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1.
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掺气对射流冲击水垫塘底部动水压强的影响
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董志勇 杨永全 吴持恭《中国科学A辑》,1994年第37卷第4期
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本文对冲击角为90°,60°和45°掺气与不掺气二维射流作用于水垫塘底板上的动水压强进行了系统的对比试验,揭示出:掺气使射流作用于塘底冲击区的时均压强明显减小,压强脉动强度明显增大;时均压强服从正态分布,脉动强度则符合t分布,且均存在自模性,分析了最大时均压强及脉动强度与水垫深度、掺气浓度及冲击角的关系,并给出了经验公式,提出了水团与气团交替作用的物理图象,解释了掺气对动水压强影响的机理。
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2.
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有限尾水深波浪底板壁面射流水力特性的数值模拟研究
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魏文礼 李盼盼 洪云飞 刘玉玲《应用力学学报》,2016年第2期
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采用VOF(Volume of Fluid)方法追踪自由液面,辅以Realizable(可实现化)κ-ε湍流模型封闭两相流时均方程,对有限尾水深波浪底板壁面射流水力特性进行了数值模拟.微分方程的离散采用有限体积法,速度与压力耦合求解使用了压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法.分析了入射速度和底板粗糙度对流场流线分布、横断面最大流速沿程衰减规律、底板压强分布规律等水力特性的影响.研究发现:流场内存在两个大的漩涡,而且波浪底板凹面附近存在有小的漩涡;入射流速越大,横断面最大流速沿程衰减梯度越大;波浪底板上的压强也呈波状分布,且压强大小主要受入射流速和底板粗糙度两个因素的影响.
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3.
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水平旋转空腔环流的壁面应力 被引次数：7
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牛争鸣 张鸣远《应用力学学报》,2004年第21卷第4期
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通过对典型的水平旋转内消能泄洪洞空腔环流的试验观测，研究了其壁面应力的变化规律。空腔环流的壁面压强在水平洞的起始段壁面压强急剧减小然后回升，具有过渡段的性质，沿程波状减小，符合对数变化规律，但不同的流态，对数律的参数的变化是不同的：内界面相对压强Po/Pwz。在淹沿流流态时，随(H-h)/h的变化率显著不同，在吸允流流态时却基本相同；壁面切应力沿z的变化规律为先急剧减小，随后缓慢减小至零，主要与环流特性有密切的关系。
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4.
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台阶式溢洪道掺气水流水深的试验研究
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张志昌 徐啸《应用力学学报》,2011年第28卷第6期
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根据紊流边界层理论，整理分析了前人对台阶式溢洪道掺气位置的研究成果，提出了掺气发生点的计算方法。通过模型试验，研究了坡度分别为30°、51．3°、60°台阶式溢洪道上掺气水深的分布规律。研究结果表明当台阶尺寸一定时，掺气水深主要与堰上流能比、台阶坡度、台阶以上总水头有关；流能比越小，单宽流量越小，台阶上的水层越薄，掺气越充分，相对掺气水深越大；随着坡度的变陡，来流速度增加，掺气发生点前移，水流破碎严重，水深增加越大；沿程相对掺气水深随流程的增加而增加。
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5.
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空化数对离心泵水力性能影响的数值研究 被引次数：1
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李军 刘立军 李国君 丰镇平《工程热物理学报》,2010年第5期
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采用发展的Reynolds-Averaged Navier-Stokes方程和液相/气相界面跟踪方法的单相空化模型数值求解技术,开展了空化数对离心泵的水力性能影响特性的数值研究。在两种空化数下,数值预测的离心泵水力性能与试验数据具有很好的一致性,验证了数值预测方法的可靠性和实用性。研究了不同空化数下离心泵水力性能能头的变化规律和离心泵叶轮内附着空化空泡的形状变化特性。研究结果表明,离心泵内空化空泡尺寸随着空化数的降低而增加,离心叶轮附着空化空泡尺寸的增加降低了离心泵的能头,使得离心泵水力性能下降。
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6.
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台阶式溢洪道掺气特性的试验研究 被引次数：3
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张志昌 曾东洋 刘亚菲《应用力学学报》,2003年第20卷第4期
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通过试验研究了台阶式溢洪道上的掺气现象以及掺气区域的划分，试验表明，台阶式溢洪道沿程掺气可以分为非掺气区、掺气发展区和掺气充分发展区等三个区域；断面掺气分为台阶影响的含气区、楔形清水区、水中气泡区和空中水滴区。试验还测量了台阶式溢洪道上的断面掺气浓度及其沿程分布，计算了断面含水率，提出了初始掺气点的计算方法。与光滑溢洪道相比较，台阶式溢洪道具有初始掺气点前移，掺气发生早，发展快，掺气浓度大等特点。
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7.
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不同交汇角度明渠交汇口三维水力特性的大涡模拟研究
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魏文礼 邵世鹏 刘玉玲《应用力学学报》,2015年第1期
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采用气液两相流混合模型对不同交汇角度下等宽明渠交汇口三维水力特性进行了数值模拟研究。选取大涡模型(Large Eddy Model)封闭两相流时均方程,求解速度与压力耦合方程组时使用半隐式SIMPLE(Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations)算法,模拟自由水面采用VOF(Volume of Fluid)法。将交汇角度为90°时采用大涡模型计算得到的纵向截面水面线和不同测线上的速度分布与文献中的试验结果相比较,两者吻合良好,且水面线高度误差在4.2%以内,由此可见大涡模型是模拟交汇口水力特性的有效方法。进而将大涡模型用于模拟交汇角度为30°、45°、60°的交汇口水流,得到交汇口处的水深变化及流场的分布规律,并定量分析了交汇口下游各横断面流速不均匀系数的分布规律。结果表明:在整体上交汇角度越大,交汇口各特征横断面流速不均匀系数越大,即水流流速分布越不均匀。
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8.
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高坝挑流冲刷坑中掺气水流的流速量测及其特性分析 被引次数：4
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李永祥 苑明顺《实验力学》,1997年第12卷第1期
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本文研究了利用热膜技术量测掺气水流的时均流速和紊动结构有关的技术问题，首次成功地量测了三峡溢流坝模型冲坑中掺气水流的时均流速与脉动流速，并对脉动流速和脉动压强的相关关系作了分析研究，把目前冲坑水流特性的研究推进了一步，对研究冲刷过程和探讨消能机理有重要的理论价值与实际意义
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9.
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环境压强对空泡脉动特性的影响
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李胜勇 吴荣华 王晓宇 王江安 宗思光 刘涛《光子学报》,2016年第3期
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基于空泡生长和溃灭理论分析不同环境压强对空泡膨胀的最大泡半径、收缩的最小泡半径、膨胀与收缩速度的影响.同时,利用高功率激光与液体物质相互作用产生空泡,采用高速照相机、高频测量水听器实验研究不同环境压强下液体中空泡运动规律,并将实验结果与计算结果进行对比.结果表明:环境压强对空泡脉动特性有较大影响.相同激光能量击穿液体介质时,随着外界环境压强的增加,空泡脉动周期呈现递减趋势;空泡第一次脉动的最大泡半径同脉动周期的变化趋势一致,且数值由快到慢递减;随着外界压强的增加,空泡溃灭的速度越快.随着压强的增大,空泡膨胀与收缩更为剧烈,持续时间更短.
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10.
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射流冲击水垫塘入射点旋涡掺气特性的研究
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董志勇 吴持恭 杨永全 张云《力学学报》,1995年第27卷第3期
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通过实验研究了不掺气射流冲击水垫塘入射点旋涡掺气的特性。实验结果表明：空气从射流入射点被卷入后，沿射流射切层扩散；入射点掺气浓度随水深度的减小而增加；剪切层内水气混合体的流速分布具有误差函数形式；在剪切层内、外区，其掺气浓度分别符合高期分布，与理论计算吻合良好，另外，还从理论上导出了射流入射点附近水气混合层的厚度，并给出了计算掺气量的公式。
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11.
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往复搅拌流场中气体射流两相流数值研究
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于静 刘红 解茂昭 王德庆《工程热物理学报》,2011年第10期
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应用欧拉-欧拉双流体模型,与动网格技术相耦合数值分析往复搅拌流场中气体射流两相流的流动特性及气泡在往复流场内的分布规律。通过调整过程中吹气头的往复运动频率、气体射流速度来分析这些因素对于气泡分布和流场流动特性的影响。数值模拟结果表明,往复搅拌流场中气体射流两相流呈现与搅拌频率一致的周期性,气泡分布随吹气头位置的移动呈螺旋上升规律。
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12.
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台阶式溢洪道滑行水流水面线和消能效果的试验研究 被引次数：4
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张志昌 曾东洋 刘亚菲《应用力学学报》,2005年第22卷第1期
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通过模型试验研究了台阶式溢洪道滑行水流的流态、水面线和消能效果。试验得出,台阶式溢洪道的水流流态分为台阶内部的旋滚流态和虚拟底板以上主流区的流态。台阶式溢洪道水面线的变化与来流量、台阶尺寸和掺气浓度有关。当水流进入台阶段时,水面由于失重有一定的降低,然后逐渐抬高至某一高度后再略有降低;在掺气发生点以前,水面线沿程降低,掺气发生点以后,水面线沿程升高;当水流掺气饱和时,水深沿程不再变化,为明渠均匀流。台阶式溢洪道的消能率是逐级台阶的累积效应。水流通过与台阶之间的碰撞、台阶上的水流漩滚以及水流内部的紊动剪切强化了溢洪道的消能效果。在试验范围内,台阶式溢洪道与光滑溢洪道比较,消能率可以提高40% ~70%。通过试验,得出了台阶式溢洪道滑行水流水面线和消能率的计算方法。
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13.
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考虑滩地植被的复式断面河道水流的二维解析解 被引次数：4
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槐文信 高敏 曾玉红 李丹《应用数学和力学》,2009年第30卷第9期
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针对滩地植被化的复式断面河道的水流特性,从沿水深积分的紊流时均运动微分方程出发,基于恒定均匀流的假设,给出了植被作用下河道水流水深平均流速沿横向分布的二维解析解.其中,将植被对水流的影响归结为拖曳力项,在模型中计及了二次流的影响,并对二次流强度系数K的取值进行了初步探讨.分别对顺直河道横断面和蜿蜒河道的顶点断面进行了计算,计算结果与试验资料符合良好,表明给出的二维解析解可用于植被作用下复式断面河道水流水深平均流速沿横向分布的数值预报.
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14.
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双向拟静力加载规则对钢筋混凝土高墩滞回性能的影响
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夏樟华 宗周红 程浩德《实验力学》,2012年第27卷第3期
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通过四种不同双向加载规则的钢筋混凝土高墩拟静力试验,初步研究了双向拟静力加载规则对其滞回特性的影响规律。本文主要介绍钢筋混凝土高墩的试验构件设计,加载装置、测试方法和加载规则,着重比较了对角线加载、正方形加载、菱形加载和圆形加载等四种加载规则的钢筋混凝土高墩的滞回性能,包括荷载-位移滞回曲线、荷载-位移骨架曲线、荷载退化、刚度退化以及累积滞回耗能的特点,并分析这些特点与双向加载规则之间的关系。结论认为:对角线加载模式加载效率高且能较好反映高墩双向抗震滞回性能,适合于高墩的双向拟静力试验研究。
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15.
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空化器参数对超空泡形成和发展的影响 被引次数：2
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贾力平 于开平 张嘉钟 王聪 魏英杰 李凝《力学学报》,2007年第39卷第2期
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为了探索超空泡的生成机理和形态变化规律,依据其产生方式,进行了自然超空泡高速射弹试验和通气超空泡水洞试验研究.分析了超空泡的生成过程和空化器参数对形成超空泡的临界空化数和通气系数门限值的影响.研究了超空泡形态尺寸变化的特性,空化器直径和线型对自然和通气超空泡的形态尺寸有相类似的影响规律:超空泡尺寸随着空化器直径的增加而增加;在相同条件下,钝头空化器要比圆锥形空化器更容易形成超空泡;相对较小的直径空化器很难形成透明的通气超空泡,其主要原因是自然空化数没有降到足够低.此外,研究表明空化器直径对通气超空泡的细长比的影响较大,这与对自然超空泡形态的影响不相同.最后,对空化器的未来研究发展进行了展望.
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16.
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切向燃烧炉内旋流数分布的试验研究 被引次数：1
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李彦鹏 刁永发 张强 徐益谦 许晋源《工程热物理学报》,2001年第Z1期
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本文采用ＩＦＡ３００型三维热膜风速仪系统对一大型四角切向燃烧锅炉的旋流数进行了模型试验研究。测得了炉内不同位置处瞬时速度、脉动速度和湍动度分布，得到了表征炉内气流旋转强度的旋流数沿炉膛高度的分布规律，并以此提出了减少残余旋转的措施。同时发现炉内实际旋流数远远大于锅炉设计校核时所用的旋流数。本文的研究对锅炉的设计校核及防治残余旋转具有重要意义。
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17.
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应用二维激光测速系统研究面流消能的紊动特性
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冬俊瑞 沈熊 赖翼峰《力学学报》,1991年第23卷第5期
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本文应用二维激光测速系统对面流消能工下游典型流态的紊动特性进行了系统的试验研究,得到了不同来流条件下面流的时均流速、紊动强度及雷诺应力等沿主流与回流区的分布特征;计算并绘制了流线图,由此分析了淹没面流时底旋滚长度和佛劳德数的关系。对紊动能量的转换过程及耗散特征进行了计算分析,初步探明了消能机理。
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18.
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管壁取样器分流比例调节及两相流量测量
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梁法春 王栋 林宗虎《工程热物理学报》,2009年第30卷第10期
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分流比例的大小和波动范围直接影响到管壁取样分配器的体积大小和流量测量精度,为此开展了对气液相分流系数影响因素的理论分析,并在空气-水两相流实验环道上进行了实验研究.实验分配器主管直径为40 mm,管路中出现的流型包括分层流、波状流、环状流以及弹状流.通过改变取样孔数目以及分流回路安装阻力调节孔板研究调节前后分流系数的变化规律.研究发现,旋流型管壁取样分配器液相分流系数主要取决于取样孔总面积的大小,而气相分流系数大小主要由分流回路和主回路的阻力特性决定.
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19.
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空化泡液体外围压强的分布 被引次数：1
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张鹏利 林书玉 张涛《应用声学》,2012年第31卷第2期
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本文从空化泡动力学理论出发,分别讨论了空化泡在压缩和膨胀时液体中的压强分布情况,并作了数值模拟。研究结果表明,空化泡在膨胀和压缩时其外围压强分布明显不同,不能将其一并而论。发现当空化泡的半径增大时液体的压强在不断变化,压强是先变小后变大。而且这个压强的变化还与待测点距空化泡的距离有关。当空化泡的半径在不断变小时外界的压强在不断增大,当空化泡刚开始压缩时液体中的压强变化情况不是很明显,但当空化泡的半径变到1μm时,空化泡外界压强出现明显变化。当空化泡压缩到较小时,此时再增加外界压强空化泡的半径也不会在有很大的变化。
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20.
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可压缩涡流场中空泡运动规律及声辐射特性研究
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叶曦 姚熊亮 张阿漫 庞福振《物理学报》,2013年第62卷第11期
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基于可压缩流体力学基本理论, 通过边界积分方程, 采用不同表面压力模型, 求解空泡在计及可压缩性的涡流场中的运动规律; 通过表面离散及坐标变换, 采用Kirchhoff动边界积分方程, 将空泡表面视为运动变形边界, 作为直接噪声源, 获得涡流场中空泡运动产生的时域声压分布; 分析了涡流场参数对空泡运动规律及声辐射特性的影响. 研究结果表明: 计及流场可压缩性, 空泡的脉动幅度会随时间减弱, 辐射声压幅值随之减小; 空泡在涡流场中会发生延展、 颈缩、 撕裂, 并在撕裂后子空泡中形成射流; 当流场中的压力减小时, 空泡运动过程中的最大半径与撕裂前的最大长度逐渐增加, 且当流场中压力较小时, 空泡撕裂时形成的子空泡增多; 空泡辐射声压的指向性较弱, 撕裂会使辐射声压产生突变, 形成极大峰值; 随着涡通量的增大或空泡数的减小, 空泡脉动周期及其诱导的辐射声压波动周期随之延长, 辐射声压峰值逐渐滞后并减小. 本文结果旨在为涡流场中空泡运动规律及声辐射特性的相关研究提供参考. 关键词： 可压缩 涡流场 空泡 声辐射
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