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1.
张耀哲 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》2006,34(4):117-120
从相对运动的观点出发,将非粘性均匀泥沙群体沉降运动概化为上升水流在悬浮颗粒层内的运动,通过量纲分析和动平衡状态受力分析,建立了泥沙群体沉降运动中阻力系数和雷诺数的表达式,并分别建立了层流区和紊流区均匀沙群体沉速的理论公式,其结构形式与目前常用的经验公式较为一致。应用实测资料对公式进行验证的结果表明,应用该理论公式的计算值与实测值吻合程度较好。同时通过分析讨论,提出了非均匀沙群体沉降速度问题的解决途径。 相似文献
2.
等温管道层流与紊流临界状态值的分析 总被引：1，自引：0，他引：1
紊流与层流流态下的临界 摩阻、临界流量的比值分析 1.紊流临界流量与层流临界流量的比值 当Re=2 000时,液体的流动状态处于层流临界状态;当Re=3 000时,液体的流动状态处于紊流的临界状态。在层流状态下液体摩阻与流量成线性关系,在紊流状态下液体摩阻与流量成非线性关系。 相似文献
3.
管内单相流体沿程摩阻系数分析 总被引：10，自引：2，他引：8
以莫迪图线和鲁克－怀特方程为基准,从众多关系中筛选出单相流体的圆管内各流动区沿程摩阻系数的一整套计算公式以及各区域之间的区分界限。按单相流体沿程摩阻系数λ与雷诺数Ｒｅ、相对粗糙度ε的关系分为五种流型区域：层流区、层流与紊流之间的过渡区、紊流光滑区、紊流混合摩擦区和紊流粗糙区。除小范围的层流与紊流之间的过渡区流动较复杂,目前尚无充分认识外,其它四个区都有建议公式。 相似文献
4.
以矩形水槽试验为基础,利用先进的声学多普勒测速仪(ADV)对该试验条件下半圆柱形边墩周围水流紊动特性进行系统的研究分析,并全面测量了边墩周围水流的三维紊动强度.根据试验数据,探讨了水流的紊动机理,同时对半圆柱形边墩周围水流纵向、横向及垂向的紊动强度分布特点进行了比较.结果表明:垂向紊动强度沿水深变化较小,基本接近一常值;纵、横向紊动强度相对强于垂向紊动强度,说明边墩周围水流的紊动是各项异性的. 相似文献
5.
通过分析掺入少量高粘流体形成分层紊流-层流的流动状态,抛弃传统的水力学研究方法,应用流体力学原理、高级程序设计语言和先进的数值计算技术研究了掺入少量高粘流体分层紊流-层流减阻规律,为实现管道混相输送时高效减阻和经济节约的设计提供理论依据. 相似文献
6.
大量计算表明，灌溉中使用的小流量多孔管的首端流态一般是紊流光滑区和紊流过渡区，而在末端或多或少出现一定长度的层流段。管内流态的变化会影响水头损失的计算。但是普遍认为这种影响是很小的，至于小到什么程度，目前还没有人提出一个数量范围。本文主要分析多孔管水流流态，并使用计算机模拟了流态变化对水头损失计算的影响。 相似文献
7.
采用三维声学多普勒流速仪对弯道上游顺直河段水流特性进行了系统的试验研究,全面分析了水流的三维时均流速及流场和纵向紊动强度.结果表明:该河段存在折冲水流,弯道与直道衔接处凸岸侧存在分离区,水流紊动强度的区域分布与流速区域分布相对应.该研究可为相关的理论研究和工程实践提供借鉴和理论依据. 相似文献
8.
为研究戽流消能的机理,以某水库工程消能工为基础,采用RNG k-ε紊流模型和VOF多相流模型对比研究了底流消能与戽流消能时的流场差异。研究结果表明:戽流消能主要通过消力池表面漩滚和消力池前的竖向漩滚,加剧了水流的紊动掺气碰撞,从而增大消能效果;相较于底流消能,戽流消能出池流速流态更为均匀,能减轻下游河床冲刷,可为设计提供参考。 相似文献
9.
采用RNGk-ε紊流模型,结合万家寨引黄入晋工程第1区段压力管道出口多喷孔淹没射流消能,进行了三维数值模拟研究,对不同喷孔个数时流场的时均特性和紊动特性进行了比较,分析讨论了多孔淹没射流进入消力池后的水流运动规律与消能机理。结果表明,射流动量的分散程度是决定消能效果的关键,在保持孔口总面积不变的条件下,随着喷孔数的增加,消能效果显著提高,但当喷孔数增加到60个时,其变化显著减缓。多喷孔射流进入消能水体后,射流水股与周围水体接触面积极大增加,在距离喷孔出口0.41 m左右时射流能量迅速衰减,加之各水股间的相互卷吸、掺混,形成了多个强剪切消能区,消能率较高。同时,由于各漩滚的相互作用,可有效地减小其对消力池固壁的冲刷。 相似文献
10.
与一般热油管道相比,热稠油管道的流动特性主要有两个特点,一是在给定加热温度和管段压降条件下,该管段流量的试算过程可能陷入其特性曲线的不稳定区,该区域内管段的摩阻损失随流量增加而降低;二是稠油在管道中的流动可能位于层流和紊流的过渡区,通常用临界雷诺数2 000作为层流和紊流的分界点,而分别按层流和紊流公式确定的该点的摩阻系数有较大差别,因此对于某些加热温度和管段压降而言,可能不存在合适的流量与之对应。基于对某热稠油管道在不同加热温度、不同总传热系数和不同流量下的水力计算,得出了其一个站间管段的一组管路特性曲线,即摩阻损失和流量之间的关系曲线,以此可以确定其不稳定区的流量区间。认为从保障流动安全的角度出发,管道应该避免在流量不稳定区间工作。 相似文献
11.
Shear flows undergo a sudden transition from laminar to turbulent motion as the velocity increases, and the onset of turbulence radically changes transport efficiency and mixing properties. Even for the well-studied case of pipe flow, it has not been possible to determine at what Reynolds number the motion will be either persistently turbulent or ultimately laminar. We show that in pipes, turbulence that is transient at low Reynolds numbers becomes sustained at a distinct critical point. Through extensive experiments and computer simulations, we were able to identify and characterize the processes ultimately responsible for sustaining turbulence. In contrast to the classical Landau-Ruelle-Takens view that turbulence arises from an increase in the temporal complexity of fluid motion, here, spatial proliferation of chaotic domains is the decisive process and intrinsic to the nature of fluid turbulence. 相似文献
12.
Hof B van Doorne CW Westerweel J Nieuwstadt FT Faisst H Eckhardt B Wedin H Kerswell RR Waleffe F 《Science (New York, N.Y.)》2004,305(5690):1594-1598
Transition to turbulence in pipe flow is one of the most fundamental and longest-standing problems in fluid dynamics. Stability theory suggests that the flow remains laminar for all flow rates, but in practice pipe flow becomes turbulent even at moderate speeds. This transition drastically affects the transport efficiency of mass, momentum, and heat. On the basis of the recent discovery of unstable traveling waves in computational studies of the Navier-Stokes equations and ideas from dynamical systems theory, a model for the transition process has been suggested. We report experimental observation of these traveling waves in pipe flow, confirming the proposed transition scenario and suggesting that the dynamics associated with these unstable states may indeed capture the nature of fluid turbulence. 相似文献
13.
湍流斑是近壁剪切流动中的重要现象,它们的生成和发展与流动转捩和湍流的形成密切相关.采用Navier-Stokes方程直接数值模拟和壁面脉冲模型研究平面Cou-ette流动中湍流斑的生成和演化.高精度高分辨率的三维耦合紧致差分格式被用于数值计算.探讨了平面Couette流动中湍流斑的重要特征,包括高频脉动的形成、雷诺应力的产生、扰动的急剧增长和湍流斑形状的变化,特别是流向涡的复杂演化过程.结果表明层流流动中的湍流斑具有湍流流动中一些基本特征. 相似文献
14.
管流剪切对改性原油流动性的影响 总被引：4，自引：2，他引：4
依据流体剪切形变的原理，导这中流体的剪切速率分布函数和当量剪切速率计算公式，提出了管道湍流的脉动剪切速率要领及其计算方法。按照当量剪切强度的相等的原则，给出了管道层流与湍汉及粘度计之间的等效剪切模拟基础，并指出通常把工业管道的管壁剪速作为当量剪切速率来模拟管道湍流剪切是不准确的，特别是高雷诺数时，把管壁剪速看作当是剪切速率的模拟试验会严重扩大工业管道中管流剪切的影响。文中给出的计算方法和模拟方法， 相似文献
15.
【目的】研究低佛氏数(Fr1)水跃紊流的水力特性。【方法】采用VOF方法处理闸门上、下游表面,用二维RNG型k-ε紊流数学模型,对低佛氏数（Fr1=2.0～4.5）水跃紊流进行数值模拟,研究了不同低佛氏数水跃的跃后水深、水跃长度及流速分布,分析了水跃区及其下游明渠流区压强、紊动能、耗散率和水跃消能率的特性。【结果】淹没系数大于1.2时,水跃长度均大于其他经验公式计算的水跃长度,且水跃长度增幅随佛氏数的增加而增大。水跃区断面各点时均流速最大值沿程减小;跃后明渠流区,断面各点平均流速沿程无明显变化。水跃区主流与漩滚交界处附近,特别是泄水闸门附近的紊动能及耗散率均最大。随着佛氏数的增加,理论和实际消能率均增大,且理论消能率大于考虑了跃后紊动能的实际消能率。【结论】低水头水利枢纽泄洪功率较大,应充分考虑低佛氏数水跃实际消能率低的水力特性,设计合理的消能设施以解决其消能防冲问题。 相似文献
16.
应用涡动力学观点,分析平行边壁剪切流的流动特性和从层流到湍流转捩的特点;对雷诺数和摩阻流速的概念及他们之间的关系进行分析和评述;给出了雷诺数的不同表达形式,把它与脉动过程和失稳机制联系起来,弥补以往的动力学参数缺乏流动物理机制的不足;最后,指出摩阻流速实际上是反映流场与边壁互相作用的一个系统整体参数. 相似文献
17.
Observations of the sun reveal highly complex flows and magnetic structures that must result from turbulent convection in the solar envelope. A remarkable degree of large-scale coherence emerges from the small-scale turbulent dynamics, as seen in the cycles of magnetic activity and in the differential rotation profile of this star. High-performance computing now permits numerical simulations of compressible turbulence and magnetohydrodynamics with sufficient resolution to show that compact structures of vorticity and magnetic fields can coexist with larger scales. Such structured turbulence is yielding transport properties for heat and angular momentum at considerable variance with earlier models. These simulations are elucidating the coupling of turbulent fluid motions with rotation and magnetic fields, which must control the interlinked differential rotation and magnetic dynamo action. 相似文献