刁伟
- 作品数：11 被引量：50H指数：5
- 供职机构：重庆交通大学河海学院西南水运工程科学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金重庆市自然科学基金国家大学生创新性实验计划更多>>
- 相关领域：水利工程交通运输工程动力工程及工程热物理环境科学与工程更多>>
- 长短叶片水轮机尾水涡带动态特性数值分析被引量：7
- 2017年
- 在保证CFD模拟长短叶片混流式水轮机可靠性的基础上,通过改变蜗壳进口流量,模拟得到了水轮机历经额定运行、甩负荷、部分负荷稳定运行、增负荷和额定运行五个阶段的尾水涡带演变规律.结果表明:长短叶片水轮机偏负荷工况不会形成常规混流式水轮机的螺旋涡带,尾水管边壁压力脉动幅值较小.采用Q准则和本征正交分解(POD)方法分析尾水涡带结构,当流量改变时,主流在尾水管中心和边壁之间转移,伴随复杂的涡带结构演变.随着负荷减小,单一柱状涡带、多级缠绕螺旋涡带和管壁处多股片状螺旋涡结构所携带能量依次增强,在部分负荷时管壁处螺旋涡结构能量占比达到8%以上.
- 张春泽刁伟尤建锋夏林生
- 关键词：混流式水轮机压力脉动本征正交分解
- 一种经GPU加速的浸没边界-格子玻尔兹曼流固耦合模拟方法
- 本发明提供一种经GPU加速的浸没边界-格子玻尔兹曼流固耦合模拟方法，步骤如下：在专业前处理软件中建立待测结构体及其内部流体的浸没边界体型，并划分边界网格以供程序读取；程序读取边界体型数据，设置所需测量点的边界条件和程序模...
- 吴家阳程永光张春泽刁伟
- 水袋在爆破水雾除尘技术中的应用被引量：9
- 2012年
- 通过试验数据分析得到水袋的长径比和厚度对水雾抛撒半径、水雾高度、水雾径向抛撒初速度的影响规律。同时为保证较好的水雾除尘效果,提出水袋材料的改进方向,从而为完善水利水电工程爆破水雾降尘技术提供可靠技术参考。
- 胡涛刁伟崔正辉吴晓杨吕鑫
- 关键词：水袋爆破除尘效果
- 利用高精度浸没边界-格子Boltzmann流固耦合格式模拟2维刚体自由沉降运动被引量：2
- 2016年
- 自由刚体的流固耦合问题是计算流体动力学领域的热点问题,也是实际工程应用中的常见问题。为了利用基于迭代外力的浸没边界-格子Boltzmann(immersed boundary-lattice Boltzmann,IB-LB)耦合格式计算自由刚体的流固耦合问题,首先在原控制方程中添加自由刚体的运动方程组,然后利用IB-LB耦合格式离散并数值求解该数学模型。以两小球在水箱中的自由沉降运动为例,比较提出方法与其他流固耦合算法的计算结果。最后模拟富有挑战性的矩形平板在水箱中的飘动过程,捕捉到与实验数据相吻合的刚体运动轨迹和流态结构,通过对比提出方法和现有同类算法的单步平均耗时与平板平均速度,证明推广后的算法在复杂流固耦合问题模拟上有较高的计算效率和精度。
- 吴家阳程永光张春泽刁伟
- 关键词：流固耦合格子BOLTZMANN方法刚体
- 基于浸没边界—格子Boltzmann方法的带自由液面的水力学问题模拟
- 2017年
- 为了高效、准确地通过数值方法研究涉及自由液面的流固耦合问题,将单相自由液面格子Boltzmann方法与浸没边界法相结合,提出可计算水流的液面波动及其与刚体相互作用的耦合模型,该耦合模型通过对耦合作用力的迭代,可确保浸没边界的无滑移条件的实现,并可提高耦合模型计算的稳定性和准确性。进而通过该耦合模型模拟和分析了宽顶堰溢流和自由拍门过流两种常见的水力学问题,验证了该模型的可行性和正确性。
- 张春泽米家杉刁伟侯极
- 关键词：流固耦合
- 一种经GPU加速的浸没边界‑格子玻尔兹曼流固耦合模拟方法
- 本发明提供一种经GPU加速的浸没边界‑格子玻尔兹曼流固耦合模拟方法，步骤如下：在专业前处理软件中建立待测结构体及其内部流体的浸没边界体型，并划分边界网格以供程序读取；程序读取边界体型数据，设置所需测量点的边界条件和程序模...
- 吴家阳程永光张春泽刁伟
- 文献传递
- 水利水电工程岩石爆破水雾降尘技术研究被引量：2
- 2012年
- 水利水电工程岩石爆破中的粉尘问题长期以来没有得到有效解决,研究除尘问题是水利水电工程爆破问题的重要内容。总结水利水电岩石爆破降尘技术研究现状,从粉尘的来源、危害、防止现状分析爆破粉尘的特点,探究水雾降尘的机理,从而总结出影响水雾除尘效果的因素,为完善水雾除尘技术工艺提出一些建议。
- 胡涛刁伟崔正辉吴晓杨吕鑫
- 关键词：爆破粉尘
- 水泵水轮机泵工况流动结构演变对驼峰特性的影响被引量：5
- 2017年
- 为了揭示水泵水轮机在泵工况流动结构演变对特性曲线驼峰特性的影响,采用SAS湍流模型对多个工况点的流态进行全流道数值模拟,得到两者之间的关联性.结果表明,当水轮机在40%~80%最优流量运行时,导叶内发生旋转失速;当流量低于40%最优流量时,转轮进口产生的回流涡结构在尾水管边壁侧产生螺旋回流阻碍过流,并改变转轮叶道在空间上的过流能力,进而改变转轮出流特性;转轮出口下环侧流速降低,使导叶所有叶道均产生剧烈流动分离,导致旋转失速消失,并产生回流流入转轮.转轮进口回流涡结构的出现,改变了水轮机内的流动分离特性,使水头损失突然增大,产生驼峰特性.
- 张春泽夏林生刁伟
- 关键词：水泵水轮机旋转失速水泵工况
- 水泵水轮机泵工况旋转失速压力脉动特性及转动机理被引量：15
- 2017年
- 水泵水轮机在泵工况部分负荷下运行,叶道内易发生旋转失速,可诱发剧烈的低频压力脉动,严重影响水电站的安全稳定运行。本文采用尺度自适应(SST-SAS)湍流模型对某模型水泵水轮机泵工况进行全流道非定常数值模拟,得到不同工况点下旋转失速引起的压力脉动特性及失速涡团的周向转动机理。结果显示,在40%~80%设计流量下运行时,导叶区发生旋转失速,失速涡团的转动频率为叶轮转频的3.3%~8.1%。旋转失速发展强度越剧烈,转动越慢。旋转失速周向转动的机理是:失速与非失速相邻导叶流道内存在较大压力梯度,在其作用下,失速流道内流体从活动导叶与固定导叶之间通道流向非失速流道,加剧非失速流道内流动分离。被阻碍的水流与无叶区主流叠加流向下一流道,并在活动导叶吸力面进口前缘产生局部低压,导致当前非失速活动导叶流道在进口与出口之间的逆压梯度增强,使流体反向流动,流道产生失速。
- 张春泽夏林生刁伟周家俞
- 关键词：水泵水轮机旋转失速水泵工况数值模拟压力脉动
- 水泵水轮机泵工况压力脉动和转轮受力特性被引量：13
- 2020年
- 为研究水泵水轮机在泵工况下的内部流态变化对压力脉动和转轮叶片受力的影响,采用SAS-SST湍流模型对某一模型水泵水轮机的多个非设计工况进行非定常数值模拟,分析了水轮机内部流态对导叶与转轮之间无叶区、尾水管内的压力脉动和转轮叶片径向受力的影响。结果表明:在流量为40%~80%设计流量时,导叶区内产生旋转失速,转失速涡团初生于固定导叶进口,并随着流量的降低向活动导叶进口发展,且覆盖区域逐渐增大。旋转失速使压力和过流沿周向不均匀分布,导致压力脉动和转轮径向受力波动大幅上升。在40%设计流量时,失速涡团发展最为充分,无叶区压力脉动和转轮受力波动的低频分量幅值最高。旋转失速产生的低频脉动可向尾水管传播,形成的低频压力脉动幅值约为无叶区低频脉动幅值的10%。当流量低于40%设计流量时,导叶区旋转失速消失,复杂的涡结构形成的压力脉动低频成分没有周期性。此外,转轮进口的流动分离使尾水管内产生复杂的回流涡结构,导致尾水管内形成频谱丰富的压力脉动;流量降低使转轮进口回流涡结构的湍动能增加,导致尾水管内压力脉动幅值大幅上升。小流量工况下,转轮进口的涡结构演变是转轮径向力波动的主要影响因素。
- 肖琼张春泽夏林生刁伟
- 关键词：水泵水轮机水泵工况压力脉动旋转失速
