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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张春财 杜宇
【目的】研究低佛氏数(Fr1)水跃紊流的水力特性。【方法】采用VOF方法处理闸门上、下游表面,用二维RNG型k-ε紊流数学模型,对低佛氏数(Fr1=2.0～4.5)水跃紊流进行数值模拟,研究了不同低佛氏数水跃的跃后水深、水跃长度及流速分布,分析了水跃区及其下游明渠流区压强、紊动能、耗散率和水跃消能率的特性。【结果】淹没系数大于1.2时,水跃长度均大于其他经验公式计算的水跃长度,且水跃长度增幅随佛氏数的增加而增大。水跃区断面各点时均流速最大值沿程减小;跃后明渠流区,断面各点平均流速沿程无明显变化。水跃区主流与漩滚交界处附近,特别是泄水闸门附近的紊动能及耗散率均最大。随着佛氏数的增加,理论和实际消...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
张广涛 白燕英
洪泛区洪水演进数值模拟是风险分析与居民防洪避险等非工程措施的重要依据。从洪泛区模拟的必要性、二维洪水演进的数学模型、对数学模型求解的数值计算方法、离散计算域采用的网格、洪水模拟程序设计、模型的率定和验证等方面对洪水演进数值模拟进行了论述。
关键词：
二维洪水 洪水演进 数值模拟
[期刊] 资源科学
[作者]
吴金栋 王石立 张建敏
结合DKRZOPYC模式在中国东北地区的模拟试验结果 ,利用随机天气模式WGEN对该地区未来水热条件的可能变化进行数值模拟 ,由此可以克服以基准气候下建立的线性统计关系 ,通过大尺度平均气候要素研究气候资源变化的不足。文中不仅给出了农业气候资源基本特征量的变化 ,如作物生长季、≥ 0℃活动积温、≥ 1 0℃有效积温和不同时间尺度的平均降水量等 ,而且详细分析了 2×CO2 气候情景下 ,该地区极端气候要素值的可能变化 ,如生长季内极端平均最高气温、冷害低温始日、≥ 3 0℃高温日、≥50mm暴雨日和日最大降水量等。文中还针对不同作物类型 ,以作物需水量和缺水量 ,模拟了未来气候条件下 ,该地区...
关键词：
气候变化 水热 随机天气模式
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
董瑜 刘韩生 曹长冲
【目的】分析比较４种不同构造形式ＴＶＤ格式在捕捉水击波时耗散性和压制性数值性能的差异，为带调压室水电站压力管道水击波过程模拟提供参考。【方法】采用具有代表性的ＨａｒＴｅｎ ＴＶＤ格式、Ｓｗｅｂｙ ＴＶＤ格式、ＴＶＤ－ＭａｃｃｏｒＭａｒｋ格式以及全离散ＴＶＤ格式求解水击控制方程，结合给定的调压室系统水击模型边界条件，对某工程实例进行计算，并对数值模拟结果与试验数据进行分析。【结果】ＴＶＤ格式可模拟调压室系统水击波的变化过程，最大水击压力与试验数据相对误差不超过１％，且间断处能够有效地捕捉激波振荡；对比４种格式计算结果，在水击波上升和振荡过程中，ＨａｒＴｅｎ ＴＶＤ格式的计算结果与实测数据吻合最好．．．
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
李娜 李昕 施伟 柳春光
针对固定在钢框架上的平面网衣水动力特性进行研究，基于SACS，采用有限元Member单元建立网衣水动力荷载计算模型，利用参考文献中分别使用有限元Truss单元和Beam单元所建立模型的计算结果对该模型进行了验证。通过对比得出，在SACS中所建立的平面网衣数值模型可以较为准确地计算网衣在波流下的水动力，初步证明了在SACS中建立大型钢结构养殖网箱+固定式海上风力机融合结构模型的可行性。进一步，采用该数值计算模型对不同波流工况下网衣结构的水动力荷载进行了计算，分析了不同流速、波高和波周期下网衣受力的分布规律。由计算结果可知，随着海流流速、波高的减小和波周期的增大，网衣受到的水动力荷载呈现出逐渐减小的变化趋势，其中波周期的影响尤为显著，比如由于该参数影响使得指定位置节点水动力荷载差距可达80%；另外，波流作用下网衣结构受到的水动力荷载，最大受力位于网衣顶端两侧位置，波高对网衣上部受力影响更大。这些结果可为融合结构中网箱部分的设计提供参考。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
王聪 林军 陈丕茂 章守宇
对大亚湾2006年和2007年的风场资料进行分析,数值模拟年平均风场作用下大亚湾的余流场,采用保守物质输运扩散法研究大亚湾的水交换能力。把大亚湾分成7个子区域,计算整个海湾和各子区域的水体更新时间,比较了各子区域水交换能力的强弱。大亚湾水交换能力总体为:南部优于北部,东部优于西部;年平均风场大大加速了大亚湾的水交换速率,全湾平均水体更新时间由仅考虑潮流作用时的82.5 d降低为26.0 d;风场作用下的表、底层环流差异较大,表层水交换能力略高于底层。
关键词：
大亚湾 水交换 风场 数值模拟
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
李维维 张丽珍 王世明 胡庆松
振荡水翼式潮流能采集系统一般通过二维水翼水动力学模型建立其关于俯仰与升沉方向两自由度的运动方程。但水翼三维模型与二维模型在诱导阻力计算上有着一定的差别,而诱导阻力又直接影响到系统的能量转化效率,因此有必要对振荡水翼三维的水动力学特性进行研究。本文根据叶素理论,以梯形翼作为三维水翼模型的代表,建立了梯形振荡翼的水动力学模型和运动方程。对该模型采用三维非结构网格和动网格技术进行数值模拟,着重探讨梯形比对其运动状态和能量转化效率的影响。结果表明:采用动网格模拟三维梯形振荡水翼的水动力学特性,得到的水翼运动状态与二维的相同;振荡水翼的诱导阻力会改变其稳定振荡频率和升沉运动幅值,直接影响了系统的能量采集...
[期刊] 中国水产科学
[作者]
赵云鹏 陈小芳 许条建 关长涛 崔勇
针对鲆鲽类方形重力式网箱在纯波浪条件下的水动力特性,采用数值模拟的方法对鲆鲽类方形深水重力式网箱的主要部件——浮架系统、配重系统、锚碇系统进行了模拟。将模拟结果与实验结果进行分析比较表明,数模与物模各量值吻合良好,平均相对误差均不超过9%,表明数值模拟的方法能较好地模拟鲆鲽类方形深水重力式网箱的水动力特性。在此基础上,用数值模拟的方法,进一步研究了底框质量和网衣高度的改变对网箱各参数的影响,模拟结果显示,底框质量改变主要影响锚绳受力和底框倾角,底框质量从80 g升至100 g再升至140 g的过程中,锚绳受力平均增幅分别为13%和19%,同时增大底框质量有助于减小底框运动倾角,其平均降幅分别为...
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张兴昊 林丹彤 胡黎明
等效孔隙网络模型基于统计参数描述多孔介质中复杂的孔隙结构,常用于分析多孔介质中渗流和机械弥散等物质运移过程的微观机理,但对溶质运移过程中分子扩散作用的研究相对较少.该文基于等效孔隙网络模型研究了多孔介质中溶质的对流、分子扩散和机械弥散过程,对多孔介质中溶质的运移规律进行研究.通过对等效孔隙网络模型参数进行敏感性分析,研究了多孔介质孔隙结构特征对有效扩散系数的影响;通过对比仅考虑机械弥散与同时考虑分子扩散和机械弥散的计算结果,讨论了分子扩散对于水动力弥散过程的影响.计算结果表明:有效扩散系数受到孔隙体积与孔喉扩散能力的共同影响,与孔喉曲率负相关,与配位数和连接数比值正相关;分子扩散作用与对流导致的机械弥散过程有耦合作用,分子扩散作用加速了溶质在低流速区域的运移.该文揭示了分子扩散作用影响水动力弥散过程的微观机理,为孔隙网络模型中的溶质运移通量计算提供了理论依据.
[期刊] 海洋渔业
[作者]
郭聪聪 杨訸晴 胡慧琴 张勤旭 张明亮 李金金
为探究大连小窑湾海域人工鱼礁布设后对周围海域水动力特性及水体交换能力的影响，基于非结构化三角形网格的MIKE3河口与海岸模型，对大连小窑湾海域进行数值模拟，模拟结果与实测数据吻合良好，说明构建的模型合理可靠。研究表明：①鱼礁布设后，位于鱼礁布设点上的测点因水深减小流速增加，远离礁区海域测点的流速变化较小，鱼礁区迎流面海域出现上升流，背流面出现下降流，底层海域的上升流效应较表层海域显著；②人工鱼礁的投放会引起局部流场发生变化，受鱼礁堆阻流作用影响鱼礁堆迎流面、背流面海域流速减小，主流轴两侧流速增加，鱼礁堆附近海域的流速呈缓急相间分布；③人工鱼礁投放后，小窑湾湾顶、湾中的水体半交换期缩短，湾口附近海域水体交换能力变化较小，小窑湾整体海域水体交换率略有增加。本研究为人工鱼礁合理布局以及规范工程建设提供理论指导。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
崔勇 关长涛 黄滨 李娇 公丕海
根据有限单元法建立了波浪作用下双层网底网箱的受力运动模型,通过数值计算求解双层网底的位移与倾角。先将上层网底与下层网底的计算值进行比较,然后,将双层网底网箱中下层网底与单层网底网箱开展对比分析。计算结果显示,在波浪周期内,双层网底网箱的2层网底能保持相对平行的状态。2层网底的位移与最大倾角随着波高与周期的增大而增加,并且2层网底的倾斜方向一致。在相同波浪条件作用下,下层网底的水平位移大于上层网底,二者垂直位移差异较小,下层网底最大倾角值大于上层网底。研究发现,当波高为15 cm、周期为1.4 s时,双层网底网箱的2层网底的倾角相差最大,但并未发生接触碰撞,网底可以保持相对稳定。此外,双层网底网箱的下层网底的最大位移值小于单层网底网箱,最大倾角值大于单层网底网箱。研究表明,当波浪一定时,双层网底网箱的最大锚绳力均大于单层网底网箱。
关键词：
双层网底 水动力 有限元方法 鲆鲽网箱
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
陈军 吴程 李爽 王颖 龚毅
[目的]对灞河流域水环境状况进行数值模拟分析,为湖泊型城市河道水质时空分布特征及水质类型主导性指标的分析提供参考。[方法]利用DHI MIKE21FM中的HD模块耦合Ecolab模块,选取溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、叶绿素a(Chl-a)、氨氮(NH_3-N)和总磷(TP)共5项指标作为水环境模型的状态变量,参考WQ模板中各指标的生化反应方程并对其修改后,以灞河流域下游城区段内灞河和浐河为研究对象,构建了适用于研究区的水环境模型,利用该水环境模型分析了基准年、丰水年、平水年与枯水年条件下灞河口水质特征,采用BP神经网络算法计算了灞河流域的时均综合水质类型,并对其空间分布进行了分析;采用主成分分析法(PCA)评估了灞河流域时均综合水质类型的主导性指标。[结果]灞河口水质超标因子主要为NH_3-N和COD,丰水年与平水年超标时间较基准年有所增加。浐河和灞河交汇前,灞河时均综合水质类型为Ⅱ类,浐河时均综合水质类型为Ⅳ类。浐河和灞河交汇后,灞河时均综合水质类型下降至Ⅳ类。研究区水质类型主导性指标为COD和NH_3-N。[结论]灞河流域时均综合水质类型在不同水文条件下基本都处于Ⅳ类。所构建的水环境模型在湖泊型城市河道水质时空分布特征及水质类型主导性指标分析中具有较好的精度和普适性。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
范新峰 刘洪生 杨红
基于三维数值模式ECOM,建立了长江口以及近岸海域的水动力耦合盐度数值模式。该模式考虑了移动潮滩边界和深水航道等地形特点。计算结果与实测值比较符合良好,较好地放映了长江口区域盐度场的时空分布特点。模式模拟长江口盐水入侵的三维特征,表层盐度较低而底层盐度较高。利用此模式计算了2003年2月枯季大、小潮时期,在长江口代表性的断面处2个连续潮周期内的盐通量情况。2月1-2日大潮期间北支SEC01、SEC02断面分别为3333600t、957600t,崇头SEC03、SEC04断面分别为-270000t、-71640t,南支SEC05、SEC06断面分别为1364400t、1512000t;2月7-8...
关键词：
盐通量 长江口 潮周期 三维数值模式
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
樊佳 武延坤 许仕荣 张金松 李秀
为了改善城市污水混进垃圾渗滤液后经常出现的TN含量超标问题,运用数值模拟方法,基于活性污泥模型ASM2d构建推流式A2O工艺数学模型。经过灵敏度分析和参数校正后,模型出水中COD、TN含量、NH4+–N含量模拟值与实测值的相对误差分别为2.1%、2.6%和1.6%。采用单因素试验和多因素正交试验优化混合液回流比、污泥回流比、好氧段溶解氧对出水TN含量的影响,结果表明,当混合液回流比为400%,污泥回流比为100%,好氧段溶解氧控制在3 mg/L时可达到较佳脱氮效果。
[期刊] 数量经济技术经济研究
[作者]
杨旭 郝翌 于戴圣
本文以蒙特卡罗模拟为主要手段,辅以计量方法,研究不同程度的收入差异对总体消费的影响。最终得到以下结论:随着基尼系数从0增加到1,总体消费总体上呈递减的趋势,但递减的过程具有明显的非线性特征。在基尼系数从0增加到0.4之前,总体消费随之下降的幅度较小,且波动性很小。在基尼系数增至0.4后,随着基尼系数的增加,总体消费突然大幅下降,而且波动性也大幅增加。随着基尼系数接近1附近时,这种情况逐步减弱。
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