国家自然科学基金(51179116)
- 作品数：35 被引量：65H指数：5
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- 管道车在平直管段运移的动力学特性研究
- 随着国家科技的快速进步，互联网业带动物流业飞速发展，全国各地物流如雨后春笋般遍地丛生。目前，物流运输主要以铁路、公路、海运、空运为主，这些运输基本是基于对石油和天然气的大量消耗为代价的。不仅如此，在对资源消耗的同时，人类...
- 杨小妮
- 关键词：水力输送动力学特性
- 文献传递
- 筒装料管道水力输送动边界流压力特性被引量：6
- 2014年
- 为深入探讨筒装料管道水力输送过程中同种型号双车运行时所产生的动边界条件下有压管道内部断面压力分布以及压降特性问题,对型号100 mm×60 mm、荷载750 g的管道双车在30,40,50,60,70 m3/h等不同流量作用下两车车身环隙断面、车间断面的压力分布以及车组沿程压降特性进行试验研究和分析,两车运行时车间距离条件为10 cm.研究表明:当流量增大时各测试断面压力值增大;双车车体沿程压力呈现先减小后增大的趋势;沿水流方向,后车引起的压降值明显高于前车;后车环隙断面内,自固定边壁向动边界压力值呈现"降-升-降"趋势,前车环隙内则为总体下降趋势,且后车环隙压力梯度高于前车;不同流量条件下,车间断面内压力分布基本为管道边壁附近值较大,内部值较小,且分布不均匀,压力梯度随流量增大而增大.
- 张雪兰孙西欢李永业
- 关键词：管道水力输送动边界环隙
- 有压管道内串列管道双车的运移速度被引量：2
- 2021年
- 为了完善和发展筒装料管道水力输送技术,通过物理模型试验和理论分析相结合的方法研究有压管道内串列管道双车的运移速度的影响因素.结果表明:随着雷诺数、管道车直径、车身长度的逐渐增大,管道双车的运移速度均呈现出逐渐增大的变化趋势;而随着荷重的增加,管道双车的运移速度逐渐降低;不同车间距下管道双车的运移速度小于单个管道车的运移速度,且随着车间距的不断增大,管道双车的运移速度逐渐增大并向单个管道车的运移速度靠拢.采用多元回归分析中的标准回归系数法对各影响因素进行分析,结果发现雷诺数、管道车直径、车身长度、荷重、双车间距对管道双车的运移速度影响程度依次降低.研究成果可为优化管道车结构,提高管道双车的运移速度,降低管道车的输运能耗等提供一定的参考和基础.
- 贾晓萌孙西欢李永业
- 关键词：雷诺数车长荷重
- 长距离供水工程水锤防护效果研究
- 2020年
- 为了解决水资源时间和空间上的分布不均匀问题,大量长距离供水管道正在或已经被建设。本文针对停泵水锤发生时水力特性参数的变化,建立了水锤计算数学模型及其防护措施的边界条件,对液控蝶阀和空气阀防护水锤效果进行了研究。通过对某长距离泵站供水工程的水锤防护模拟,分析了不同防护条件下的水锤效果。结果表明:液控蝶阀可以减少负压,防止水泵倒转以及水流倒流;空气阀可以在液控蝶阀的基础上进一步改善负压,但可能会增加压力波动。本文的研究结果可为长距离供水管道的水锤保护提供依据。
- 郭亚丽
- 关键词：液控蝶阀空气阀长距离供水工程
- 导叶长度对管道车运移时环状缝隙流场的影响
- 2022年
- 为探究不同导叶长度对管道车动边界环状缝隙流场和管道车运移速度的影响,通过模型试验对导叶长度为0,35 mm,75 mm,112.5 mm和150 mm的管道车运移时环状缝隙流场和管道车运移速度进行了研究。试验结果表明,添加导叶使得管道车的运移速度和环状缝隙流流速均发生改变,随着导叶长度的增加管道车运移速度逐渐增大,而环状缝隙流速则随着导叶长度的增大而减小,当导叶长度为150 mm时管道车速达到最大。不同导叶长度下,环状缝隙内轴向、径向分布趋势大致相同,即沿管道车壁面向管壁面呈先增大后减小的二次抛物线形式分布,只是轴向、径向速度的最大值出现位置不同;而环状缝隙内周向流速沿管道车壁面向管壁面呈逐渐减小的变化趋势。该研究进一步丰富了缝隙流理论,为管道车导叶选取和结构优化设计提供了理论基础。
- 贾晓萌孙西欢孙西欢
- 关键词：导叶
- 基于本征正交分解的动边界环形缝隙流场诊断分析
- 2022年
- 缝隙流动的流体应力脉动、流致振动等瞬态现象往往会对水力机械的稳定运行产生一定影响,以往的缝隙流动层流近似求解与边壁脉动压力测量无法对瞬态现象进行全场的定量描述。本文以有压有限域内的动边界环形缝隙为研究对象,对该流场在完全湍流状态下的物理试验结果进行了基于本征正交分解的全场诊断分析。结果表明:流体应力方面,流场前部的雷诺应力迅速增长,在流场中部维持一定幅值,在流场后部迅速沿程递减。主流沿径向的平均对流输运强度,高出同一工况时径向流沿周向的对流输运强度4~7倍,高出主流沿周向的对流输运强度6~14倍;流致振动方面,功率谱密度函数表示的流场流致振动频谱在同一流量时有着较为明显的分区趋势,对于低频段(0~10 Hz)与高频段(120 Hz以上)环隙宽度较小时功率谱密度较大;对于中频段(10~120 Hz)则是环隙宽度较大时功率谱密度较大。对于环隙流场,环隙宽度的减小对于其较大尺度的流致振动抑制作用较强。此外,使用本征正交分解识别出了流场的拟序结构,并且使用低阶模态对雷诺应力进行重构可以较好的估计流场的雷诺应力。
- 李永业赵一名宋晓腾
- 关键词：动边界本征正交分解功率谱密度雷诺应力
- 趾墩式消能工消能特征研究
- 2022年
- 为研究改变台阶消能工形状后阶梯式溢洪道的消能特性,提出一种趾墩式消能工并对该溢洪道进行数值计算与物理试验,从流态、水面线特征、表面压强特征、湍涡特征与消能率多个方面进行研究。结果表明,趾墩式消能工能维持跌落水流流态的流量大于普通台阶消能工,且同一流量下趾墩式消能工的水面线波动情况与普通台阶消能工类似;趾墩式消能工水流中的湍流涡体在台阶的流向及展向的竖直面都有生成,同一流量时沿流程并无明显的形态与尺度变化、不同流量下尺度也未明显改变,相对于普通台阶消能工湍涡分布更加均匀;趾墩式消能工的压强分布同样比较均匀,且同一流量时趾墩式消能工的负压比小于普通台阶消能工;趾墩式消能工的消能率在研究流量范围内较为稳定,在流量Q=30 m^(3)/h时增加100%后,消能率仅下降约10%。
- 赵一名朱李英李永业宋晓腾张涛田煜
- 关键词：数值模拟消能率
- 基于黑箱理论的潜水泵导流器叶片数优化研究被引量：2
- 2018年
- 为研究导流器叶片数对潜水泵性能的影响规律,基于黑箱理论,运用Fluent软件对同一叶轮与不同叶片数导流器组合后的潜水泵进行性能测试与流场仿真计算。通过分析导流器出口静压均值、扬程和效率,找出其内部流场的分布规律,同时在水泵开式试验台上实测。结果表明:随着导流器叶片数的增加,潜水泵的扬程和效率都呈递增趋势;对于原型潜水泵,水力性能较好的导流器叶片数阈值区间为[7,10];仿真值与实测值吻合较好。
- 魏清顺孙西欢
- 关键词：潜水泵黑箱理论仿真导流器叶片数
- 有压管道内管道车稳定运行时下游水力特性研究
- 2023年
- 管道列车水力输送作为一种高效、环保、节能的物料运输方式,具有较广阔的应用前景。当管道车在管内静止时可将其视为绕交汇式圆柱系结构,而水流绕过该结构后会产生漩涡,从而造成部分能量损失。运用数值模拟、模型试验和理论分析法研究管道车绕流流场下游的水力特性与流场稳定后的空间涡结构。结果表明,不同直径的管道车下游流场的近场区域可分为回流区与射流区,随着向管道车下游距离增加,断面平均流速呈先略微下降再升高的趋势,在1倍管道车特征长度的距离时恢复接近管道来流的平均速度;随着下游远场区域距离的增加,断面平均流速的波动幅值逐渐减小,流场逐渐趋于稳定;流场内空间涡环结构高度破碎;且涡结构在靠近环形缝隙一侧较多,靠近管轴线一侧较少。
- 鲁一凡赵一名宋晓腾强懿鹏
- 关键词：管道水力输送大涡模拟
- 梯形消能墩—台阶组合式消能工水力特性研究
- 2023年
- 为降低台阶负压,减少空化空蚀的影响,提高台阶消能效果,在传统台阶凸角位置增设梯形消能墩组成梯形消能墩—台阶组合式消能工,采用水工模型试验与数值模拟相结合的方法,研究梯形消能墩—台阶组合式消能工的水力特性。结果表明,梯形消能墩—台阶组合式消能工台阶水平面与竖直面在靠近凸角附近存在负压,有发生空化空蚀破坏的可能;但台阶水平面与竖直面负压区掺气浓度基本大于5%,可有效降低空化空蚀危害;在本研究范围内,梯形消能墩—台阶组合式消能工消能率可达70%以上,消能率随流量的增大而降低。该组合式消能工有利于减小台阶空化空蚀危害和提高台阶消能效果,可为台阶消能工设计和现有台阶溢洪道除险加固提供参考依据。
- 田煜孙西欢李永业陈润耿宽
- 关键词：压强特性消能特性
