ,另一方面也表明VanGenuchten方程的线性选配适当。此外 ,算法程序用VB语言编写 ,实现了参数初值实时修改、多种数据格式输入输出和实时图形结果输出等多种友好人机界面功能 ,方便易用。 展开更多
关键词 水分特征曲线 导水率 参数拟合 土壤水分运动 VanGenuchten方程
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压力铸造充型过程流动与传热数值模拟的研究 被引量：35
16
作者 贾良荣 熊守美 +1 位作者 冯伟明 柳百成 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期8-11,共4页
为了解压力铸造的充型特点 ,基于有限差分法建立了液态金属充填型腔过程的流动及耦合传热计算的数学模型 ,使用 SOL A - VOF数值模拟技术开发了压铸充型过程流动与传热的数值模拟分析软件。分别用层流假设和 K- ε紊流模型对“弓”形型... 为了解压力铸造的充型特点 ,基于有限差分法建立了液态金属充填型腔过程的流动及耦合传热计算的数学模型 ,使用 SOL A - VOF数值模拟技术开发了压铸充型过程流动与传热的数值模拟分析软件。分别用层流假设和 K- ε紊流模型对“弓”形型腔的充型过程的流场进行了模拟计算 ,并与压铸水模拟实验的高速摄像进行比较 ,结果表明 ,采用紊流模型能更精确地模拟压铸充型过程。最后使用所开发的模拟分析软件 ,对具有三维复杂形状的实际压铸件的充型过程的流场、温度场进行了模拟 ,并分析了充型过程中模具在型腔表面的温度变化规律 ,提出“瞬态层”的概念 ,大大缩小了计算区域 。 展开更多
关键词 压力铸造 充型过程 数值模拟 流动 传热
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基于最小安全距离的车辆跟驰模型研究 被引量：59
17
作者 许伦辉 罗强 +1 位作者 吴建伟 黄艳国 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期95-100,106,共7页
在传统的基于车头时距的安全距离模型和基于制动过程的安全距离模型的研究基础上,针对前导车分别处于静止、匀速和匀减速等不同行驶状态,相应地建立了单车道跟驰状态下跟随车与前导车不发生追尾碰撞的最小安全距离模型,并充分考虑了车... 在传统的基于车头时距的安全距离模型和基于制动过程的安全距离模型的研究基础上,针对前导车分别处于静止、匀速和匀减速等不同行驶状态,相应地建立了单车道跟驰状态下跟随车与前导车不发生追尾碰撞的最小安全距离模型,并充分考虑了车辆制动过程中减速度渐变的过程,避免了以往模型中采用制动减速度突变的问题。最后,通过M atlab仿真系统对改进模型和传统模型进行了同等条件下的仿真,仿真数据从理论上验证了改进模型能够很好地解决传统模型计算的安全距离存在较大偏差的问题,可为今后研究跟驰模型提供一定的参考。 展开更多
关键词 交通工程 车辆跟驰模型 仿真 安全距离 交通流
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地铁隧道开挖与失水引起地表沉降的数值分析 被引量：53
18
作者 吴波 高波 索晓明 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期59-63,共5页
结合深圳地铁大—科区间隧道开挖与失水工程实例,根据有效应力分析方法,建立弹塑性渗流 应力耦合分析理论模型。采用VOF(VolumeofFluid)方法来跟踪非稳定渗流场的动态自由水面。开发相应的数值模拟分析程序,对实际隧道工程的动态开挖过... 结合深圳地铁大—科区间隧道开挖与失水工程实例,根据有效应力分析方法,建立弹塑性渗流 应力耦合分析理论模型。采用VOF(VolumeofFluid)方法来跟踪非稳定渗流场的动态自由水面。开发相应的数值模拟分析程序,对实际隧道工程的动态开挖过程和失水过程进行仿真模拟,对失水过程中的不稳定渗流场进行详细分析,得出动态变化的地表沉降曲线。结果表明,计算值与现场测量值能够较好地吻合。 展开更多
关键词 隧道施工 失水 渗流.应力耦合分析 浅埋暗挖 数值模拟
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竖缝宽度对竖缝式鱼道水流结构的影响 被引量：57
19
作者 张国强 孙双科 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期151-156,共6页
竖缝式鱼道具有流态稳定、对上下游水位变动自适应性强、过鱼效率高等技术特点,是目前国内外比较流行的鱼道布置方式之一,得到了广泛的工程运用。已有研究表明,影响竖缝式鱼道水流结构的参数主要包括各级水池的长宽比、导板长度、导向... 竖缝式鱼道具有流态稳定、对上下游水位变动自适应性强、过鱼效率高等技术特点,是目前国内外比较流行的鱼道布置方式之一,得到了广泛的工程运用。已有研究表明,影响竖缝式鱼道水流结构的参数主要包括各级水池的长宽比、导板长度、导向角度、以及隔板墩头体型等。本文在已有研究基础上合理取用竖缝式鱼道的长宽比、导板长度、导向角度等参数,采用数值模拟方法,进一步研究了竖缝宽度对水池内水流结构的影响,并给出了其合理取值范围。 展开更多
关键词 环境水力学 竖缝式鱼道 数值模拟计算 竖缝宽度 水流结构 单位水体消能率
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基于FLUENT的叶轮机械三维紊流流场数值模拟 被引量：35
20
作者 曹国强 梁冰 包明宇 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第8期22-24,共3页
根据k-ε两方程模型构造了轴流泵三维流动的数学模型,并考虑了近壁面流动的处理方法。利用fluent软件数值模拟了叶轮机械内的三维流动,计算了静子和转子上的速度矢量和压力值。通过数值模拟结果来看,数值模拟方法能真实反映叶轮内部的... 根据k-ε两方程模型构造了轴流泵三维流动的数学模型,并考虑了近壁面流动的处理方法。利用fluent软件数值模拟了叶轮机械内的三维流动,计算了静子和转子上的速度矢量和压力值。通过数值模拟结果来看,数值模拟方法能真实反映叶轮内部的复杂流动,为叶轮机械的设计和改进提供了理论依据。 展开更多
关键词 数值模拟 流场 叶轮 计算流体力学 FLUENT
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