孙斌
- 作品数：9 被引量：101H指数：5
- 供职机构：西北农林科技大学水利与建筑工程学院（水利水电科学研究院）更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：农业科学水利工程更多>>
- 机翼形量水槽测流机理与体形优化研究
- 渠道输水是我国农田灌溉的主要形式，在渠系中开展量水工作是强化节水意识、推动灌区定额灌溉和提高灌区灌溉用水利用系数的主要途径，是我国发展节水型农业和实现农业高效用水的关键技术之一。受地域性差异影响，我国大中型灌区的经济基础...
- 孙斌
- 关键词：水力特性多目标优化
- 文献传递
- U形渠道机翼形量水槽水跃数值模拟与试验研究被引量：21
- 2013年
- 量水槽是灌区常见的特设量水设备,而槽后水力特性是判断其选型是否合理的重要指标之一。以某小型灌区末级灌溉渠系改造工程为原型,针对两种不同工况,采用基于TruVOF方法跟踪自由液面、Favor技术实现网格优化的湍流数学模型,对U形渠道机翼形量水槽水跃问题进行三维数值模拟,分析了水跃的时均流场、共轭水深、发生位置、跃长、断面流速分布以及水跃段能量损失等相关水力特性。采用与原型1∶1比尺的水工模型试验资料对模拟结果进行验证,结果表明,二者吻合较好。通过对实测与数值仿真的共轭水深数据进行统计分析,得到了适用于U形渠道机翼形量水槽水跃共轭水深的近似计算公式。研究结果对机翼形量水槽在平原缓坡灌区末级渠系的应用研究提供了一定的参考和建议。
- 孙斌吕宏兴张宽地石喜DINH Thi Huong周亚森
- 关键词：水跃数值模拟
- 枝状管网水力瞬变工况的试验与数值模拟被引量：5
- 2013年
- 采用试验并结合特征线法(MOC)对带有一个分支管管网阀门关闭时产生的水锤压力及波动规律进行了研究,试验采用压力传感器监测水锤压力波动、角位移传感器测定阀门的关闭时间及关闭规律,结果表明:MOC方法能较好地预测管网阀门关闭产生的最大水锤压力值,管网监测点计算与试验值相对误差小于13%,但MOC方法计算所得压力波的衰减比较缓慢,而试验得到的压力波衰减很快,是由于在计算中使用的恒定流摩阻所致;在此基础上对5种阀门关闭方案产生的瞬变流动进行了数值计算,表明管路末端2个阀门同时关闭时管网中产生的水锤压力最大,在实际工程中应避免阀门同时关闭的操作;管网最大水锤压力随关阀时间的延长而减小,当阀门关闭时间一定时,采用曲线关闭规律产生的最大水锤压力比直线关闭规律产生的要小,而采用两阶段直线关闭规律产生的最大水锤压力压力小于线性关闭的,对于实际工况中的两阶段关闭应通过延长第一阶段关闭时间以减小最大水锤压力.
- 石喜吕宏兴朱德兰孙斌曹彪
- 关键词：枝状管网水力瞬变数值模拟
- PVC三通管水流阻力与流动特征分析被引量：41
- 2013年
- 对DN75×75和DN75×50两种PVC三通管进行了试验与数值模拟研究,结果表明主管-侧管流向的局部阻力系数ζ01和主管-直管流向的局部阻力系数ζ02随雷诺数的增大而减小,在雷诺数大于1.5×105之后基本趋于稳定;ζ01、ζ02与分流比呈二次抛物线关系,通过验证数值计算与试验结果基本吻合。在此基础上对5种常见型号的三通管进行了数值模拟,表明ζ01、ζ02随管径比的增大而减小,ζ01的变化幅度远大于ζ02的幅度,并给出了局部阻力系数随分流比变化的定量表达式;流动特征分析可知引起局部水头损失ζ01的主要原因是水流方向变化的损失和离心力造成的速度分布变化损失,而引起ζ02的主要原因是在较大分流比时水流的剪切和横向环流导致直管分岔处上侧的漩涡运动和流速梯度变化损失。
- 石喜吕宏兴朱德兰孙斌曹彪
- 关键词：流动特征数值模拟
- 灌区U形渠道机翼形量水槽水跃特性的研究被引量：2
- 2012年
- 机翼形量水槽是一种适用于平原灌区末级渠系的新型量水设备,其槽后水跃的相关参数是判别量水槽选型是否合理的重要标准之一。为对该问题进行深入研究,选用在灌区末级U形渠道中较有代表性的0.45与0.49两组收缩比,采用基于Tru-VOF方法追踪自由液面、Favor技术实现网格优化的Flow-3D软件,对U型渠道机翼形量水槽水跃进行三维数值模拟,提取槽后水跃的时均流场、流速分布、共轭水深、水跃长度等相关参数,并通过水工模型试验对数模结果进行验证。对比结果表明,二者吻合度较高,从而证明本文所建立的紊流数学模型是合理的,对水跃问题的研究以及机翼形量水槽在平原灌区U型渠道的应用提供一定的工程技术参考。
- DINH Thi Huong孙斌于佳吕宏兴
- 关键词：水跃
- 基于Hicks-Henne型函数和MIGA的机翼形建筑物多目标水力优化被引量：5
- 2013年
- 以建立于NACA翼型族厚度分布方程基础上的机翼形水工建筑物多目标水力优化为目标,基于Isight数值优化平台,通过Hicks-Henne型函数实现翼型参数化、多岛遗传算法(MIGA)筛选最优解,构建自动集成与优化体系;选用某小型平原灌区末级矩形渠道机翼形量水槽为算例,根据原型工况及水力参数设定相关约束条件,引入收阻比δ概念,并结合淹没度S构建多目标优化方案,验证优化平台的可靠性与准确性,结果表明,优化方案较初始方案S与δ分别提升10.84%和42.10%。研究结果对机翼形水工建筑物在实际工程中的外形优化与应用提供了一定的参考和建议。
- 孙斌吕宏兴宋晨光韩文霆张宽地王文娥
- 关键词：多目标优化
- 矩形渠道机翼形量水槽水力特性数值模拟
- 渠道量水技术是一项搞好灌区经营治理、提高经济效益、实现按方收费、发展节水农业的关键技术之一。由于地域性差异,我国大型灌区各自的经济基础、发展水平及水文特征不尽相同。鉴于此,研制出具有结构简单、操作便捷、适应性强、水头损失...
- 孙斌
- 关键词：水力特性数值模拟
- 文献传递
- 聚氯乙烯球阀水流阻力特性及流动规律分析被引量：14
- 2013年
- 为了研究排灌工程管网中PVC球阀水流阻力及流动规律,对2种PVC球阀DN75和DN50进行了试验,采用角位移传感器监测阀门开度,同时采用Realizablek-ε紊流模型对2种球阀进行了数值模拟并分析验证,在此基础上对3种规格球阀DN110、DN90和DN63进行了数值模拟研究,得到5种规格球阀的阻力系数计算表达式。比较试验与数值模拟结果,DN75和DN50球阀模拟的阻力系数值与试验吻合的较好。DN75球阀流场特征显示相对开度为0.91时流态比较稳定,无明显漩涡;相对开度为0.36时压力、速度梯度较大,在球阀YZ截面出现大小相当、方向相反的对称漩涡,造成了较大的水头损失。研究结果可为管网的水力计算提供参考。
- 石喜吕宏兴张宽地朱德兰孙斌曹彪
- 关键词：数值模拟球阀局部阻力系数流动特性
- 矩形农渠机翼形量水槽水力特性数值模拟被引量：15
- 2010年
- 采用VOF方法与标准k-ε紊流模型相耦合,对矩形农渠中三种不同收缩比的机翼形量水槽进行三维数值模拟,并将渠道下游断面水深、过流流量等数值计算结果与物理模型试验结果进行对比,结果表明,二者吻合得较好,从而证明采用三维CFD数值模型对实体模型内部流场的模拟是可靠的,为今后机翼形量水槽的深入研究和优化设计提供了新的方法和依据。
- 孙斌吕宏兴潘志宝
- 关键词：VOF方法数值模拟
