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期刊信息/Journal information
水动力学研究与进展A辑
水动力学研究与进展A辑

吴有生

双月刊

1000-4874

jhdzhou@yahoo.com.cn

021-63150072

200011

上海高雄路189号

水动力学研究与进展A辑/Journal Journal of HydrodynamicsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《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。 本刊A辑的投稿邮箱是：jhdzhou@yahoo.com.cn ,B辑有两种投稿方式，一种是通过e-mail投稿，邮箱是jhdzhou@yahoo.com.cn ,另一种是通过Elsevier采编审稿系统EES网上投稿： 。
正式出版
收录年代

    基于点测量的波浪确定性预报域研究

    尹孟林李金宣李美燕柳淑学...
    215-226页
    查看更多>>摘要：波浪的实时预测可应用于很多领域，该文基于线性理论建立了波浪预测方法，并推导了单点测量、多点测量和移动点测量条件下，可预报域的理论范围。在此基础之上，根据物理含义给出了可预报域的判别指标能量比m0，通过物理水槽试验验证了确定性波浪预报的效果，得出了不同波浪测量条件下，能量比m0阈值为0。01时，可预报域内计算波浪和实际波浪吻合较好。此外，还讨论了不同测量条件下，可预报域的影响因素。

    波浪预报可预报域单点测量多点测量移动点测量

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    集合参数率定功能的一维水动力模型研究

    马峰牛小静张成徐梦珍...
    227-233页
    查看更多>>摘要：针对调水工程水动力模拟高精度和高稳定性的需求，该文采用TVD MUSCL-Hancock有限体积格式离散Saint-Venant方程组，建立了时空上具有二阶精度的一维水动力模型，并将模型中的参数率定问题转化为最优化问题，建立了基于粒子群优化方法的参数率定方法。同时采用经典算例验证了水动力模型的计算精度，并通过模型试验检验了参数率定模型的可靠性。结果表明:水动力模型精准、稳定，粒子群优化算法率定参数的全局寻优能力强，可满足非恒定流下参数率定的需求。

    一维水动力模型圣维南方程有限体积方法参数率定粒子群优化

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    基于冲蚀-动网格耦合的混流式水轮机泥沙磨损演化特性研究

    黄剑峰姚激张蕾蕾
    234-243页
    查看更多>>摘要：含沙水流条件下，水轮机内泥沙颗粒与湍流两相介质相互作用时，泥沙冲蚀动态过程会磨损水轮机过流部件壁面，进而影响水轮机水力性能及运行安全。采用离散相模型(Discrete Phase Model，DPM)中的冲蚀-动网格耦合模型，该文数值模拟了混流式水轮机全流道泥沙颗粒冲蚀磨损演化过程，对比了单相及固液两相流工况下的湍流场特性，分析了不同泥沙质量流率与泥沙颗粒形状对于导水机构与转轮的磨损部位、冲蚀变形量以及磨损率随冲蚀时间变化的影响。结果表明:泥沙注入后，尾水管内整体流态有所改善，湍流紊乱程度被明显削弱，相比于清水工况，注入泥沙可减小84％～90％转轮湍动能;座环鼻端及临近固定导叶前缘的上下两端出现的蚀痕以变形磨损为主，活动导叶迎水面头部发生切削磨损，转轮叶片进水边靠近下环处则呈现出明显的冲蚀磨损;活动导叶冲蚀变形量大于固定导叶，转轮叶片工作面磨损率显著高于背面;泥沙质量流率增加，导叶和转轮叶片的冲蚀变形量与磨损率成倍增大，磨损率表现出脉动特性;活动导叶和转轮叶片工作面冲蚀24 h后，非球形颗粒冲蚀变形量均大于球形颗粒。该研究可为多泥沙河流中水力机组的维护检修和安全稳定运行提供理论依据和参考。

    混流式水轮机离散相冲蚀-动网格耦合泥沙磨损数值模拟

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    基于VMD混合域特征和DBN的轴流泵故障诊断研究

    吴咏陈红勋马峥
    244-251页
    查看更多>>摘要：针对传统故障诊断方法特征提取不充分的问题，该文提出了基于变分模态分解(variational mode decomposition，VMD)的混合域特征和深度信念网络(deep belief network，DBN)的故障诊断方法。先采用VMD将故障轴流泵压力脉动信号分解成若干本征模态函数(IMF)，计算了相关性较大的各IMF分量的能量值和熵值特征，并与原始信号提取的时域和频域特征组合成混合域特征。再引入遗传算法优化故障特征组合，去除冗余特征，并将优化后的故障特征输入到DBN中进行识别和分类。结果表明:与单一特征集相比，基于混合域特征的故障诊断效果更好;与支持向量机(SVM)相比，深度信念网络在故障诊断中更具优势，分类正确率可达95％。从而表明泵壳测点的压力脉动信号能够较好地反映轴流泵模型的故障特性，泵壳测点可作为故障监测点。

    轴流泵故障诊断变分模态分解混合域特征遗传算法深度信念网络

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    基于LES/FW-H混合方法的缩放型喷嘴空化与噪声特性研究

    范海栋陈正寿杜炳鑫
    252-263页
    查看更多>>摘要：该文采用大涡模拟(LES)与Rayleigh-Plesset空化模型相结合的方法，对缩放型空化喷嘴的瞬态流场进行数值仿真研究，成功捕捉到射流场中的空泡运动和旋涡脱落过程。以包络空泡及旋涡结构的曲面为可渗透声源面，采用Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H)声类比方法，获取缩放型喷嘴的空化噪声特性。在空化流场的分析过程中，以压力系数为空化研究参数，发现:喷嘴内部空化现象主要由剪切作用诱导的旋涡以及喷嘴喉部的文丘里效应共同引起;喷嘴外部空泡运动受旋涡所致低压区域和射流冲击作用产生高压区域共同影响。在空化噪声的分析过程中，该文建立了一种空化喷嘴涡流信号和空泡信号的分解方法，其通过监控及对喷嘴出口界面上Qmax的时域信号进行频域分析，可将涡流频率成分从空化流场的压力频谱中成功分离出来。

    空化大涡模拟可渗透FW-H方法缩放型喷嘴空化噪声分解旋涡脱落频率

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    固液两相混合内流激发管道振动失稳特性研究

    周顶昌马永奇尤云祥陈伟...
    264-273页
    查看更多>>摘要：该文基于动量守恒原理，引入滑移模型，建立了固液两相混合内流激发提升管振动失稳控制模型。利用简谐微分求积(Harmonic differential quadrature，HDQ)方法求解振动控制方程，分析了均布和非均布网格耦合边界端点平移的网格布置策略对HDQ方法求解精度的影响，结果表明:固液两相流体与单相流体激发的管道振动特性有明显差异;在固支-弹性约束边界条件下，一阶临界流速随着固相颗粒输送浓度和粒径的增加而增加，二阶临界流速反而减小，一、二阶临界频率均增大;输送浓度对临界流速和频率的影响明显，但对颗粒粒径的影响程度十分有限。

    固液两相混合内流管道失稳简谐微分求积方法网格布置

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    弹射出筒条件对水下航行体尾部空泡动态演化影响研究

    曹亮亮权晓波王勇陈香言...
    274-281页
    查看更多>>摘要：针对水下航行体尾空泡动态演化过程，该文基于雷诺平均N-S方程结合动网格技术，形成弹射出筒过程多相流数值模拟方法，并通过与已有试验数据对比，验证了该数值计算方法的有效性。在此基础上，研究了筒口压差、发射水深和出筒速度等不同出筒条件对航行体尾空泡内部压力和形态影响规律，基于仿真计算获得不同条件空泡闭合过程以及空泡内部压力振荡峰值和周期认识，结合量纲分析构造了可表征弹射出筒条件影响的无量纲参数，结果显示，在该参数一致条件下，不同工况的尾空泡的压力和形态变化相似性较好。

    尾空泡振荡筒口压差发射水深出筒速度

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    周期运动下海上浮式风机的气动性能数值模拟研究

    刘杨罗子帆陆彬彬邹丽...
    282-291页
    查看更多>>摘要：海上风力发电已形成由固定式向漂浮式转变的发展趋势。该研究基于NREL5MW风机模型，采用计算流体力学方法和重叠网格技术开展了周期运动下的风机气动性能数值研究，风机叶片考虑了受塔影效应的影响。分析了浮式风机在纵荡、纵摇及两者叠加运动下对风机气动载荷和尾涡的影响。结果表明:数值计算结果与现有的试验数据吻合较好;风机的气动载荷对纵荡和纵摇运动均敏感，相同工况下，风机功率变化比推力变化更加剧烈;风机会在叶尖和叶根处形成两股不同尾涡，叠加运动下的尾涡更容易发生耗散。

    海上浮式风机气动载荷尾涡分布周期运动叠加运动

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    旋流环形堰竖井泄洪洞总溶解气体过饱和生成及输运数值研究

    张斌付小莉郭新蕾付辉...
    292-301页
    查看更多>>摘要：旋流环形堰竖井泄洪洞是一种采用新型入口布置的内消能装置。由于其结构简单、消能效果好且出口无雾化等特点，在水电站应用中得到广泛关注。然而，其泄洪时的总溶解气体(total dissolved gas，TDG)过饱和这一关键问题的研究目前鲜有报道。该文使用VOF模拟泄洪过程中的自由液面，并分析了有顶压板和无顶压板时的流态差异，采用Ansys Fluent结合UDF(user-defined function)，模拟泄洪过程中的TDG饱和度，建立了旋流环形堰竖井泄洪洞中TDG的生成和输运模型。结果表明，泄洪流速对TDG饱和度的影响较大:5 000年一遇洪水(流量Q=503。36 m3/s)情况下，TDG饱和度可能超过140％，并在下游保持较高水平;200年一遇洪水(流量Q=248。39 m3/s)情况下，最大TDG饱和度可降至约130％，并在下游保持在120％左右。此外，对已建立的三维两相流模型中影响TDG的两个关键参数:掺气率和初始气泡半径进行了敏感性分析。结果发现，TDG饱和度随掺气率的增加和初始气泡半径的减小而增加，且掺气率的影响占主导地位。

    总溶解气体过饱和旋流环形堰竖井泄洪洞两相流数值模拟

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