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过冷大水滴情况下的积冰数值模拟 被引量：4
1
作者 白俊强 李鑫 +1 位作者 华俊 王昆 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期801-811,共11页
提出了一种考虑过冷水滴飞溅和反弹效应的欧拉方法,利用此方法对翼型进行积冰数值模拟。通过求解气体相得到空气流场的速度分布,在速度分布的基础上得到水滴流场,进而得到积冰表面的水滴收集率,通过对积冰表面的每一个控制体求解积冰模... 提出了一种考虑过冷水滴飞溅和反弹效应的欧拉方法,利用此方法对翼型进行积冰数值模拟。通过求解气体相得到空气流场的速度分布,在速度分布的基础上得到水滴流场,进而得到积冰表面的水滴收集率,通过对积冰表面的每一个控制体求解积冰模型得到积冰量。过冷大水滴效应需要特定的飞溅和反弹模型来描述,通过在水滴控制方程中加入源项,并在物面边界处激活对应的源项来模拟过冷大水滴的飞溅和反弹效应。将计算结果和文献中的数据进行对比,结果显示,过冷大水滴情况下考虑飞溅和反弹效应后,计算结果得到了很大的改进,表明飞溅和反弹模型能够很好的模拟水滴和结冰表面的作用机理和二次撞击现象,也证明了飞溅和反弹模型的有效性和可用性。 展开更多
关键词 SLD 积冰生成 飞溅模型 反弹模型 多段翼
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挑流喷溅水滴的数论分档随机喷溅数学模型
2
作者 张华 姚钰波 张雨辰 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期41-50,共10页
挑流泄洪雾化时,水舌与下游水垫塘的碰撞会喷溅大量随机运动的水滴,它构成了喷溅水滴运动的初值问题,基于数论方法在选点较少的情况下仍然有较好的均匀性的思想。本文提出了数论分档水滴的概念,通过数论方法对水滴进行分档,并将高维相... 挑流泄洪雾化时,水舌与下游水垫塘的碰撞会喷溅大量随机运动的水滴,它构成了喷溅水滴运动的初值问题,基于数论方法在选点较少的情况下仍然有较好的均匀性的思想。本文提出了数论分档水滴的概念,通过数论方法对水滴进行分档,并将高维相空间降维到一维相空间来计算,建立了水滴数论分档随机喷溅数学模型。对比其数值解和高精度解的结果表明:在计算水滴数相同时,本文数学模型的误差最小,随着水滴数的增加,其误差减小的也最快并迅速接近高精度解。因此,水滴数论分档随机喷溅数学模型不仅能够用更少的水滴获得更高的计算精度,而且能够实现高维初值相空间降维到一维相空间的简洁表达。 展开更多
关键词 挑流泄洪 喷溅水滴 水滴随机喷溅 水滴分档随机喷溅 水滴数论分档随机喷溅
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高堆石坝泄洪雾化数学模型研究
3
作者 朱颖儒 李明昊 +1 位作者 王天宇 唐中 《海河水利》 2024年第7期64-67,76,共5页
运用随机喷溅数学模型,预测了黄河某水电站在无自然风和全年最不利自然风2种情况下3种典型泄洪工况的泄洪雾化影响,得到了降雨强度分布等值线图,可为指导下游边坡防护设计提供参考。根据计算,距离表孔溢洪道出口断面沿河道154~660 m横... 运用随机喷溅数学模型,预测了黄河某水电站在无自然风和全年最不利自然风2种情况下3种典型泄洪工况的泄洪雾化影响,得到了降雨强度分布等值线图,可为指导下游边坡防护设计提供参考。根据计算,距离表孔溢洪道出口断面沿河道154~660 m横向左岸2882 m高程以下、右岸2830 m高程以下处于泄洪雾化暴雨区内,该范围内边坡可选择浅层锚喷混凝土保护,设马道和排水沟,提高岸坡安全性和稳定性。当地自然风速较大,对雾化范围影响显著,需要额外重视对左岸的边坡防护。 展开更多
关键词 泄洪雾化 数值模拟 随机喷溅模型 防护措施 降雨强度
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泄洪雾化水滴分档随机喷溅数学模型及其验证 被引量：3
4
作者 张华 何贵成 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2022年第1期53-60,共8页
针对挑流泄洪雾化降雨强度数值模拟中,水滴随机喷溅数学模型的求解需要生成大量水滴,导致计算效率较低的问题,基于分档滴谱、代表性油滴和颗粒微团等粒子运动优化计算方法降低计算量的思想,提出分档水滴的概念,建立了水滴分档随机喷溅... 针对挑流泄洪雾化降雨强度数值模拟中,水滴随机喷溅数学模型的求解需要生成大量水滴,导致计算效率较低的问题,基于分档滴谱、代表性油滴和颗粒微团等粒子运动优化计算方法降低计算量的思想,提出分档水滴的概念,建立了水滴分档随机喷溅数学模型,并采用一个具有解析解的案例对该模型进行了验证计算。结果表明:1万个水滴的水滴分档随机喷溅数学模型的求解精度,非常接近100万个水滴的水滴随机喷溅数学模型的求解精度;水滴分档随机喷溅数学模型相比水滴随机喷溅数学模型具有很大的计算优势。 展开更多
关键词 泄水建筑物水力学 泄洪雾化 随机喷溅模型 分档随机喷溅模型 分档水滴
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基于泄洪雾化影响的白鹤滩水电站坝身泄洪调度方式研究 被引量：12
5
作者 徐建荣 柳海涛 +2 位作者 彭育 孙双科 余凯文 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2021年第5期449-456,468,共9页
针对高坝工程泄洪调度方式的雾化影响问题,提出一种改进的泄洪雾化数学模型。该模型可综合反映水舌入水条件、气象条件及河谷地形的影响,并通过小湾工程实测资料验证,两者吻合良好。在此基础上,针对白鹤滩水电站坝身泄洪方式进行雾化影... 针对高坝工程泄洪调度方式的雾化影响问题,提出一种改进的泄洪雾化数学模型。该模型可综合反映水舌入水条件、气象条件及河谷地形的影响,并通过小湾工程实测资料验证,两者吻合良好。在此基础上,针对白鹤滩水电站坝身泄洪方式进行雾化影响对比分析。结果表明,当深孔泄洪时,由于其水舌挑距大,入水角度小,水舌风场与雾化降雨范围明显大于表孔泄洪,在泄洪流量与水位落差相同的条件下,表、深孔不同开启方式,其水舌落点与入水形态各不相同,最终引起水舌风场与雾化降雨分布显著变化,根据不同运行工况下的雾化降雨对比结果,提出了坝身孔口的最优开启方式。上述研究为今后实际工程泄洪调度的雾化影响分析提供了借鉴。 展开更多
关键词 泄洪雾化 泄洪调度 气象条件 降雨强度 随机溅水模型
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两河口水电站泄洪雾化影响分析 被引量：10
6
作者 柳海涛 孙双科 +1 位作者 郑铁刚 李广宁 《水力发电》 北大核心 2016年第11期54-57,共4页
采用随机溅水数学模型，针对两河口水电站泄洪雾化降雨进行了数值模拟，分析了泄洪条件与河谷地形对雾化降雨分布的影响。研究表明，当洞式溢洪道与深孔泄洪洞联合运行时，泄洪雾化降雨区位于溢洪道出口下游约1000～1300m，横向宽度可达... 采用随机溅水数学模型，针对两河口水电站泄洪雾化降雨进行了数值模拟，分析了泄洪条件与河谷地形对雾化降雨分布的影响。研究表明，当洞式溢洪道与深孔泄洪洞联合运行时，泄洪雾化降雨区位于溢洪道出口下游约1000～1300m，横向宽度可达300—400m，雾雨爬升高度可达125～155m，水舌下游暴雨区中心雨强约600—1000mm／h。洞式溢洪道采用窄缝出口并且正对河槽，雾化雨区主要在纵向扩展，而横向范围较为稳定。深孔泄洪洞采用横向扩散挑坎并与河道呈较大夹角，雾化雨区分布随泄洪流量变化较大，且雾雨区主要位于对岸岸坡。因此，在联合泄洪条件下，应通过增大溢洪道流量比例以控制泄洪洞下游对岸岸坡的雾雨爬升高度。 展开更多
关键词 泄洪雾化 随机溅水模型 降雨强度 两河口水电站
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海拔高程对泄洪雾化影响的敏感分析 被引量：9
7
作者 柳海涛 徐建荣 +1 位作者 孙双科 彭育 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期1365-1373,共9页
针对海拔高程对于泄洪雾化降雨分布的影响,提出了一种改进的随机溅水数学模型。运用小湾水电站泄洪洞雾化实测降雨资料进行模型验证,两者结果吻合良好。敏感分析表明,随着海拔高程的增加,泄洪洞下游雾化降雨范围有增大的趋势,当海拔高程... 针对海拔高程对于泄洪雾化降雨分布的影响,提出了一种改进的随机溅水数学模型。运用小湾水电站泄洪洞雾化实测降雨资料进行模型验证,两者结果吻合良好。敏感分析表明,随着海拔高程的增加,泄洪洞下游雾化降雨范围有增大的趋势,当海拔高程从50 m增加到3000 m时,泄洪雾化雨区在两岸的爬升高度增加50 m,纵向范围增大100 m;同时,降雨强度等值线分布发生坦化,在降雨强度大于400 mm/h的等值线区域,分布范围缩小,而在400 mm/h以下区域,雨区分布范围明显增大。上述研究为今后全面考虑海拔高程与气象条件对于泄洪雾化过程的影响建立了基础。 展开更多
关键词 泄洪雾化 海拔高程 降雨强度 随机溅水模型
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溅水问题的试验研究与随机模拟 被引量：7
8
作者 柳海涛 孙双科 +1 位作者 王晓松 夏庆福 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2009年第2期217-223,共7页
通过水力学试验,对于水舌撞击尾水形成的溅水分布进行研究,并运用随机溅水数值模型进行计算验证。研究结果表明,下游溅水区在水舌风的拖曳作用下,在平面上呈三角形分布,而降雨强度的纵向分布则符合伽玛函数形式。运用随机溅水模型得到... 通过水力学试验,对于水舌撞击尾水形成的溅水分布进行研究,并运用随机溅水数值模型进行计算验证。研究结果表明,下游溅水区在水舌风的拖曳作用下,在平面上呈三角形分布,而降雨强度的纵向分布则符合伽玛函数形式。运用随机溅水模型得到的降雨强度分布与试验数据甚为吻合,证明该数值方法可以较好地模拟溅水雾化现象,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 溅水现象 水力学试验 随机溅水数值模型 水舌风 降雨强度分布 伽玛函数
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雨滴溅蚀模型研究 被引量：3
9
作者 李文杰 李丹勋 王兴奎 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2011年第5期689-699,共11页
利用实验数据对影响雨滴溅蚀的5个主要因子,即降雨、土壤特性、坡度、坡面流水深和植被覆被,进行了单因子分析.结果表明,坡度对雨滴溅蚀的影响先随坡降的增加而递增,当坡度超过约26°的临界值后开始减小;雨滴溅蚀随水深与雨滴直径比... 利用实验数据对影响雨滴溅蚀的5个主要因子,即降雨、土壤特性、坡度、坡面流水深和植被覆被,进行了单因子分析.结果表明,坡度对雨滴溅蚀的影响先随坡降的增加而递增,当坡度超过约26°的临界值后开始减小;雨滴溅蚀随水深与雨滴直径比值h/d的增加先增大,当h/d=1时达到最大值,之后开始减小;植被覆被屏蔽系数公式中的经验参数c值可以取为0.01.通过数据分析,提出了新的坡度因子、坡面流水深屏蔽系数计算公式,从而建立了一个新的雨滴溅蚀模型.与现有模型相比,新模型全面考虑了5个主要因子的影响,经过与实验数据的对比,模拟效果良好. 展开更多
关键词 雨滴溅蚀模型 坡度影响因子 坡面流水深屏蔽系数 植被覆盖屏蔽系数
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