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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:以在建的采用钻爆法施工的敦格铁路高海拔单洞单线特长隧道为例建立隧道三维模型.仅考虑出碴车排放的一氧化碳(CO),利用动网格及用户自定义函数,选取RNGκ-ε湍流模型,采用非定常隐式解法求解气流流动和CO扩散的方程,应用Fluent软件进行通风工况下出碴车运行过程中高海拔隧道内气流速度场和压力场、CO浓度场的三维非稳态模拟,分析出碴车排放CO扩散规律.结果表明:出碴车运行速度越大,越靠近车辆尾部,环隙流速度越大;出碴车车头前端气流速度和压力影响区域的长度约为5m,车尾影响区域较长;CO主要集中在车尾涡流区;出碴车加速运行区段CO浓度超过标准限值30 mg·m-3,匀速运行区段CO浓度超标区域极小且未达到人体呼吸高度;出碴车运行过程中,CO浓度扩散规律符合瞬时点源一维扩散方程基本解,车速越大,距离车尾越近,CO扩散系数越大,远离尾部涡流区,CO扩散系数趋于稳定.为减小前后2辆出碴车排放CO浓度的叠加,建议出碴车行驶间隔时间大于5min....
摘要:为了有效分析雨滴终速对土壤的溅蚀作用,利用Ansys/Fluent软件和VOF模型对雨滴进行自由跟踪,结合雨滴和薄层水混合模拟分析了雨滴降落过程中的速度变化和雨滴降落到水面的速度、雨滴直径和降落高度的关系,根据相关文献资料验证了模拟结果.结果表明:雨滴以相同直径下落时,随高度的增大,雨滴入水直径总体呈变小趋势,降落高度为15~20 m时,雨滴直径减小到原来的40%;在相同高度的条件下,随着雨滴直径的增大,雨滴入水直径呈增大趋势,当雨滴初始直径由3 mm增大至4 mm时,则入水雨滴直径增大20%;雨滴直径在2~4 mm范围内,当水层厚度达到2.5cm时,雨滴的打击力消失....
[硕士论文] 郭慧杰
流体力学 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:坡面流水深很小,受地表自然条件、降雨扰动的影响,其水力特性复杂,已有试验结论不大相同。坡面流水力特性的研究长期受到学术界和工程界关注,本文拟对受单雨滴影响的坡面流水力特性进行采用模型试验与数值模拟,为确定数值模拟模型、离散方法,进一步水力特性奠定一定基础。
  采用VOF计算模型对雨滴和坡面流进行自由表面追踪,结合标准紊流模型模拟了水、气两相流在雨滴降落过程中变化和落到坡面流中和坡面流各水力学特性参数的变化规律。主要研究内容有:(1)不同雨滴、降雨高度条件下,单雨滴落速、体积的变化,对水体流速的影响,水层厚度对打击力的影响。(2)基于室内定床坡面流放水和降雨试验,分析不同水深、不同坡度及不同床面粗糙度坡面流水力学特性参数(流速、雷诺数、傅汝德数和阻力系数)的变化规律;(3)进行放水条件下定床试验坡面流流速数值模拟,分析雷诺数、傅汝德数和阻力系数,与试验结果比较;(4)基于定床坡面流力学特性参数变化试验结果验证数值模拟结果,确定临界雷诺数。
  根据模拟与试验结果得出下列结论:
  (1)相同水层厚度下,终速越大,打击力越大,水层厚度的增大,打击力减小;随高度的增大,雨滴入水直径变小;在相同高度的条件下,随着雨滴直径的增大,雨滴入水直径增大。
  (2)在相同坡度下,随着粗糙度的增大,平均流速骤减后缓慢减小,最后达到平稳,雷诺数随着粗糙度的增大,骤减后缓慢增加,最后达到平稳;相同粗糙度情况下,随着坡度的增大平均流速增大;不同坡度情况下,雷诺数与坡度呈正比;同床面同流量条件下、随着坡度的增大,傅汝德数呈增加趋势,而阻力系数与坡度亦呈正势关系;相同坡度,不同粗糙度,傅汝德数随着阻力系数的增大而减小。
  (3)试验测得下临界雷诺数的值约为400。
  (4)不同降雨强度、坡度15°时,随着降雨强度的增大出现两种流态;雷诺数和傅汝德数随降雨量的增大呈增大趋势,阻力系数呈减小趋势。单宽流量相同时,修正系数随降雨量的增大呈先增大后减小趋势;不同降雨量时,流量与傅汝德数呈现递增趋势。
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