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文丘里式气泡发生器渐扩段内单气泡输运过程研究

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原子能科学技术 2019年第6期53卷 1021-1028页

作者：赵梁杜敏莫政宇刘洪涛孙立成四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院

文丘里式气泡发生器渐扩段的流场结构、流动参数等对气泡制备性能起关键作用,因此,对具有矩形截面的文丘里通道渐扩段区域单气泡输运过程进行了可视化研究。分析发现,渐扩段气泡剧烈减速及变形过程对气泡最终的断裂和破碎起关键作用。... 详细信息

文丘里式气泡发生器渐扩段的流场结构、流动参数等对气泡制备性能起关键作用,因此,对具有矩形截面的文丘里通道渐扩段区域单气泡输运过程进行了可视化研究。分析发现,渐扩段气泡剧烈减速及变形过程对气泡最终的断裂和破碎起关键作用。气泡的减速过程虽只持续数ms时间,依然呈现加速减速和降速减缓两个明显阶段;气泡旋转过程呈现相似的变化规律。在液体流量2.4~6.9m^3/h范围内,对应最大旋转速度可达900~3000rad/s。气泡旋转过程持续时间较减速过程稍长,气泡最大旋转速度的位置出现在最大减速加速度位置的下游约2mm处;液体流量和气泡尺寸对气泡旋转和变形过程有明显影响,液体流量越大或气泡尺寸越小,气泡旋转过程越剧烈,且旋转速度在更短距离内达到最大值;增大液体流量在一定范围内加剧了气泡的拉伸变形。这些可视化研究结果,为进一步揭示文丘里气泡发生装置内气泡的碎化机制、完善数值分析模型、优化设计等提供参考和帮助。

关键词：气泡文丘里式气泡发生器气泡旋转气泡变形气泡破碎

泥沙补给变化下山区河流河床适应性调整与突变响应

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工程科学与技术 2016年第1期48卷 1-7页

作者：曹叔尤刘兴年四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院

针对泥沙运动力学经典理论体系与天然山区河流推移质运动存在显著差异的若干基本问题,开展山区流域沙量补给条件变化下,山区河流河床调整与突变响应机理研究。揭示了泥沙补给条件对非均匀卵石起动、输移的影响特征和卵石沙量补给与山区... 详细信息

针对泥沙运动力学经典理论体系与天然山区河流推移质运动存在显著差异的若干基本问题,开展山区流域沙量补给条件变化下,山区河流河床调整与突变响应机理研究。揭示了泥沙补给条件对非均匀卵石起动、输移的影响特征和卵石沙量补给与山区河流沙波形成、碍航的机理;探索了泥沙补给变化下陡坡河道水沙运动奇异特征和宽窄相间漫滩复式航槽河床突变响应现象。综述可知,采用水沙错峰、水沙分离等集结降阶技术手段调控洪峰时段成灾河段卵石沙量补给条件,是山洪泥沙灾害致灾风险降阶防控的核心。

关键词：流域泥沙卵石推移质河床调整山洪泥沙灾害灾害防控泥沙补给

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过冷水中单个蒸汽气泡凝结动力学过程研究

原子能科学技术 2019年第6期53卷 1029-1035页

作者：刘洪里唐继国刘洪涛杜敏鲍静静孙立成四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院

对高过冷度条件下单个蒸汽气泡的凝结过程进行了可视化研究,并与现有的计算模型进行了对比。实验结果表明:高过冷度条件下,运动速度较高的气泡脱离后,其底部产生的液体射流现象会加剧气泡的变形和凝结过程;而现有的计算关联式均无法较... 详细信息

对高过冷度条件下单个蒸汽气泡的凝结过程进行了可视化研究,并与现有的计算模型进行了对比。实验结果表明:高过冷度条件下,运动速度较高的气泡脱离后,其底部产生的液体射流现象会加剧气泡的变形和凝结过程;而现有的计算关联式均无法较好地预测该条件下的气泡动力学行为,凝结末期的相对误差超过50%。此外,通过Sobol方法对气泡凝结模型进行了敏感性分析,并定量评估了不同实验范围内Reynolds数、Jacob数以及Prandtl数对气泡凝结的影响程度。

关键词：气泡动力学凝结换热敏感性分析

心墙堆石坝应力状态对渗流场影响的有限元分析

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岩土力学 2011年第7期32卷 2177-2183页

作者：邹玉华陈群谷宏海四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065

一般对土石坝进行渗流分析时都未考虑坝体的应力场对渗流场的影响。然而,在土石坝的蓄水过程中,坝体内的应力状态复杂且变化大,对渗流场的影响也较大。因此,忽略应力场对渗流场的影响必然造成一定的误差。用有限元方法对心墙堆石坝体蓄... 详细信息

一般对土石坝进行渗流分析时都未考虑坝体的应力场对渗流场的影响。然而,在土石坝的蓄水过程中,坝体内的应力状态复杂且变化大,对渗流场的影响也较大。因此,忽略应力场对渗流场的影响必然造成一定的误差。用有限元方法对心墙堆石坝体蓄水过程中考虑和不考虑应力场影响的渗流场进行对比分析,计算结果表明,渗流-应力耦合作用下坝体局部压密变形,渗透流速减小,心墙下游出逸区域的水力坡降峰值明显高于非耦合值。因此,渗流分析时有必要考虑应力场的影响,否则会得出偏于危险且对工程不利的结果。

关键词：堆石坝渗流场应力状态渗流-应力耦合有限元

基于参数移植法的SWAT模型模拟嘉陵江无资料地区径流

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农业工程学报 2016年第13期32卷 81-86页

作者：程艳敖天其黎小东吴碧琼四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院成都610065

该文选用嘉陵江中游9个中小流域,基于参数移植方法(距离相近法、属性相似法、综合相似法)探求分布式水文模型SWAT在嘉陵江中游无资料地区径流模拟的适用性。3个有资料试验流域模拟结果显示,参数移植法的模拟精度NS、R2平均值大于0.8,径... 详细信息

该文选用嘉陵江中游9个中小流域,基于参数移植方法(距离相近法、属性相似法、综合相似法)探求分布式水文模型SWAT在嘉陵江中游无资料地区径流模拟的适用性。3个有资料试验流域模拟结果显示,参数移植法的模拟精度NS、R2平均值大于0.8,径流模拟精度较好,表明基于参数移植法的SWAT模型在研究区域具有一定的适用性,同时综合相似法(0.66

关键词：径流流域模型参数移植 SWAT 嘉陵江中游

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界面振荡对微细化沸腾传热影响机理研究

工程热物理学报 2021年第11期42卷 2940-2945页

作者：李晓唐继国刘洪里孙立成四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065

本文通过数值模拟的方法对微细化沸腾时气膜振荡现象及其对气液界面周围液体流动和传热的影响进行了研究。计算结果表明,界面振荡可以强化气膜周围的对流传热过程,将界面附近对流传热系数提高10倍以上。结合实验研究进一步发现,界面振... 详细信息

本文通过数值模拟的方法对微细化沸腾时气膜振荡现象及其对气液界面周围液体流动和传热的影响进行了研究。计算结果表明,界面振荡可以强化气膜周围的对流传热过程,将界面附近对流传热系数提高10倍以上。结合实验研究进一步发现,界面振荡可以促进冷热流体搅浑,维持界面附近过冷度,对维持高热流密度下微细化沸腾的稳定发生起着重要作用。

关键词：微细化沸腾界面振荡对流传热气泡行为

轴向循环加载条件下人工制备结构性土力学特性

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北京工业大学学报 2012年第2期38卷 180-185页

作者：刘恩龙罗开泰四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院成都610065

为探讨结构性土的力学特性和变形机理,对人工制备的弱胶结结构性土样进行了轴向加载—卸载—再加载的三轴压缩试验,分别在围压为25和100 kPa时进行了固结排水和固结不排水压缩试验.结果表明:随着荷载的逐渐增加,结构性土样的结构逐渐弱... 详细信息

为探讨结构性土的力学特性和变形机理,对人工制备的弱胶结结构性土样进行了轴向加载—卸载—再加载的三轴压缩试验,分别在围压为25和100 kPa时进行了固结排水和固结不排水压缩试验.结果表明:随着荷载的逐渐增加,结构性土样的结构逐渐弱化,其特性逐渐趋向重塑土的特性;在固结排水条件下,在整个轴向加载—卸载—再加载过程中,结构性土样总体上体积收缩.但在轴向应变较小,颗粒间的胶结保持较完好时,在卸载时会出现局部剪胀或体积收缩不明显,区别与重塑黏土的特性;在固结不排水条件下,产生正的孔压,轴向卸载时,在应变较小的情况下,孔隙压力减小,在应变较大的情况下,孔隙压力增大,且围压大时孔隙压力增加的量值大.

关键词：结构性土力学特性轴向循环加载三轴试验

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自相似结构微通道传热分析及结构优化

工程科学与技术 2018年第1期50卷 101-106页

作者：王喆孙立成刘洪涛谢果唐继国鲍静静四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院四川成都610065

随着大型集成芯片等电子设备的释热率不断升高,普通的微通道热沉(MHS)已很难满足其散热需求。自相似微通道热沉(SSHS)作为一种新的换热结构设计,与一般的微通道热沉(MHS)相比,具有更好的综合性能和应用前景,但SSHS内部依然存在一定的流... 详细信息

随着大型集成芯片等电子设备的释热率不断升高,普通的微通道热沉(MHS)已很难满足其散热需求。自相似微通道热沉(SSHS)作为一种新的换热结构设计,与一般的微通道热沉(MHS)相比,具有更好的综合性能和应用前景,但SSHS内部依然存在一定的流量分配和换热不均等缺陷。为克服SSHS自身的缺陷,提高其工作性能,本文将原有的入口分流通道改为渐缩式设计,以缓解SSHS原型设计中流量分配不均的缺陷;同时,利用数值方法在分析各结构参数影响基础上进行优化设计。鉴于SSHS内每个换热单元结构均相同,选择了一个完整的换热单元进行模拟分析和参数优化,计算单元包含10个溢流通道、半个入口分流通道与半个出流通道。换热工质为水,单元的流量范围为0.27~0.90 kg/h,工作压力为常压,盖板热负荷为1 MW/m2,计算模型为层流模型(范围150~500)。数值分析结果表明:对于原型设计,入口分流通道末端存在较强烈的滞止效应,直接导致各溢流通道之间流量分配不均,溢流通道间的流量分配相差9.5~12.9倍,且流量分配不均直接导致换热不均,盖板外壁面的温差达到了10.8~12.1℃。通过将分流通道改为渐缩式斜坡结构,可以一定程度上消除滞止效应的影响。经过优化对比分析发现,随着斜坡角度的增加,流量分配的均匀性和换热均匀性均得到进一步提高,但同时也导致流动阻力有一定的增加。综合考虑后,确定斜坡角度为4.3°时,可在计算参数范围内使优化结构获得最佳的综合性能。虽然导致系统压降最大增加12%左右,但使流量分配从最大相差12.9倍降至仅相差2.7倍,平均换热均匀性提高了50%以上。改进和优化后的设计可为SSHS的推广应用提供参考和借鉴。

关键词：微通道热沉散热电子设备自相似结构优化

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强震区土石坝筑坝材料动力特性试验研究

四川大学学报（工程科学版） 2016年第S2期48卷 39-44页

作者：杜长劼谢红强肖明砾何昌荣何江达四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院四川成都610065

以西部强震区某土石坝工程为研究对象,采用室内动三轴试验,对其坝壳料、心墙料和坝基断层料进行动力特性研究,并以Hardin-Drnevich模型为基础,确定筑坝材料的动弹模、阻尼比等特性参数。试验表明:动应变在10-6~10-5范围内,动模量与围压... 详细信息

以西部强震区某土石坝工程为研究对象,采用室内动三轴试验,对其坝壳料、心墙料和坝基断层料进行动力特性研究,并以Hardin-Drnevich模型为基础,确定筑坝材料的动弹模、阻尼比等特性参数。试验表明:动应变在10-6~10-5范围内,动模量与围压、固结比成正相关,随动模量的增大,相关性降低;动应变和振级的拟合指数模型则表明不同围压、固结比情况下心墙料的应变-振级曲线趋势一致,坝壳料较为离散;试验中固结围压对粗骨料阻尼比-应变曲线的影响较固结比大。土石坝筑坝材料的动力特性是进行坝工设计和动力评价的基础,试验可为强震区土石坝的动力稳定评价提供可靠的理论依据。

关键词：土石坝强震区筑坝材料动应变阻尼比