导读:本文包含了二相流论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:二相,冰水,冰期,管道,油气,数值,湍流。
二相流论文文献综述
石文杰,袁强[1](2019)在《二相流数值模拟在泄洪闸室水力特性研究中的应用》一文中研究指出枕头坝一级水电站在泄洪闸室底板出现冲刷破坏,拟优化底板体型。文章引入水气二相流VOF模型,运用PISO算法,对从上游库区到下游河道进行了水气二相流叁维非恒定数值模拟,分析了原体型与修改体型在闸室段的水力特性。结果表明:增加弧形过渡的修改体型对闸室段底板有更好的保护作用,对其他工程泄洪闸室底板保护有着重要的参考价值。(本文来源于《中国水能及电气化》期刊2019年10期)
陈云飞[2](2019)在《冰水二相流输水渠道流冰输移演变机理研究及其应用》一文中研究指出我国是一个缺水且水资源时空分布严重不均的国家,尤其是地处欧亚大陆腹地的我国西北部地区,干旱少雨,水资源丰缺受季节影响较大,用水矛盾更为突出。随着我国西北地区人口增加和经济发展,其部分地区缺水问题日益严重,而长距离输水工程是解决区域性缺水问题最为直接和有效的工程手段,大量以供水和发电为主要目标的输水工程得以兴建,保障了我国西北地区社会经济快速、稳定发展。但是在这些输水工程中有为数众多的宽浅式渠道工程,其在设计之初并未考虑冬季输水的问题,随着区域社会经济的发展,冬季缺水问题已成为制约当地社会经济发展的瓶颈。这些宽浅式渠道工程在过水断面设计和结构形式上无法满足北方严寒高纬度地区冰盖下输水的要求,因此采用水力调控法实现其冰水二相流输水成为优化这些地区冬季水资源配置、破解冰期缺水问题的关键。不同于冰盖下输水渠道,以冰水二相流方式输水的渠道内流冰会源源不断的生成,控制不当极易在渠道束窄断面卡堵,研究冰水二相流输水渠道沿程水内冰生成、演变和输移规律,提出可保障渠道安全输水的水力调控措施,对于实现宽浅式渠道冰期安全输水、充分发挥工程效益具有重要意义。为防止宽浅式渠道以冰水二相流方式运行时发生冰凌灾害,确保冰期安全运行,本文开展以下几个方面的研究:(1)针对浮冰易在渠道桥墩、闸墩断面卡堵的问题,利用模型冰和试验水槽开展浮冰在墩柱断面的运动规律和输移特性研究。通过改变输水流量、水深等水力参数和冰块尺寸、厚度等冰块形状参数,分析冰块在墩柱断面翻转下潜的主要影响因素,寻求冰块能够在墩柱断面顺利下泄的临界水力调控条件。试验结果表明,冰块恰好在墩柱断面前翻转下潜时的临界水流傅汝德数(以下简称临界Fr)可以作为流冰能否顺利下泄的临界水力控制条件;当冰块尺寸不变,厚深比t/H(浮冰厚度与水深比值)越大,冰块通过墩柱断面的临界Fr越大;而在相同t/H下,在一定的范围内,临界Fr随冰块平面尺寸与墩柱净宽的比值(冰宽比L/D)的增大呈现先增后减的规律;并运用量纲分析的方法确定了单块浮冰通过墩柱断面的临界Fr经验公式。(2)建立一维渠道冰水力学数学模型,主要包括水流模型、热交换模型以及冰盖发展模型,并对模型进行了初步的验证,结果显示所建立的模型计算精度能够满足长距离输水渠道冰情、水情分析要求;(3)以新疆某电站引水渠为例,利用建立的一维渠道冰水力学数学模型,结合墩柱断面流冰输移临界水力条件研究成果,模拟了冷冬、平冬和暖冬叁个不同典型年下渠道沿程水内冰发展规律和渠道冰情特点,分析了外界气温条件、水源水库的取水温度以及输水流量对渠道冰情的影响。结果表明,渠道内冰流量随流程增大而增大,渠道末端断面冰流量达到最大值;渠道内最大冰凌流量与冬季气温极值有关,而与冬季平均气温无关;提高渠道内初始水温对减小渠道内冰凌流量、缓解渠道防冰形势有重要意义;小流量输水时,渠道冰凌流量要小于大流量情况,但是由于厚深比t/H增大,所以墩柱断面排冰的临界Fr也有所增加,相对大流量工况而言对水力调控的要求更高,而且小流量输水时的冰水体积比要大于大流量情况,对于电站前池排冰和电站发电效益都会产生不利影响。因此,对于采用冰水二相流模式输水的渠道应尽可能采用大流量的输水工况,以保证冰期安全。最后在上述研究成果基础上提出了冰水二相流渠道的安全运行建议,对实现冰水二相流安全水力调控、解决我国西北地区冬季缺水问题具有一定参考价值。(本文来源于《中国水利水电科学研究院》期刊2019-05-01)
张通[3](2019)在《混凝土浇筑仓面水气二相流喷雾控温方法研究及工程应用》一文中研究指出高温季节浇筑混凝土,混凝土入仓后暴露在空气中,由于受气温、太阳辐射热等影响,周围环境与混凝土间存在热传递,形成气温回灌,导致浇筑温度及最高温度超标。当前,仓面喷雾是混凝土仓面控温的主要手段,其主要原理为:(1)通过仓面喷雾可在仓面形成具有一定覆盖厚度的雾层,遮挡太阳辐射;(2)雾滴在仓面形成蒸发,带走热量,从而实现降低仓面温度的目的。当前混凝土仓面喷雾的主要方式有风炮式喷雾机、冲毛枪、移动风炮式喷雾机等,这些喷雾方式因自身喷雾原理的限制而存在以下问题:(1)雾化颗粒较大,仓面容易形成积水,影响混凝土配合比;(2)喷雾点集中,不宜形成雾滴全仓面覆盖;(3)不能针对仓面环境进行量化控制,且降温效果不明显;(4)运行成本较高。因此,本课题基于当前喷雾方式存在的问题,并基于工程实际研究出一套全新的混凝土仓面喷雾方法—水气二相流喷雾成套技术,包括硬件装备、喷雾预测模型、软件系统,取得的主要创新成果如下:(1)开发与集成了适应大坝浇筑环境,与模板结构相结合,安装便捷的水气二相流成套喷雾硬件装备。基于工程现场气候条件与施工条件,按照仓面温控需求,进行了高压供气装置、高压供水装置、水气二相流喷雾装置、输水管道、输气管道、支撑结构等的设计、研发与集成,形成了成套的水气二相流喷雾硬件装备,本系统具有雾化颗粒更小(小于30um)、仓面全覆盖、快速安装、不影响施工等优点。(2)建立了成套的水气二相流仓面喷雾数值预测模型,主要包括混凝土仓面喷雾的混凝土温升预测模型、水气二相流需水量预测模型、水气二相流需气量预测模型。通过实时采集到的仓面信息,包括混凝土仓面的温湿度、风速、太阳辐射强度、入仓温度等数据,根据仓面控温目标温度,计算喷雾参数(需水量、需气量),工程应用结果表明,本模型预测结果良好,误差率小于5%。(3)设计了水气二相流喷雾的软件管理系统实现仓面温控信息的自动获取、实时互联、智能分析及反馈控制。主要包括:1)仓面小气候实时自动采集子系统;2)仓面小气候监测数据实时传输子系统;3)仓面喷雾控制子系统;4)信息管理与温控效果实时评价子系统。各个子系统融合反馈,构成一个闭环系统。(4)依托东北某混凝土坝及广西某大型水利枢纽工程,实现了仓面喷雾的首次工程应用。结果表明,应用水气二相流喷雾控温方法后,仓面温度平均可降低10℃-15℃,平均抑制浇筑温度回升2℃-2.5℃,相较于传统方式降温效果更显着。最后,水气二相流喷雾系统可有效解决传统喷雾方式的不足,应用前景广阔,具有较高的推广应用价值。(本文来源于《中国水利水电科学研究院》期刊2019-05-01)
刘华文[4](2019)在《高速滚动轴承油气润滑二相流流动及热特性分析》一文中研究指出滚动轴承是高速电主轴的主要支撑方式,有效润滑是电主轴及其轴承稳定运行的根本保证,油气润滑是高速滚动轴承主要的润滑方式。油气二相流的对流换热是轴承最主要的散热方式,其直接影响轴承温度的变化;油气二相流在轴承腔的分布与轴承的润滑状态有关。油气二相流在轴承腔运动会形成润滑油膜,油膜影响着轴承承受外部载荷的能力及与寿命。因此,对轴承腔油气二相流的分布、油气二相流对流换热、温度场及油膜的运动特性进行研究具有重要意义。本文基于弹流润滑、轴承动力学和计算流体力学等理论,建立了滚动轴承流体的计算模型,对轴承腔的二相流分布、油气二相流对流换热和温度进行了瞬态的数值计算,并且通过相应的实验验证了数值分析结果。对油膜状态和油膜的流动速度进行了数值计算,分析工况条件变化对油膜状态和油膜流动速度的影响。本文得到的主要结论有:(1)供油量、供气压力和转速是影响轴承腔油气二相流分布的主要因素,油相体积分数随着供油量和转速的增加先增大后减小,供气压力的增大有利于油气二相流油相的分布。油气的流动速度和油气与轴承腔壁面之间的温差是影响油气对流换热的重要因素,油气对流换热系数随着供油量增加先增大18.3%后减小10.1%,适量的润滑油有利于壁面表面热量的吸收;供气压力和转速的增大直接加快油气的流动,从而加强油气的对流换热。(2)轴承内圈的温度高于外圈,接触区的温度高于非接触区,靠近油气进口的区域温度低。润滑油有利于轴承腔的散热和润滑,适度增加供油量可以降低轴承的温升;供气压力直接影响油气的对流换热,当供气压力为0.2Mpa~0.45Mpa时,供气压力的增加可以持续的降低轴承腔温升;生热量是转速的高阶函数,转速越大轴承的温升也越高。适当增加油气进口数量会使温升降低22.5%且分布更均匀,轴向载荷的变化直接影响滚动体的自旋生热继而改变轴承的温升。(3)供气压力与油气二相流速度、空气流量有关,供气压力的增大有利于油膜的形成。油膜厚度随着供油量的增加先增大后减小,过量的润滑油会使轴承腔温度升高影响油膜,转速与供油量对油膜状态影响的规律基本相似。油膜的速度主要受自身的重力和空气对油膜剪切力的影响,空气压力及转速的增加导致油膜/空气界面剪切力的增大,供油量、供气压力及转速的增加会使油膜速度增大。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-03-18)
胡鑫炜,孙志林[5](2019)在《稳流作用下海底管道冲刷的二相流模拟》一文中研究指出应用了二相欧拉泥沙模型来模拟稳流作用下海底管道的冲刷问题。利用开源的CFD软件OpenFOAM,我们考虑了泥沙应力和流体泥沙间的相互作用力,能够不需要经验公式来解决推移质泥沙输运过程,成功地将模型用于解决泥沙床面变形过程。本文考虑了不同的管道埋置深度(S/D)对于管道冲坑形态和周围涡旋结构的影响,揭示了泥沙冲刷和管道的内部联系。(本文来源于《科技通报》期刊2019年02期)
李雪,吕晓兰,张美娜,雷哓晖[6](2018)在《设施固定管道式二相流常温烟雾系统雾滴沉积试验》一文中研究指出针对缺乏设施专用高效施药机具,现有机具雾化性能差,农药有效利用率低,人员受毒害严重等问题,设计了设施固定管道式二相流常温烟雾系统,并结合推车式常温烟雾机,进行了喷雾性能对比试验,同时以结果期苏椒5号为试验对象,研究了作物冠层对二相流烟雾系统雾滴沉积分布的影响。试验设置二相流烟雾系统的工作气压为0. 3 MPa,液压为0. 05 MPa,施药流量为2 L/min;常温烟雾机放置在温室中间位置距离前方采集区域2 m处,风筒与水平地面呈15°倾角,向正前方喷雾,施药流量为1. 5 L/min,总施药时间为5 min。结果表明,二相流烟雾系统每个采集区域的沉积量最大值均出现在喷头喷射方向前方约1 m处(采样点4或5,与喷头喷射方向有关),CV1稳定在25%~35%之间,反映出横向各采样点雾滴沉积量的差异和分布规律的一致性;常温烟雾机雾滴沉积量在前、中、后各区域内的变异系数分别为70%、29%和0,导致前方(7~9 m)各采样点雾滴沉积量变异系数高达70%的原因是雾滴集中沉积在烟雾机前方的固定区域(采样点3~6),而在两侧的沉积量过低,后方(41~43 m)沉积量变异系数为0,是因为烟雾机风送距离有限导致后方各采样点无雾滴沉积。从沉积量的区间分布特性看,与常温烟雾机相比,二相流烟雾系统各采集区域雾滴沉积量的变异系数仅为13%。以上结果说明,二相流烟雾系统能够实现整个棚室的无人施药作业,且雾滴沉积分布均匀性较好;棚室内作物的存在有利于雾滴在周围叶片上聚集,雾滴沉积量在竖直高度和不同区域的分布无显着差异,变异系数不大于13%。综上所述,二相流烟雾系统工作性能稳定,雾滴分布均匀,可明显提升对病虫害的防治效果,能够实现人药分离作业。(本文来源于《农业机械学报》期刊2018年S1期)
朱浩[7](2018)在《低浓度瓦斯气水二相流安全输送技术系统构成及原理》一文中研究指出低浓度瓦斯具有易燃易爆性,使其在抽采、输送过程中具有严重的安全隐患,经过研究发现,采用气水二相流安全输送技术可使爆炸得到有效抑制,使爆炸控制住一定范围内,消除低浓度瓦斯在输送过程中的安全隐患。(本文来源于《科学技术创新》期刊2018年29期)
穆祥鹏,陈云飞,吴艳,陈文学,文镕[8](2018)在《冰水二相流渠道流冰输移演变规律及其安全运行措施研究》一文中研究指出针对我国新疆、青海地区为数众多且无法采用冰盖下输水的宽浅式渠道工程,开展冰水二相流输运机理及运行调控技术研究,对于解决这些地区冬季用水矛盾、节省工程改造投资具有重要意义。以新疆北部地区某电站引水渠为例,通过构建一维渠道冰水力学数学模型,研究渠道流冰输移和发展规律,分析气温、出库水温、输水流量等关键因素对渠道冰情的影响,并提出冰水二相流渠道的安全运行措施,对实现冰水二相流安全水力调控、解决我国西北地区冬季缺水问题具有一定参考价值。(本文来源于《南水北调与水利科技》期刊2018年05期)
刘先冬[9](2018)在《液固二相流对球阀密封性影响的数值模拟研究》一文中研究指出球阀因具有全通径、大流量、开关方便、流阻低等优点而被广泛用于石油化工、煤化工以及其他行业中,但这些行业工况通常比较苛刻,普遍存在高温、高压、有毒、有害、含固体颗粒以及二相流介质等(特别是液固二相流)现象,极易对球阀密封结构造成冲刷磨蚀,甚至失效。基于此,本文以金属硬密封固定式球阀为研究对象,提出一种应用液固二相流动理论对球阀不同启闭角度下密封结构磨蚀特性进行分析的方法,开展了液固二相流对球阀密封性能影响规律的数值模拟研究。本论文主要研究工作及相关结论如下:首先,通过对球阀密封结构密封机理的分析,探讨了球阀密封结构参数对其密封性能的影响关系;同时,结合理论与实际工况推导出密封副上的密封比压、许用比压及必需比压等计算公式,通过分析发现在其他结构参数不变的的情况下,球阀受到密封面投影宽度的影响最大。其次,利用Solidworks和Fluent软件分别建立了球阀密封结构叁维模型和不同启闭角度下的液固二相流磨蚀模型;对球阀内部不同开度(20%开度、40%开度、60%开度、80%开度)流场特性进行数值模拟仿真,得出球阀由关闭到逐步打开时阀门的内部流场流动状态。再次,应用Fluent分析液固二相流流场,确定阀球外表面、阀腔以及阀座端面为阀门系统磨蚀最严重的叁处区域;通过对比不同开启角度下球阀磨蚀情况分布并进行计算分析,发现冲刷磨蚀会导致阀座端面表面材料流失,造成密封面投影宽度减小,从而使密封比压增加,降低了球阀的密封性能。最后,针对由冲刷磨蚀造成的密封面投影宽度减小的问题,提出了一种阀座端面垂直阀球外表面的优化设计方案;对优化后的球阀进行有限元静力学分析,得出球阀的等效应力、位移的大小和分布;制作实物样机,通过阀门试压机和氮气测漏仪对样机进行检测,结果表明所有检测项目均符合相应标准,验证了球阀结构优化设计的合理性和正确性。综上所述,本文对金属硬密封固定式球阀密封性能进行了研究,应用数值模拟仿真方法分析研究了液固二相流对球阀密封结构的影响规律,并对球阀进行结构优化设计,从而提升其密封性能。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-04-01)
胡鑫炜[10](2018)在《管道周围冲刷的二相流数值模拟》一文中研究指出管道周围的冲刷会影响管道结构的整体性和稳定性,可能导致管道结构的损坏,因此对冲刷机制的深入研究对于管道工程有着重要意义。管道周围的冲刷是复杂的水沙二相流过程,本文考虑了泥沙运动对湍流的升力和拖曳力的影响,采用了修正的k-ε湍流模型,形成了完整的二维两相流泥沙模型,利用该模型成功模拟了湍流作用下管道周围的冲刷过程。而以往的单相流模型依赖经验或半经验公式,不考虑水沙相互作用,因而难以模拟详细的冲刷过程。论文重点研究了管道初始埋深对断面流速分布、床面形态变化、管道表面压力系数、无因次输沙率和冲刷特征量的影响,加深了对管道冲刷机制的理解。数值模拟得到的平衡冲刷深度和床面形态变化与前人的实验结果相吻合。管道冲刷达到平衡时的冲深S随管道初始埋深G的增大线性减小,根据二相流模拟结果获得了S与平铺管道平衡冲深S0及G的关系式。根据泥沙浓度和泥沙运动速度可以较为准确地计算无因次输沙率,避免了利用传统经验或半经验公式计算无因次输沙率的弊端。二相流模拟结果揭示了管道冲刷的叁个不同阶段:即冲刷起动、管状侵蚀和尾流侵蚀阶段。断面流速分布和无因次输沙率的变化表明在管状侵蚀阶段,泥沙颗粒和水流间的相互作用十分强烈,这意味着不考虑水沙相互作用的单相流模型不适合研究这个阶段的冲刷过程。管道表面的压力系数分布表明冲刷过程主要影响管道下部的流场结构,而适宜的初始埋深是管道背面涡旋产生的必要条件。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-04-01)
二相流论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
我国是一个缺水且水资源时空分布严重不均的国家,尤其是地处欧亚大陆腹地的我国西北部地区,干旱少雨,水资源丰缺受季节影响较大,用水矛盾更为突出。随着我国西北地区人口增加和经济发展,其部分地区缺水问题日益严重,而长距离输水工程是解决区域性缺水问题最为直接和有效的工程手段,大量以供水和发电为主要目标的输水工程得以兴建,保障了我国西北地区社会经济快速、稳定发展。但是在这些输水工程中有为数众多的宽浅式渠道工程,其在设计之初并未考虑冬季输水的问题,随着区域社会经济的发展,冬季缺水问题已成为制约当地社会经济发展的瓶颈。这些宽浅式渠道工程在过水断面设计和结构形式上无法满足北方严寒高纬度地区冰盖下输水的要求,因此采用水力调控法实现其冰水二相流输水成为优化这些地区冬季水资源配置、破解冰期缺水问题的关键。不同于冰盖下输水渠道,以冰水二相流方式输水的渠道内流冰会源源不断的生成,控制不当极易在渠道束窄断面卡堵,研究冰水二相流输水渠道沿程水内冰生成、演变和输移规律,提出可保障渠道安全输水的水力调控措施,对于实现宽浅式渠道冰期安全输水、充分发挥工程效益具有重要意义。为防止宽浅式渠道以冰水二相流方式运行时发生冰凌灾害,确保冰期安全运行,本文开展以下几个方面的研究:(1)针对浮冰易在渠道桥墩、闸墩断面卡堵的问题,利用模型冰和试验水槽开展浮冰在墩柱断面的运动规律和输移特性研究。通过改变输水流量、水深等水力参数和冰块尺寸、厚度等冰块形状参数,分析冰块在墩柱断面翻转下潜的主要影响因素,寻求冰块能够在墩柱断面顺利下泄的临界水力调控条件。试验结果表明,冰块恰好在墩柱断面前翻转下潜时的临界水流傅汝德数(以下简称临界Fr)可以作为流冰能否顺利下泄的临界水力控制条件;当冰块尺寸不变,厚深比t/H(浮冰厚度与水深比值)越大,冰块通过墩柱断面的临界Fr越大;而在相同t/H下,在一定的范围内,临界Fr随冰块平面尺寸与墩柱净宽的比值(冰宽比L/D)的增大呈现先增后减的规律;并运用量纲分析的方法确定了单块浮冰通过墩柱断面的临界Fr经验公式。(2)建立一维渠道冰水力学数学模型,主要包括水流模型、热交换模型以及冰盖发展模型,并对模型进行了初步的验证,结果显示所建立的模型计算精度能够满足长距离输水渠道冰情、水情分析要求;(3)以新疆某电站引水渠为例,利用建立的一维渠道冰水力学数学模型,结合墩柱断面流冰输移临界水力条件研究成果,模拟了冷冬、平冬和暖冬叁个不同典型年下渠道沿程水内冰发展规律和渠道冰情特点,分析了外界气温条件、水源水库的取水温度以及输水流量对渠道冰情的影响。结果表明,渠道内冰流量随流程增大而增大,渠道末端断面冰流量达到最大值;渠道内最大冰凌流量与冬季气温极值有关,而与冬季平均气温无关;提高渠道内初始水温对减小渠道内冰凌流量、缓解渠道防冰形势有重要意义;小流量输水时,渠道冰凌流量要小于大流量情况,但是由于厚深比t/H增大,所以墩柱断面排冰的临界Fr也有所增加,相对大流量工况而言对水力调控的要求更高,而且小流量输水时的冰水体积比要大于大流量情况,对于电站前池排冰和电站发电效益都会产生不利影响。因此,对于采用冰水二相流模式输水的渠道应尽可能采用大流量的输水工况,以保证冰期安全。最后在上述研究成果基础上提出了冰水二相流渠道的安全运行建议,对实现冰水二相流安全水力调控、解决我国西北地区冬季缺水问题具有一定参考价值。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
二相流论文参考文献
[1].石文杰,袁强.二相流数值模拟在泄洪闸室水力特性研究中的应用[J].中国水能及电气化.2019
[2].陈云飞.冰水二相流输水渠道流冰输移演变机理研究及其应用[D].中国水利水电科学研究院.2019
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[4].刘华文.高速滚动轴承油气润滑二相流流动及热特性分析[D].兰州理工大学.2019
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[7].朱浩.低浓度瓦斯气水二相流安全输送技术系统构成及原理[J].科学技术创新.2018
[8].穆祥鹏,陈云飞,吴艳,陈文学,文镕.冰水二相流渠道流冰输移演变规律及其安全运行措施研究[J].南水北调与水利科技.2018
[9].刘先冬.液固二相流对球阀密封性影响的数值模拟研究[D].江苏大学.2018
[10].胡鑫炜.管道周围冲刷的二相流数值模拟[D].浙江大学.2018