水动力学研究与进展A辑

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水动力学研究与进展A辑 关注(): 期刊周期：双月刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：31-1399/TK; 国际标准刊号：1000-4874; 主办单位：中国船舶科学研究中心; 主管单位：中国船舶重工集团公司; 查看水动力学研究与进展A辑近十年数据入口>>>; 上一本期杂志：山西水利科技杂志编辑部; 下一本期杂志：武汉大学学报(工学版)理工学报

　　《水动力学研究与进展》是由中国船舶科学研究中心联合国内外70多个高等院校和科研单位以联合体办刊方式主办的，经国家批准，中文版1986年创刊，英文版1989年创刊。中文版和英文版内容互不重复，有独立的刊号：ISSN 1000-4874/CN31-1399/TK(A辑，英文名Chinese Journal of Hydrodynamics)和ISSN 1001-6058/CN31-1563/T(B辑，英文名Journal of Hydrodynamics, Ser. B)。两刊都是全国性学报类学术刊物，国家核心期刊，国内外公开发行。主要刊载能源开发、船舶与海洋工程、水利工程、机械工程、反应堆工程、石油化学工程、环境工程、生物工程诸领域中与水动力学学科有关的未曾公开发表的高水平的数学物理模型和方法、数值模拟、试验技术等原创性的研究论文、前沿研究综述和研究快报。

　　本刊B辑在上一世纪90年代初就是EI数据库核心期刊(Compandex)收录源。2006年起由Elsevier出版集团向全球公开发行电子版，可在Science Direct上全文检索该刊的论文。2008年起是SCI的收录期刊源，Journal of Hydrodynamics 2010年度SCI的影响因子是1.475。2012年在中国3533种科技期刊中被评为“中国最具国际影响力学术期刊”(The Highest International Impact Academic Journal of China)。 A辑也被评为“中国国际影响力优秀学术期刊”。自2012年起Journal of Hydrodynamics 每期至少刊登4篇国外投稿的学术论文。A辑也自2008年起由Scoups数据库收录。

　　《水动力学研究与进展》的学术影响力还体现在举办学术会议上，该刊自创刊起每年举办一届有百人以上参加的全国水动力学研讨会，至今已办了24届。每届研讨会选择优秀论文在本刊A，B辑上发表，还会发掘优秀青年人才培养，推荐进入本刊编委会。此外，还举办过三次国际水动力学学术会议。1994年由该刊编委会发起联合国内、外众多学术团体在中国无锡创办了国际水动力学学术会(International Conference on Hydrodynamics, ICHD)，此后ICHD成为每两年举办一届的有影响的国际会议，至今已办了10届，其中第九届ICHD，即ICHD-2010也是由《水动力学研究与进展》编委会主办的，在中国上海举办。此外《水动力学研究与进展》编委会还在2006年在中国上海组织举办了有百余人参加的全国水动力学学术会议(Conference of Global Chinese Scholars on Hydrodynamics)。为扩大刊物的国际影响力，《水动力学研究与进展》编委会还邀请了30余名国际著名水动力学专家担任本刊编委会的International Advisor和Invited Members。

　　《水动力学研究与进展》获全国优秀国防科技期刊、上海市优秀科技期刊、美国Ei收录期刊。

　　水动力学研究与进展A辑杂志栏目设置

　　学术论文、学科介绍、学术活动、研究简报

　　水动力学研究与进展A辑杂志荣誉

　　CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(含扩展版)万方收录(中)北大核心期刊(中国人文社会科学核心期刊)知网收录(中)Caj-cd规范获奖期刊中科双效期刊

　　阅读推荐：水利信息化

　　《水利信息化》水利工程师论文发表期刊，经主管单位中华人民共和国水利部和新闻出版总署的批准，自2010年4月起《水利水文自动化》更名为《水利信息化》，指导单位为水利部信息化工作领导小组办公室，主办单位为水利部南京水利水文自动化研究所。更名后的《水利信息化》杂志以服务水利行业信息化建设为宗旨，紧紧围绕水利信息化建设的主要任务，权威发布水利信息化建设政策、法规和标准，及时介绍水利信息化建设的经验和成果，介绍国内外信息化建设现状及信息技术发展趋势，敏锐追踪信息化建设热点、难点和焦点，推动信息化技术在水利行业的应用，促进水利现代化水平的快速提升。加强水利信息化的宣传工作，传达水利信息化政策，普及信息化知识，促进水利信息化理论研究和学术交流。

　　水动力学研究与进展A辑最新期刊目录

流动聚焦式微流控装置内液滴生成流体动力学————作者：孙桂芳;刘康佳;于程;刘向东;张程宾;姚峰;

摘要：高通量精确制备单分散液滴对于推动液滴在生物检测、功能材料和化工反应等领域的应用有重要意义。微流控装置生成液滴是近年来热门的液滴制备方法，掌握其生成过程的流体动力学行为可为微流控装置的优化设计与过程精密调控提供重要参考。该文搭建了基于三维流动聚焦式微流控装置的液滴生成过程可视化实验系统，研究了液滴生成过程的相界面演化、流型转换等流体动力学行为，讨论了两相流量以及表面活性剂浓度对液滴生成过程的影响。研...

抛物线浮式防波堤的水动力特性研究————作者：郎泽坤;吴际;施伟;李昕;

摘要：波浪能-防波堤集成系统已在我国沿海地区广泛应用。随着波浪能利用技术的不断发展和创新，对防波堤结构的改进成为了提高波浪能收集效率的关键一环。该文以一种新型抛物线浮式防波堤为研究对象，其抛物线开口能够将入射波聚焦至焦点位置，显著增加可用的波浪能量。基于CFD理论建立三维数值波浪水槽，研究其聚焦和衰减性能，结果表明其背浪侧波浪衰减明显，迎浪侧焦点位置的波高在特定波况下能达到4倍以上的放大效果。此外，该文...

温度影响下的离心泵空化特性数值模拟研究————作者：严春飞;陈燕;郭嫱;黄先北;

摘要：该文以离心泵为研究对象，采用一种考虑温度影响的空化数值预测方法，获得不同温度下的离心泵空化及流场特性。研究结果表明：随着水温升高，空化导致的离心泵性能曲线下降提前出现，对应于更大空化数工况；在相同空化数条件下，随着水温升高，叶轮内的空化面积增大。由于空化伴随能量消耗，采用熵产理论分析离心泵流场的能量特性，结果表明：湍流熵产和壁面熵产是叶轮区能量损耗的主要形式，受温度显著影响的是湍流熵产；温度升高促...

基于浸入边界法的深海采矿中颗粒尾迹不稳定性研究————作者：程卓;银波;王莹莹;王科;

摘要：由于深海采矿作业深度逐渐增加，矿石颗粒在长距离水力输送过程中相互作用增强，增加了管道拥堵的概率，严重影响深海采矿效率的提升。现有研究主要关注2个球形颗粒之间的相互作用，然而实际情况涉及更为复杂的多颗粒排列方式，因此需要开展针对性研究。该文针对三角排列球形颗粒的绕流问题，运用浸没边界法进行了直接数值模拟，开展不同间距比（L/D=1.50、1.75和2.00）以及多组雷诺数（Re=300、600）的三...

基于深度神经网络的三维确定性波浪重构与预报研究————作者：杨豪;郭孝先;李欣;

摘要：在运动的船舶上获取实时、准确的波浪前馈信息，对船舶运动控制、波频运动补偿和作业风险预警等均具有重要意义。现有的谱分析方法仅能从导航雷达回波中获取波浪谱参数，无法提供确定性波浪时历信息。该文提出了一种基于深度神经网络的三维确定性波浪场的重构和预报模型，使用仿真雷达数据集进行了训练和验证。结果表明，基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）和长短时记忆神经网络...

变质量比四圆柱流致振动响应数值研究————作者：马希;卢方兴;何涛;

摘要：该文运用边线型光滑有限元方法研究了质量比m*=0.9～200.0范围内正方形排列四圆柱的流致振动特性。任意拉格朗日-欧拉描述下不可压缩黏性Navier-Stokes方程由半隐式特征线分裂算法求解，结构运动方程采用广义α方法进行时间积分，流固耦合系统采用分区强耦合算法计算。根据振动响应，将m*分为3个区间：I区（0.9≤m*≤4.0）、II区（4.0<m*≤20.0）和III区（20.0<...

通气对螺旋桨空化与噪声影响的数值研究————作者：吕舒键;韩承灶;詹志文;杨忠坡;季斌;

摘要：空化作为绕螺旋桨流动中最主要的噪声源之一，会显著增大远场辐射噪声，带来诸多不利影响。目前有关螺旋桨空化噪声控制策略的研究不足，控制机理尚不明晰。该文基于大涡模拟（LargeEddySimulation,LES）和可渗透的Ffowcs Williams-Hawkings(Porous Ffowcs Williams-Hawkings,PFW-H)方程远场解相结合的方法，对PPTC(Potsdam P...

基于响应面模型的水力翼型可靠性优化设计————作者：冯建军;刘博星;朱国俊;冯凯凯;王李科;罗兴锜;

摘要：转轮的叶片设计直接决定了其能量转化效率和水轮机的使用寿命，该文以潮流能水轮机基础翼型NACA63-815为研究对象，通过构建近似模型来表征设计变量和翼型性能参数之间的响应关系。在此基础上，利用NSGA-II多目标优化算法进行确定性优化和可靠性优化，并对比优化翼型与原始翼型的性能，其中可靠性优化设计基于一种考虑不确定因素影响的6 Sigma可靠性优化设计方法。优化结果表明：确定性优化翼型的水动力性能...

有压管道非恒定流摩阻模型研究进展————作者：黄海;郭鹏程;颜建国;李波;

摘要：水锤现象是有压水力系统中爆管、吸瘪或设备损坏等事故的重要诱因，开发准确的数学模型对水锤现象的预测具有重要意义。传统水锤模型中均采用基于平均流速的拟恒定摩擦阻力（简称“摩阻”）模型，然而对于快速瞬变流，由于流场速度非线性分布特征强烈，拟恒定摩阻模型难以准确预测水锤压力波的衰减和畸变过程。为提高瞬变流压力预测的准确度，学者们提出了一系列非恒定摩阻模型。基于此，该文回顾了有压管道非恒定流的拟恒定摩阻模型...

轴流泵端壁射流多目标优化及扩稳机理研究————作者：王维;窦凡;醋婷婷;卢金玲;冯建军;罗兴锜;

摘要：为了探索可有效改善轴流泵驼峰特性的方法，该文通过全通道数值模拟开展了轴流泵端壁射流的优化及机理研究，以轴流泵扬程变化量和效率变化量为优化目标，以周向覆盖比、射流角度、射流位置和射流速度为优化变量。该文基于Kriging代理模型建立了优化目标与变量之间的响应关系，并采用NSGA-II遗传算法进行多目标寻优。研究结果表明：端壁射流能够有效改善轴流泵的驼峰现象，在最优射流参数下，轴流泵驼峰区消失，驼峰区...

飞鱼近自由液面游动的数值研究————作者：王程浩;胡文蓉;

摘要：研究飞鱼近自由面游动的水动力学可为跨介质航行器的研制提供有价值的理论参考。该文采用剪切应力输运（SST）k-ω湍流模型并结合体积分数模型（VOF）模拟飞鱼近自由面的游动，揭示了飞鱼近自由面游动的游动机理，并分析了游动水深、弗劳德数、尾鳍拍动频率和尾鳍形状对飞鱼游动性能和流场的影响。研究表明：游动水深减小会增加尾鳍推力，减小鱼体阻力，但对飞鱼整体的推力影响不大，水深减小还会降低飞鱼所受升力，略微提高...

掺气设施临界底坡研究————作者：魏杰;苗宝广;王立杰;俞阳;马飞;吴建华;

摘要：泄水建筑物渥奇段水流弗劳德数低，因此该位置的掺气设施回水控制非常关键。该文提出了掺气设施临界底坡概念，在一定来流和掺气设施结构下空腔回水恰好回溯至掺气设施坎底位置的这种底坡即为临界底坡。在掺气设施的设计和运用中，确定临界底坡是非常重要的。该文针对跌坎掺气设施，通过理论分析发现：临界底坡为过坎水流弗劳德数和跌坎高的函数；运用物理模型试验和数值模拟方法，获得了在低弗劳德数条件下跌坎掺气设施临界底坡的经...

离心式气液混输泵瞬态流动特性研究————作者：王金鹏;罗兴锜;冯建军;朱国俊;陈森林;

摘要：气液两相泵在运行过程中往往伴随着振动，该振动现象在离心式泵内更加明显。叶轮内的压力脉动和受力不均是泵振动的重要原因。该文采用高精度的气液两相流模型对离心式气液两相泵进行了非定常数值模拟，研究了气相的时空变化对叶轮压力脉动和受力的影响。结果表明：在绝对坐标系中，不同位置监测点的压力脉动区别较大。气相的不均匀分布使泵的性能大大降低，气泡滞留区和气液分离区的压力也降低。气液两相工况伴随着低频的压力脉动，...

水下无桨推进器喷头推力及尾流速度场分析研究————作者：吴加虎;刘杨;缪泉明;李汶烨;

摘要：无桨推进器具有安全性高、噪声低等优势，逐渐成为水下装备的研究热点，其中喷头结构是推进器的关键要素之一。该文采用重整化群（RNG） k-ε湍流模型封闭的雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程求解，主要针对无桨推进器喷头的推力特性和尾部速度场进行分析研究，探究喷头的结构参数对推力的影响和尾部速度场的变化情况，同时结合分析结果选择喷头参数方案。结果表明：入口内径与推力呈正相关，即入口内径越大，推力越大；...

异常低水头超低出力工况水泵水轮机内部流动及能量损失机理研究————作者：孙传真;卢永刚;张帅帅;张泽泉;董海洋;王正伟;

摘要：水泵水轮机组若长期在异常低水头超低出力状态下运行会产生较大水力损失，并严重威胁机组安全。为研究水泵水轮机异常低水头超低出力工况下的熵产特性、内流特性和压力脉动特性，该文使用标准剪切应力输运（SST） k-?湍流模型对某水泵水轮机进行非定常数值计算。研究表明：湍流熵产和壁面熵产之和占系统总熵产的99.9%，水力损失主要集中在尾水管、转轮、上冠/下环密封及活动导叶，各部件水力损失占比分别为36.72%...

气流剪切作用下附着液滴的运动特性研究————作者：王硕硕;常士楠;

摘要：液滴的运动及变形在工业生产和日常生活中十分常见。该文通过实验对气流剪切作用下附着液滴在固体表面上的运动特性进行了探究，重点考察液滴体积及气流速度对液滴运动及变形的影响，并得出了液滴变形程度与液滴体积及气流速度的关系。研究表明，液滴开始运动时刻对应的气流速度随着液滴体积的增大呈递减趋势。随着气流速度和液滴体积增大，液滴在固体表面上开始滑动，液滴滑动过程中呈现出4种典型形态：(1)铺展；(2)铺展并分...

人工转捩对边界层流场及脉动压力影响数值研究————作者：何宜航;赵伟文;万德成;

摘要：基于开源计算流体力学平台OpenFOAM，该文采用大涡模拟方法对人工转捩的平板边界层流动进行了数值研究。采用壁面吹吸边界条件以及3种不同尺度的方形绊线，该文给出了平板边界层在人工转捩后的流场信息，包括平板表面的时均摩擦系数、时均速度剖面以及壁面脉动压力均方根，并分析了转捩点下游不同区域的壁面脉动压力频率谱、边界层内速度谱以及预乘能谱。结果表明：不同人工转捩方法均可激发边界层转捩，方形绊线会导致边界...

随机风场中串列式排布双风机非定常模拟研究————作者：宋子龙;范菊;刘成;

摘要：为探究中性大气边界层随机风场及风机尾流形成的复杂流场中风力发电机的气动性能和尾流特性，该文考虑平均风切变和脉动风速项，基于Kaimal风谱，通过谐波叠加法构建中性大气边界层随机风场模型，作为计算域风场输入。基于雷诺平均方程（RANS）方法，该文以NREL 5 MW风力机为研究对象，应用滑移网格技术，通过STAR-CCM+建立了2台串列式排布风力发电机仿真模型进行非定常模拟。通过对比定常风场与随机风...

基于分子动力学的近壁区空化泡溃灭过程模拟————作者：赵春苗;祝锡晶;

摘要：为了加深对空化机理在原子级别的理解，该文开发了不同半径的含氮气空泡模型，采用分子动力学模拟研究了空化过程中空泡的溃灭特性，揭示了水分子释放压力和速度的波动模式以及空泡溃灭后冲击工件的表面特性。研究结果表明：由于水分子在冲击波和空泡壁面的速度和压力不同，空泡中的氮气分子不足以抵抗水分子的运动，空泡体积减小并形成圆环形，随后空泡溃灭，形成微射流冲击工件表面并产生凹坑；随着空泡半径的增加，空泡体积变化速...

耦合多相流和溶质运移的地下水重非水相液体迁移转化模拟研究————作者：巨梦蝶;李响;尹海龙;

摘要：重非水相液体（Dense Non-Aqueous Phase Liquid, DNAPL）泄漏到地下介质后，首先以非水相液体（Non-Aqueous Phase Liquid, NAPL）形式发生迁移扩展，而后缓慢溶解于地下水，形成大面积污染羽。该文构建了一种耦合多相流模型和溶质运移模型的模拟框架，以某实际DNAPL污染场地为例，对现场地下水中三氯甲烷污染进行模拟，模拟误差低于20%。模拟发现：渗...

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