采用rngκ-ε紊流模型與vof方法對散粒體滑坡涌浪進行數(shù)值模擬；通過與已有文獻的試驗結(jié)果對比分析；發(fā)現(xiàn)數(shù)值模擬得到的滑坡體水下初始堆積形態(tài)與試驗結(jié)果吻合較好；且波幅計算精度較高；基于此；建立了某山區(qū)河流型水電工程庫區(qū)的三維模型；模擬了碎土石滑坡涌浪在庫區(qū)內(nèi)的生成與傳播過程；并分析了涌浪的波幅和波速特征；研究結(jié)果表明；通過數(shù)值模擬獲得的涌浪波幅和傳播速度等參數(shù)；可以為大壩安全評估和滑坡涌浪災害影響范圍預測提供一定的科學依據(jù)；還可為通航河流航行船舶的避險范圍提供參考；

本文采用數(shù)值模擬方法預測由近地三維流動風引起的建筑物的表面風壓。文中運用一種擴展的ｋ－ε紊流封閉模型，導得了穩(wěn)態(tài)流動風的統(tǒng)一形式的控制微分方程。采用控制容積法對微分方程作了離散，ｓｉｍｐｌｅｃ壓力校正迭代算法實現(xiàn)了非線性離散化方程的求解。實例計算與分析比較表明，本文的模擬方法改善了對建筑物側(cè)風面和頂面風壓值的預測。

利用標準k-ε雙方程湍流模型,采用vof法追蹤自由水面,應用瞬態(tài)piso算法求解壓力速度耦合的方法,采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格并在溢流壩頂進行網(wǎng)格加密,模擬計算了七孔溢洪道流場的三維水力特性,得到了設(shè)計工況的泄流能力、水面曲線、速度場。通過物理模型試驗驗證,兩者結(jié)果吻合較好。

利用cfd軟件fluent對多級導葉式清水離心泵的內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬,得出了葉輪及導葉內(nèi)部流道的速度和壓力分布規(guī)律,并發(fā)現(xiàn)了葉輪進口回流,出口的二次流動特征等葉輪內(nèi)部流動的細節(jié),導葉出口區(qū)產(chǎn)生了一個低壓區(qū)等流動特征。然后根據(jù)自編計算軟件利用計算得到的速度場數(shù)據(jù)計算出泵的揚程、功率、效率和流量之間的關(guān)系曲線,并與試驗數(shù)據(jù)進行了比較。結(jié)果表明:在設(shè)計工況附近,預測值與試驗值吻合較好,在其它工況點,特別是小流量工況點,誤差較大。

建立包括雙線盾構(gòu)隧道、凍土帷幕、聯(lián)絡(luò)通道以及泵房在內(nèi)的三維數(shù)值模型,模擬了地層凍結(jié)、聯(lián)絡(luò)通道開挖和支護的整個過程。分析了聯(lián)絡(luò)通道以及泵房開挖對凍土帷幕、初支護和主隧道的影響。從而,確定了初支護及凍土帷幕的受力最不利位置和發(fā)生最大變形的位置,并提出相應的控制指標。

以k-ε湍流模型封閉reynods方程,采用vof法追蹤自由水面,對緬甸dapein水電站表孔溢流壩的水流流動進行了三維數(shù)值模擬。結(jié)果表明,溢流壩的泄流能力、水面線、壓力分布與流速分布等數(shù)值模擬結(jié)果與模型試驗實測結(jié)果吻合,數(shù)值模擬結(jié)果可信,選擇的紊流模型合理,求解方法可靠,可為工程設(shè)計提供全面、合理的參考。

基于n-s方程、rngk-ε模型和有限差分法建立了潰壩洪水分析的三維數(shù)學模型,進行了潰壩洪水通過直角彎道的模型試驗,并將計算值與實體模型試驗結(jié)果中洪水的實測值進行對比,結(jié)果表明渠道內(nèi)洪水位的計算值與實測值高度吻合,流速大小與方向也基本一致.為進一步研究潰壩洪水沖刷問題,在水流模型的基礎(chǔ)上加入了泥沙模型,并采用槽寬突變渠道中潰壩洪水沖刷的模型試驗進行驗證,驗證結(jié)果表明洪水水位的實測值與數(shù)值模擬計算值吻合較好,沖刷完成后的沖刷坑深與堆丘高度也基本一致,說明所建的泥沙模型在研究潰壩洪水泥沙沖刷問題時有較好的準確性與實用性.

含閘墩溢流壩三維過壩水流數(shù)值模擬——利用有限體積方法對含閘墩溢流壩過壩水流三維流場進行數(shù)值模擬，采用k-ε兩方程模型模擬湍流，利用流體體積（vof）法確定自由水面線，分別對兩種墩型過壩水流進行計算，給出了3種水頭下的水面線及壩面壓力，通過與實驗結(jié)果...

本文根據(jù)支流改道工程河道水流的特點結(jié)合通航水流條件研究特性,建立三維河道數(shù)學模型,對某水電站支流改道工程對下游通航水流條件影響進行了數(shù)值模擬研究,研究成果表明:支流改道后,隧洞出口水流對下游航道的影響范圍有限,僅對出口附近局部區(qū)域內(nèi)水流存在一定影響,且其水位、流速、流向變化值較小,支流改道工程對下游引航道及其連接段的水流條件無明顯影響,由于數(shù)模中支流出口水流采用斷面流速不均勻系數(shù)來概化模擬隧洞出口水流,所以建議設(shè)計在支流出口處加設(shè)消力墩等措施使隧洞出流與主河道水流平順銜接,增加工程安全裕度。

應用商業(yè)軟件fluent6.2對600mw超臨界汽輪機組的調(diào)節(jié)閥流場進行了全三維流動分析。利用ug實體建模軟件對調(diào)節(jié)閥進行三維成型,通過gambit網(wǎng)格劃分軟件對區(qū)域進行非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分。在三維數(shù)值計算中,模擬分析了調(diào)節(jié)閥在100%、50%和30%三個工況開度下的流場特性。計算結(jié)果表明,由閥碟與閥座組成的環(huán)型通道是決定調(diào)節(jié)閥的主控通流能力、流場特性和穩(wěn)定性三項氣動性能的關(guān)鍵部位。文中所研究的調(diào)節(jié)閥的閥碟采用了內(nèi)凹型設(shè)計,汽流自喉部噴射后,迅速脫離閥碟,并在閥座的曲線收斂段形成附著流,避免了流經(jīng)閥碟表面的周向流體的過早摻混帶來的能量損失。閥碟獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計使得調(diào)節(jié)閥在各種工況開度下有著較穩(wěn)定的流動狀態(tài)。

本文采用k-ε紊流數(shù)學模型,用vof方法來模擬跟蹤自由水面,求解三維數(shù)值方程,對不同體形情況下大壩表孔的泄水建筑物水流流動進行了數(shù)值計算,得出水流流動的參數(shù),并計算出了挑射水流形態(tài)。通過比較分析,優(yōu)化了泄水建筑物體形,為工程設(shè)計提供參考。

地鐵車站端頭井結(jié)構(gòu)受力三維數(shù)值模擬

用deform-3d軟件建立了攪拌摩擦焊三維熱-力耦合模型,模擬焊接過程中攪拌頭溫度和應力場的分布狀態(tài).結(jié)果表明,溫度和應力場受攪拌頭結(jié)構(gòu)影響顯著,攪拌針錐度減小、根部和端部直徑減小,摩擦阻力和摩擦產(chǎn)生的熱量減小,導致攪拌頭的溫度和應力場隨之減小;攪拌針三平面切面深度增大,導致攪拌頭的溫度和應力場也相應增加,其中處于攪拌針前進側(cè)的等效應力顯著提高.

針對水處理中用于地下水除沙的固—液分離用的水力旋流器,利用計算流體動力學(cfd)軟件fluent對其內(nèi)流場進行了數(shù)值模擬,深入研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)對旋流器性能的影響,為進一步研究水力旋流器提供了一定的基礎(chǔ)和參考。

建立水電站進水前池內(nèi)流動的k-ε紊流數(shù)值模型,采用vof方法,對高水頭小流量引水式電站進水前池內(nèi)流場進行了三維數(shù)值模擬。計算得出了沖擊式水輪機在引用設(shè)計流量1.94m3/s時前池內(nèi)水流流態(tài),底板壓力分布,及壓力鋼管進口流速分布以及在針閥突然關(guān)閉時,前池內(nèi)水面涌高時水面線形狀。數(shù)值計算結(jié)果結(jié)合常規(guī)理論分析可以為工程設(shè)計提供參考。

潛水攪拌機是污水處理的專用設(shè)備,目前對該攪拌器的檢驗、性能比較、優(yōu)化設(shè)計等方面的研究,采用的是試驗的方法,而應用數(shù)值模擬軟件優(yōu)化潛水攪拌的研究很少。應用cfd軟件,利用多重參考系法(mrf),對潛水攪拌機的三維流場進行了數(shù)值模擬計算,分析并研究了潛水攪拌機的流態(tài)特性,計算了湍流狀態(tài)下潛水攪拌機的功率準數(shù),并得到了功率曲線,為潛水攪拌機的實際工程應用提供了參考依據(jù)。

采用κ~ε雙方程紊流模型模擬了帶摻氣槽岸邊溢洪道具有大曲率水氣交界面的水流流場,給出了溢洪道溢流堰、泄槽及挑流鼻坎的壓力分布、流速分布等水力特性并對摻氣槽摻氣特性進行了定性分析.其中部分結(jié)果與模型試驗結(jié)果吻合良好.對連續(xù)式和差動式兩種不同坎型挑流鼻坎消能效果進行對比,給出各自預挖坑底板紊動能分布,結(jié)果表明多股水舌消能效果優(yōu)于單股水舌,可為挑流坎型優(yōu)化設(shè)計提供參考.

傳統(tǒng)采暖房內(nèi)熱環(huán)境的三維數(shù)值模擬——為了分析傳統(tǒng)散熱器采暖房內(nèi)的熱利用效果，在抽象物理模型基礎(chǔ)上，建立散熱器采暖房內(nèi)熱環(huán)境的三維數(shù)值模型，模擬傳統(tǒng)采暖房內(nèi)的熱環(huán)境，基于新型采暖熱舒適性標準分析散熱器安裝位置對采暖房內(nèi)熱環(huán)境的影響．結(jié)果表明，...

深基坑開挖變形的三維數(shù)值模擬研究——采用三維快速拉格朗日差分分析方法(fastl~grangiananalysisofcontinua3d)將南京a、b大廈支護結(jié)構(gòu)(懸臂支護結(jié)構(gòu)、單層支點混合支護結(jié)構(gòu)、鉆孔灌注樁連拱支護結(jié)構(gòu))與一定范圍內(nèi)的土體(長、寬、高)作為一個整體，結(jié)合基...

強夯加固回填土地基的三維數(shù)值模擬——針對回填土地基，基于abaqus有限元軟件，采用大變形幾何非線性三維有限元方法對強夯加固效果進行了數(shù)值模擬。分析中考慮每一次夯擊引起的塑性變形，確定前次夯擊后土體塑性區(qū)開展的形狀，并調(diào)整塑性區(qū)的土性參數(shù)，以此作為...

軟土地基上建筑物沉降的三維數(shù)值模擬分析——受場地地質(zhì)條件的限制，很多建筑物采用高壓縮性的軟土作為天然地基，軟土地基的不均勻沉降會威脅到結(jié)構(gòu)的安全。不均勻沉降受上部荷載、結(jié)構(gòu)剛度以及土層的不均勻性等因素的影響，傳統(tǒng)的分層總和法不能全面地考慮這些...

斷層破碎帶隧道圍巖穩(wěn)定性差,為了解超前小導管注漿加固圍巖的效果,對隧道的開挖過程進行了三維有限元數(shù)值分析,數(shù)值計算結(jié)果和隧道拱頂下沉量測結(jié)果都證明了所選預加固措施的有效性,保證了斷層破碎帶隧道施工的安全。