洞塞式消能工的数值模拟 被引量：16

1

作者 尹则高 拾兵 +1 位作者 赵林 孙东坡 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期89-93,共5页

针对有压洞内洞塞式消能工附近局部流动,分析研究了水流紊动特点,应用三维RNGk-ε紊流模型,利用物理模型试验资料对其计算结果进行了验证,利用模型对洞塞式消能工引起的水头损失进行计算分析,分析结果表明,当洞塞段相对长度从很小开始... 针对有压洞内洞塞式消能工附近局部流动,分析研究了水流紊动特点,应用三维RNGk-ε紊流模型,利用物理模型试验资料对其计算结果进行了验证,利用模型对洞塞式消能工引起的水头损失进行计算分析,分析结果表明,当洞塞段相对长度从很小开始增加时,水头损失系数呈现先急剧降低而后明显增加,最后缓慢线性增加的趋势;在有压洞半径一定的情况下,洞塞段过流半径的变化比洞塞段过流长度的变化对水头损失系数影响更为明显,可为洞塞式消能工的设计提供相关参考依据。 展开更多

关键词 洞塞式消能工 数值模拟 RNG k-e模型 水头损失

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渐缩渐扩洞塞消能和空化特性 被引量：12

2

作者 尹则高 郑清鑫 +1 位作者 王乐 曹先伟 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期687-694,共8页

建立了三维RNG k-ε紊流数学模型和突缩突扩洞塞泄流的物理模型试验,利用实验结果对数学模型进行了验证,利用验证后的数学模型对突缩突扩洞塞和渐缩渐扩洞塞的水头损失系数和空化数进行了计算。结果表明,洞塞渐缩(或渐扩)段相对长度一定... 建立了三维RNG k-ε紊流数学模型和突缩突扩洞塞泄流的物理模型试验,利用实验结果对数学模型进行了验证,利用验证后的数学模型对突缩突扩洞塞和渐缩渐扩洞塞的水头损失系数和空化数进行了计算。结果表明,洞塞渐缩(或渐扩)段相对长度一定时,随着渐扩(或渐缩)段相对长度的增加,水头损失系数减小,最小空化数增加。当渐缩段和渐扩段几何尺寸互换时,水头损失系数和最小空化数的变化不大;其他几何参数一定的情况下,随着横断面半径收缩比的减小,水头损失系数增加,最小空化数降低。圆弧连接情况下,随着圆弧夹角的增加,水头损失系数呈现先降低后增加的趋势;而最小空化数呈现先增加后降低的趋势。其他几何参数一定的情况下,圆弧连接的水头损失系数小于斜线连接的对应值,最小空化数则相反。在水头损失系数和最小空化数权重相等的假定条件下,初步探讨了渐缩渐扩洞塞几何体型参数的优化方法,给出了渐缩渐扩洞塞的最优几何体型参数。 展开更多

关键词 渐缩渐扩洞塞 水头损失系数 空化数 消能

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连续突扩管流的数值模拟 被引量：11

3

作者 尹则高 张土乔 +1 位作者 黄亚东 吴小刚 《流体机械》 CSCD 北大核心 2005年第8期24-27,共4页

针对二阶连续突扩管流,分析研究了紊动水流运动特点,建立了标准k-ε紊流数学模型,编制了计算程序,并利用物理模型试验资料对其进行了验证;利用模型对二阶连续突扩管流水头损失进行计算,分析结果表明,当中间管段的长径比在3～4左右时,相... 针对二阶连续突扩管流,分析研究了紊动水流运动特点,建立了标准k-ε紊流数学模型,编制了计算程序,并利用物理模型试验资料对其进行了验证;利用模型对二阶连续突扩管流水头损失进行计算,分析结果表明,当中间管段的长径比在3～4左右时,相对水头损失系数最小,可以为连续突扩管道的设计提供相关参考依据. 展开更多

关键词 连续突扩管流 数值模拟 k-ε数学模型 水头损失

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二级洞塞泄流的消能特性分析 被引量：5

4

作者 尹则高 朱慧洁 +2 位作者 曹先伟 陈更 郑清鑫 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第1期85-90,共6页

为了分析二级洞塞泄流的消能特性,揭示洞塞几何体形参数对洞塞泄流消能效果的影响规律,运用三维RNG k-ε紊流数学模型对洞塞泄流进行了数值模拟.建立了洞塞泄流的室内物理模型试验,利用模型试验结果对数学模型进行了验证,两者吻合较好.... 为了分析二级洞塞泄流的消能特性,揭示洞塞几何体形参数对洞塞泄流消能效果的影响规律,运用三维RNG k-ε紊流数学模型对洞塞泄流进行了数值模拟.建立了洞塞泄流的室内物理模型试验,利用模型试验结果对数学模型进行了验证,两者吻合较好.第1和第2级洞塞面积收缩比分别取为0.2,0.3,0.4和0.5,第1和第2级洞塞相对长度相等并分别取为0.5,1.5和3,形成144种工况.利用验证后的数学模型对上述144种工况进行计算和分析.结果表明:第1和第2级洞塞面积收缩比对消能率和消能比的影响较大,而相对长度对其影响很小.在其他几何体型参数一定的情况下,随着第2级洞塞面积收缩比的增大,第1级洞塞消能率和消能比相应增大,第2级洞塞消能率和消能比相应降低.在其他几何体型参数一定的情况下,随着第1级洞塞面积收缩比的增大,第1级洞塞消能率和消能比相应降低;第2级洞塞消能率变化不大,而消能比相应增加.当第1和第2级洞塞面积收缩比分别达到最小时,消能率达到最大. 展开更多

关键词 二级洞塞 面积收缩比 相对长度 消能率 消能比

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潮流和径流作用下大沽河河口区水动力特性研究 被引量：5

5

作者 尹则高 徐统 +2 位作者 王振鲁 马宁宁 迟万清 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期119-124,共6页

基于Mike21软件,建立了潮流和径流作用下大沽河河口区水动力数学模型。利用数学模型,对纯潮流作用下的潮位、潮流进行了模拟,并与实测资料进行了验证;在此基础上,对大潮期间不同径流作用下的潮位、潮流进行预测分析。结果表明:随着径流... 基于Mike21软件,建立了潮流和径流作用下大沽河河口区水动力数学模型。利用数学模型,对纯潮流作用下的潮位、潮流进行了模拟,并与实测资料进行了验证;在此基础上,对大潮期间不同径流作用下的潮位、潮流进行预测分析。结果表明:随着径流量增加,潮位相应增加,潮差相应减小。高潮位时,径流量对潮差的影响较小。低潮位时,径流量对潮差的影响较大。随着径流量的增加,涨潮历时缩短,落潮历时增加,涨落潮历时比值降低;涨潮流速则变小,落潮流速增加;流向整体趋势变化不大。平水期径流条件下,涨急和落急时刻径流影响范围分别为65.5和120.2km2;丰水期径流条件下,涨急和落急时刻径流影响范围分别为144.9和165.0km2。 展开更多

关键词 潮流 径流 大沽河河口 数值模拟

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洞塞式泄洪的数值模拟 被引量：5

6

作者 尹则高 拾兵 +1 位作者 史宏达 孙东坡 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期856-860,共5页

针对洞塞式泄洪的特征,分析了水流紊动特点,建立了三维RNGκ-ε紊流模型,并利用物理模型试验对其计算结果进行了验证;对洞塞式泄洪沿程的最小压强系数进行了计算,分析结果表明,最小压强系数沿程在洞塞突缩端和突扩端附近呈现明显的双峰... 针对洞塞式泄洪的特征,分析了水流紊动特点,建立了三维RNGκ-ε紊流模型,并利用物理模型试验对其计算结果进行了验证;对洞塞式泄洪沿程的最小压强系数进行了计算,分析结果表明,最小压强系数沿程在洞塞突缩端和突扩端附近呈现明显的双峰分布.其他参数一定的情况下,主次峰区的最小压强系数峰值随洞塞段相对长度增加而相应降低;最小压强系数的峰值随突缩比增加明显降低.突缩比比洞塞段相对长度对最小压强系数的影响更为明显. 展开更多

关键词 数值模拟 RNG k-ε数学模型 洞塞式泄洪 最小压强系数

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复杂流场的二维数值模拟方法 被引量：4

7

作者 尹则高 孙东坡 +1 位作者 张土乔 李国庆 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期180-184,共5页

提出了基于二维数学模型对溢洪道下游三维复杂运动流场进行模拟计算的一种新方法.通过对泄洪建筑物下游河道复杂流场水流运动及河床冲刷状况的分析,研究了自由面流消能区水流扩散方式、流动特征及相关水力要素的概化确定.根据主流下回... 提出了基于二维数学模型对溢洪道下游三维复杂运动流场进行模拟计算的一种新方法.通过对泄洪建筑物下游河道复杂流场水流运动及河床冲刷状况的分析,研究了自由面流消能区水流扩散方式、流动特征及相关水力要素的概化确定.根据主流下回流区和表层水股之间质量交换很小的特点,提出了把底部回流区域作为河道无实际过流部分,即修正河流下边界条件,对溢洪道挑坎下游复杂流场进行二维数值模拟的方法.利用上述方法对某工程实例进行了数值模拟计算,计算结果与实际流场状况比较一致,较为真实地反映了自由面流区的流动. 展开更多

关键词 自由面流 数值模拟 水流分界面 边界修正 泄洪建筑物 水动力技术

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浮泥床面桥墩绕流冲刷的数值模拟 被引量：4

8

作者 尹则高 徐统 +2 位作者 迟万清 曹先伟 王乐 《水电能源科学》 北大核心 2012年第11期81-84,共4页

基于Mike 21软件建立了浮泥输移的平面二维数学模型,计算分析了浮泥河床建桥前后的水流流动形态和床面变形状况。结果表明,建桥前后主槽内河床变形均呈单向冲刷变形,岸滩上则以淤积为主;建桥后主槽冲刷能力增强,但增加幅度不大,且冲刷... 基于Mike 21软件建立了浮泥输移的平面二维数学模型,计算分析了浮泥河床建桥前后的水流流动形态和床面变形状况。结果表明,建桥前后主槽内河床变形均呈单向冲刷变形,岸滩上则以淤积为主;建桥后主槽冲刷能力增强,但增加幅度不大,且冲刷幅度和水深较均匀,与常见沙质河床的冲刷区别较大;桥墩尾流区内水流流速较小,冲刷幅度较小;桥墩纵横向的阻流范围约在2倍椭圆桥墩的长、短轴位置内。 展开更多

关键词 浮泥 桥墩 数值模拟 床面变形

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引水工程复杂水流的二、三维嵌套数值模拟 被引量：3

9

作者 尹则高 拾兵 +1 位作者 姜成堃 赵林 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期671-674,684,共5页

建立宽浅河道与管道水流的二、三维嵌套的数学模型,对基本的控制方程、方程的数值离散格式和求解方法、嵌套连接和初始边界条件等问题进行研究。利用上述方法对某工程实例进行计算,在宽广水域上给出了水力要素的平面分布,在复杂边界强... 建立宽浅河道与管道水流的二、三维嵌套的数学模型,对基本的控制方程、方程的数值离散格式和求解方法、嵌套连接和初始边界条件等问题进行研究。利用上述方法对某工程实例进行计算,在宽广水域上给出了水力要素的平面分布,在复杂边界强三维流动的计算区域得到其三维运动特性。计算结果与实验资料进行了比较,两者吻合较好,说明嵌套连接的二、三维数学模型是解决某些实际工程问题的一种可靠的和有效的工具。 展开更多

关键词 嵌套模型 二维数学模型 三维数学模型 VOF方法

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水气混合洞塞泄流溶解氧输移扩散的数值计算 被引量：2

10

作者 尹则高 赵强 曹先伟 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期410-417,共8页

为研究水气二相混合洞塞泄流欠饱和溶解氧输移扩散行为特性,揭示气体体积分数、进口溶解氧浓度、雷诺数等流动特征参数和洞塞尺寸等几何参数对溶解氧浓度恢复的影响规律,开展了水气二相混合洞塞泄流溶解氧输移扩散的室内模型试验,观测... 为研究水气二相混合洞塞泄流欠饱和溶解氧输移扩散行为特性,揭示气体体积分数、进口溶解氧浓度、雷诺数等流动特征参数和洞塞尺寸等几何参数对溶解氧浓度恢复的影响规律,开展了水气二相混合洞塞泄流溶解氧输移扩散的室内模型试验,观测流速、压力和溶解氧浓度分布。建立了水气二相混合洞塞泄流溶解氧输移扩散数学模型,并利用物理模型试验数据对数学模型进行了验证。利用验证后的数学模型,分别计算不同进口气体体积分数、溶解氧浓度、雷诺数、洞塞长度和洞塞直径条件下水气二相混合洞塞泄流溶解氧浓度恢复情况。结果发现:气体体积分数越大,进口溶解氧浓度与饱和溶解氧浓度差值越大,雷诺数越小,溶解氧浓度增量越大;洞塞长度越长,洞塞直径越小,溶解氧浓度增量越大。 展开更多

关键词 洞塞泄流 水气混合 溶解氧 气体体积分数

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规则波强迫掺气条件下气泡界面传质系数的试验研究 被引量：2

11

作者 尹则高 李晓楠 +1 位作者 赵强 邹威 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期94-98,共5页

气泡界面传质系数是表达掺气流动水体传质效率的重要指标。本文建立了规则波掺气条件下气泡界面氧传质的室内试验模型,对12组工况进行观测,通过计算得到室内试验的气泡界面传质系数。利用试验数据对Fumio Takemura公式,李新海公式和Fayo... 气泡界面传质系数是表达掺气流动水体传质效率的重要指标。本文建立了规则波掺气条件下气泡界面氧传质的室内试验模型,对12组工况进行观测,通过计算得到室内试验的气泡界面传质系数。利用试验数据对Fumio Takemura公式,李新海公式和Fayolle公式的实用性进行对比分析,结果发现Fumio Takemura公式与试验数据比较吻合,而李新海公式和Fayolle公式计算结果偏小。Fumio Takemura公式可以用来近似计算规则波强迫掺气条件下的气泡界面传质系数。 展开更多

关键词 规则波 掺气 溶解氧 气泡界面传质系数

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静水中大雷诺数球形颗粒变加速沉降的理论分析与试验 被引量：1

12

作者 尹则高 王振鲁 +1 位作者 张黎 尹胜强 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2016年第2期6-9,78,共5页

基于单颗粒泥沙沉降的力学机理,对静水中大雷诺数球形颗粒沉降过程中的受力状况进行分析,推导出变加速沉降运动过程的瞬时速度、沉降历时及沉降位移公式。试验数据与所推导公式的计算结果对比分析表明:计算位移与实测值相对误差都小于5%... 基于单颗粒泥沙沉降的力学机理,对静水中大雷诺数球形颗粒沉降过程中的受力状况进行分析,推导出变加速沉降运动过程的瞬时速度、沉降历时及沉降位移公式。试验数据与所推导公式的计算结果对比分析表明:计算位移与实测值相对误差都小于5%,大部分小于4%;瞬时沉速计算值与试验值相对误差都在7%以内,大部分小于5%,计算值与实测值吻合良好。 展开更多

关键词 球形颗粒 变加速沉降 沉降位移 瞬时沉速 沉降历时 雷诺数

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规则波作用下垂直圆管负浮力射流的数值模拟 被引量：4

13

作者 尹则高 王盛 孙灿 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期780-790,共11页

高密度盐水排放是海水淡化领域一个复杂和常见的物理现象。为研究波浪作用下盐水射流的水动力特性,建立了规则波作用下垂直圆管负浮力射流三维水动力数学模型。利用试验数据对数值计算结果进行验证,两者吻合较好。基于数值计算结果,分... 高密度盐水排放是海水淡化领域一个复杂和常见的物理现象。为研究波浪作用下盐水射流的水动力特性,建立了规则波作用下垂直圆管负浮力射流三维水动力数学模型。利用试验数据对数值计算结果进行验证,两者吻合较好。基于数值计算结果,分析规则波作用下垂直圆管负浮力射流流体扩散特征,研究规则波对负浮力射流三维时均速度以及瞬时浓度的影响。结果发现:入射波波高和周期对射流中轴上量纲一平均垂向速度的衰减指数影响不大,而对衰减系数影响较大;随着波高或波周期的增加,射流特征速度半宽增加,射流中轴上量纲一平均垂向速度的衰减系数减小,有助于射流流体在环境水体中的扩散。另外,建立了考虑浮力效应的波-射流动量比影响的射流中轴上量纲一平均速度衰减系数、平均特征半宽公式,可以为相关实际工程提供一定的参考。 展开更多

关键词 规则波 负浮力射流 数值模拟 特征速度半宽 波-射流动量比

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随机波作用下圆柱形垂荡浮子水动力行为的数值研究 被引量：5

14

作者 尹则高 杨博 +1 位作者 高成岩 冯颖楠 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1207-1211,共5页

建立随机波作用下垂荡浮子三维水动力数学模型,并与随机波理论频谱和随机波作用下垂荡浮子试验数据进行有效验证。利用验证后的模型对不同波况下,不同高度的圆柱形浮子垂荡行为进行计算分析,发现:1)浮子密度500 kg/m^3时,浮子上行的最... 建立随机波作用下垂荡浮子三维水动力数学模型,并与随机波理论频谱和随机波作用下垂荡浮子试验数据进行有效验证。利用验证后的模型对不同波况下,不同高度的圆柱形浮子垂荡行为进行计算分析,发现:1)浮子密度500 kg/m^3时,浮子上行的最大速度略小于下行的最大速度,浮子上行的时间略大于下行的时间。2)随有效波高增加,浮子有效位移增加;随着谱峰周期增加,浮子有效位移基本呈现增加的趋势。有效波高较小时,谱峰周期对浮子有效位移的影响不大;有效波高较大时,谱峰周期对浮子有效位移的影响较大。3)浮子密度保持不变时,浮子高度对其有效位移的影响不大。 展开更多

关键词 波浪能 垂荡浮子 随机波 位移

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规则波作用下旋转浮子式波浪能捕获装置水动力试验研究 被引量：1

15

作者 尹则高 高敏 +3 位作者 刘梅梅 吴斐 于宁 张仁贡 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期413-418,共6页

提出一种旋转浮子式波浪能捕获装置,并进行一系列物理模型试验来研究其在规则波作用下的水动力行为特性。试验研究发现:1)浮子旋转角速度随螺距的增大而减小。2)入射波周期小于2.4 s时,平均角速度随入射波周期的增加呈增大趋势;入射波... 提出一种旋转浮子式波浪能捕获装置,并进行一系列物理模型试验来研究其在规则波作用下的水动力行为特性。试验研究发现:1)浮子旋转角速度随螺距的增大而减小。2)入射波周期小于2.4 s时,平均角速度随入射波周期的增加呈增大趋势;入射波周期大于2.4 s时,随着入射波周期的增加,平均角速度增幅趋缓,个别工况呈轻微减小的趋势。3)波能捕获宽度比与入射波周期基本呈正相关关系。波能捕获宽度比随螺距的减小而增大;在螺距δ=0.02、入射波周期T=2.4 s时,波能捕获宽度比达到最大。最后,利用量纲分析方法,推导旋转浮子的平均角速度方程,并利用试验数据对其进行验证。 展开更多

关键词 规则波 波浪能 旋转浮子 角速度 捕获宽度比

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航道工程中的浮泥研究综述 被引量：3

16

作者 尹则高 曹先伟 《水资源与水工程学报》 2010年第3期92-94,共3页

对浮泥层的定义,船舶航行对浮泥的影响及浮泥对航道工程的影响进行了分析,指出浮泥层对航道适航水深的确定和航道回淤量计算的影响较大。由于浮泥的成因和运动规律复杂,影响因素众多,浮泥对航道工程的影响研究有待于深入。

关键词 浮泥 航道工程 适航水深 回淤量

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规则波作用下垂荡浮子间歇射流装置水动力数值研究 被引量：1

17

作者 尹则高 苗宜培 +1 位作者 冯颖楠 王盛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期39-44,共6页

利用波浪能驱动垂荡浮子间歇射流装置,实现表层富氧水向深层输移。以浮子垂荡运动水动力行为为研究对象,利用数值模拟研究波参数、浮子几何参数和等效阻尼系数的影响规律。结果发现:1)随着入射波高增加,浮子垂荡响应幅度增加;随着入射... 利用波浪能驱动垂荡浮子间歇射流装置,实现表层富氧水向深层输移。以浮子垂荡运动水动力行为为研究对象,利用数值模拟研究波参数、浮子几何参数和等效阻尼系数的影响规律。结果发现:1)随着入射波高增加,浮子垂荡响应幅度增加;随着入射波周期增加,浮子垂荡响应幅度增加,增幅先大后小再增大;2)浮子垂荡响应幅度随浮子直径增加而增加;浮子密度变化对垂荡响应幅度影响较小;3)随着等效阻尼系数增加,浮子垂荡响应幅度减小。最后,采用量纲分析法,建立并验证了浮子相对垂荡响应幅度的预测公式。 展开更多

关键词 波能转换 运动分析 数值模拟 规则波 响应幅度 等效阻尼系数

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规则波作用下圆柱形垂荡浮筒水动力行为的数值研究 被引量：1

18

作者 尹则高 高成岩 杨晓宇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3363-3367,共5页

建立规则波作用下垂荡浮筒三维水动力数学模型,并与规则波理论解以及他人的垂荡浮子试验数据进行有效验证。利用验证后的模型对不同密度的圆柱形浮筒垂荡行为进行计算分析,发现:1)密度较小的浮筒位移曲线靠上,密度较大的位移曲线靠下。... 建立规则波作用下垂荡浮筒三维水动力数学模型,并与规则波理论解以及他人的垂荡浮子试验数据进行有效验证。利用验证后的模型对不同密度的圆柱形浮筒垂荡行为进行计算分析,发现:1)密度较小的浮筒位移曲线靠上,密度较大的位移曲线靠下。密度越大,浮筒下降运动的时间越短,下降运动时间小于上升运动时间。2)随密度的增加,浮筒最大垂荡速度减小,最大上升速度和下降速度的差值也相应减小。3)随着密度的增加,浮筒受到的垂向合力和浮筒动能相应增加,波浪透射系数下降。 展开更多

关键词 波浪能 波浪水槽 垂荡 波浪透射系数 浮筒密度

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边壁凹凸隧洞水流的数值模拟

19

作者 尹则高 拾兵 +1 位作者 张土乔 孙东坡 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期143-146,共4页

利用RNGκ-ε数学模型,对长方体和半球体边壁凹凸的隧洞水流流速、压力、水头损失进行计算,并对凹凸体长度分别沿纵向、横向、垂向变化引起的水头损失规律进行了分析。结果表明,无论是长方体还是半球体,外凸体产生的水头损失系数都小于... 利用RNGκ-ε数学模型,对长方体和半球体边壁凹凸的隧洞水流流速、压力、水头损失进行计算,并对凹凸体长度分别沿纵向、横向、垂向变化引起的水头损失规律进行了分析。结果表明,无论是长方体还是半球体,外凸体产生的水头损失系数都小于大小相等、方向一致的内凸体水头损失系数。内凸长方体水头损失系数对垂直水流方向的横向、垂向特征长度变化较为敏感,而顺水流方向纵向特征长度的变化对其影响不大。 展开更多

关键词 RNG κ-ε数学模型 数值模拟 凹凸体 水头损失

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多媒体课件在河流动力学课程实验教学中的应用 被引量：4

20

作者 尹则高 《潍坊教育学院学报》 2008年第4期35-36,共2页

在回顾河流动力学发展史和课程特点的基础上,笔者对多媒体课件的分类和应用效果进行了分析,进而总结了河流动力学多媒体课件实验教学的几点认识,最终对多媒体辅助教学和传统教学的关系进行了比较。

关键词 多媒体课件 实验教学 河流动力学

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