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[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
梁士鹏 郭维东 陆谦益 王颖 王瑶 杨梓
为解决水噪声试验中因改变边界条件耗时费力的问题,采用了基于VOF和k-ε黏度模型的CFD分析方法,通过改变上游来流量、消力池长度及尾坎高度,对宽顶堰消力池内的各水力要素及水噪声场进行了数值模拟,并且与物理模型试验所得结果进行比较。结果表明:模拟水面线变化趋势与实测水面线误差在30%之内;模拟流速与实测流速误差在30%之内;模拟水噪声在4500~8000Hz之间与实测结果声压级误差在6.5db之间,数值模拟结果与物理模型试验结果较为吻合,说明采用该数学模型模拟低水头情况下宽顶堰消力池内水流的流态与水噪声是可行的。得到了各水力要素及水噪声随流量、消力池长度及尾坎高度变化的规律。相同尾坎高度和消力池长度情况下,上游来流量为12.5,10.3,6.9L·s~(-1)都有水跃产生,同时距上游越近,水面位置处的流速越大;相同上游来流量和消力池长度情况下,尾坎高度对水跃影响明显,同时越靠近宽顶堰位置,水面处的流速越大;相同上游来流量和尾坎高度情况下,消力池长度对水跃影响也比较明显。同时发现水流噪声最大声压值都出现在消力池尾坎附近。
关键词：
消力池 水流噪声 声压 频谱 数值模拟
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王数 左强
本文根据实测资料,应用模糊聚类思想,对柳林泉区裂隙的发育规律进行了概化与分析,获得了能反映当地渗流特征的主渗透系数。在此基础上,建立了柳林泉区两组相交裂隙系统情况下的数值模型,并对该模型进行了检验。结果表明:本文参数、模型可靠,可用于分析当地地下水运移的规律。最后,应用该模型对当地地下水流动态进行了预报。分析预报结果可知:随着地下水的逐步开采,当地会出现局部的地下水降落漏斗,为避免环境的恶化,应加强地下水水资源的管理。
关键词：
模型 模拟 裂隙流 渗透系数张量
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
李瑞鹏 田云臣 李青飞 丛雪琪 秦海晶
通过对工厂化循环水养殖进水流速的智能调控，可降低饵料残留，避免水质恶化。为此，本文采用数值模拟方法研究了进水流速对工厂化循环水养殖池流场特性的影响，并基于该研究设计出一套确定进水流速调控的实验方法。首先，通过对比Standard k-ε、RNG k-ε、Realizable k-ε三种湍流模型及多种壁面函数的仿真效果，确定RNG k-ε模型和标准壁面函数作为仿真配置。同时针对多相流模型，对欧拉多相流模型和DPM离散相模型进行对比，为提高计算准确性选用DPM离散相模型，并基于上述模型进行网格无关性验证、制定网格划分方案。其次，以大菱鲆(Scophthalmus maximus)养殖为例，模拟不同进水流速下养殖池流场、排污、水温调节的效果。最后，针对仿真结果提出进水流速调控方案。结果显示，日常采用1.0 m/s的进水流速，可有效提高适宜流速区面积并控制水处理成本；投饵前，采用0.2 m/s的进水流速可以解决循环水养殖中存在的饵料浪费问题；进食结束后，采用1.2 m/s的进水流速可快速排出残饵壁面水质恶化；水温异常时，采用15 ℃的水、以1.2 m/s的进水流速注水230 s可使20 ℃的水下降到正常水平，精准化控制水温。采用本文提出的方法可以针对不同养殖生物，养殖环境，设计进水流速智能调控策略，可用于解决循环水养殖过程中饵料浪费、水质变差、水温异常等问题。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘洪禄 曾德超 杨培岭 马廷玺
根据连续方程、零惯性的动量方程以及最佳灌水状态概念，建立了描述波涌灌田面行水流动的零惯性模型。用Newton－Raphaon和Preissman法对模型求解实现了波涌灌田面行水流动的模拟，探讨了波涌灌田间入渗和行水机理。用计算机模拟试验的方法，研究了波涌灌灌水技术参数对灌溉系统性能的影响，提出了确定波涌准灌水技术参数的原则和方法以及连续地面灌灌水技术的改进方案。模拟结果得到商丘田间试验的验证。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
崔勇 蒋增杰 关长涛 万荣
利用有限单元法建立了水流作用下筏式养殖设施动力响应的数学计算模型,通过数值求解对浮标和吊笼结构的最大位移以及锚绳受力进行分析。计算机模拟结果表明,筏绳在水流作用下产生明显的变形,其形态变化与实际基本相符。当流向一定时,浮标和吊笼的最大位移值以及左右两侧的锚绳受力均随流速的增加而增大。其中,浮标最大位移值7.6m,吊笼最大位移值9.6m。当流速一定时,浮标和吊笼的最大位移值与右侧锚绳受力随着来流角度的增加而增大。左侧锚绳力受来流方向变化影响不明显,其最大值为3 780N。
关键词：
筏式养殖 有限元 水流 数值模拟
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
韩宇平 许拯民 蒋任飞
为了便于对灌区的节水灌溉措施进行生态环境影响评价,采用有限差分法,利用MODFLOW软件建立了银川平原浅层地下水水流模型,并对银川平原浅层地下水进行了数值模拟。结果表明,在模型的识别阶段和验证阶段,所有观测孔水头的计算值与观测值,在各时段拟合误差绝对值的平均值分别为0.055和0.105 m,所有结果显示两者基本一致,说明所建模型可用于灌区水资源管理的仿真计算。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
杨程 吕岁菊 李春光 景何仿
【目的】以黄河沙坡头连续弯道段的水流运动为研究对象,研究非结构网格在天然河道数值模拟中的应用。【方法】建立三维紊流数学模型,采用有限体积法离散模型方程,利用SIMPLEC算法求解离散后的方程组。用非结构网格剖分研究区域,用等距分层法进行垂向分层,研究弯道水流表层、中层及底层平面流场和连续弯道典型断面处的纵向流速及环流分布,并对比分析横断面纵向流速的计算值与实测值。【结果】横断面纵向流速的计算值与实测值吻合较好。弯道水流底层到表层流速逐渐增大,在流速变化较大的地方出现了主流与深泓线分离的现象。弯道横向环流明
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
郭维东 彭炜森 李晓东 胡志华
针对矩形水槽中梯形边墩周围水流,建立耦合VOF法的三维非稳态水气两相流模型。求解后,将水深与流速分布与试验结果进行对比分析,吻合较好。在此基础上分析梯形边墩附近典型断面的流速矢量分布、绝对流速分布及湍动能分布。结果表明:在梯形边墩上游形成偏斜水流,下游形成回流区的水流结构;在边墩外侧壁处达最大流速值,在边墩上游和外侧附近的湍动能较强烈。
[期刊] 统计与决策
[作者]
许箫迪 张志雯 余梦荻 王子龙
文章运用演化博弈模型分析新能源产业发展过程中企业竞争与政府政策之间的动态关系,以新能源企业以及政府两个行为主体间的利益为出发点,分别建立基于竞争主体和基于市场环境的演化博弈模型,进行数值模拟并深入探究博弈双方行为选择的内在逻辑,为政府制定合理的新能源产业发展政策提供理论依据。
关键词：
新能源产业 演化博弈 数值模拟
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
刘跃 谭立新
【目的】在同时考虑进水与池内水的污泥质量浓度差异和温度差异的条件下,对平流式二沉池内的异重流现象进行数值模拟,重点研究异重流对池内流场及污泥沉降规律的影响,为优化沉淀池结构设计及提高沉淀池工作效率提供理论支持。【方法】选取Mixture模型和RNGκ-ε2方程紊流模型,设初始时刻二沉池内水为清水,进水为含一定质量浓度污泥的污水,并通过设置池内水与进水的不同温差模拟夏季与冬季环境,利用模拟数据分析不同时刻各工况下异重流的演变规律。【结果】池内水与进水的单纯污泥质量浓度差异会产生下异重流,小温差低温水与夏季大温差低温水进入均会导致下异重流产生,温差增大,下异重流作用更为明显;高温水进入会同时产生上...
关键词：
二沉池 异重流 数值模拟
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
吕伟荣 陈智 王智丰 梁炜 周世军 徐伟芬 沈明燕
木拱廊桥在中国乃至世界桥梁史上是一种独有的创造,它有着独特的构造特点与结构受力性能。运用Sap2000分析软件,对享有世界第一跨度的浙江丽水九龙国家湿地九龙木拱廊桥进行精细建模,研究廊桥在不同荷载工况下的结构内力和挠度,并对分析结果进行对比。分析结果表明,"三节苗"与"五节苗"在2类工况下均能实现各杆轴力均匀变化,而弯矩、剪力相对较小,实现了拱结构受力机制。
关键词：
大跨木拱廊桥 拱结构 数值模拟 内力分析
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
马占山 张强 秦琰琰
利用中尺度数值模式MM5V3模拟了三峡水库建成后,由于下垫面变化对区域气候的影响,并探讨了三峡水库的建成是否为引发社会广泛关注的高温干旱和低温雨雪冰冻灾害等极端天气的主要因素。研究表明:三峡水库的建成对当地气温具有海洋性效应,库区附近春季温度变低,夏季在水库下游气温升高、上游则气温降低,而冬季则以升温为主;春季降水变化主要位于库区沿线的南部山区,增雨带和减雨带相间分布,夏季降水量在三峡库区中上游地区和附近的山区呈增加趋势,在库区下游及附近地区降水呈减少趋势,冬季降水量减少,主要集中在大坝附近地区到三峡(巫山)段;春季库区的相对湿度增加,幅度多在0.5%～1.0%,夏季相对湿度的影响也存在正负两...
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
王伟杰 万荣 孔祥洪 辛雯婕
为探究LED水下集鱼灯光色、功率、放置深度和海水叶绿素浓度对光场分布的影响，本文基于蒙特卡罗模拟方法建立了水下光束传输数值计算模型，通过控制变量法计算了不同条件下的水下光场分布，并提出以0.1～10 lx等值线所包围的面积与计算截面面积比值为相对有效光照范围(relative effective illumination range，REIR)。以REIR为评价指标，对不同条件下的光场分布进行了分析，结果显示：(1)相同功率条件下，REIR依次为绿光>白光>蓝光，以功率420 W、叶绿素浓度0.1 mg/m~(3)为例3种光色的REIR比值为1.58:1.31:1；(2)相同光色条件下，当叶绿素浓度0.1 mg/m~(3)时，集鱼灯功率由420 W增至1200 W，蓝、绿、白3种集鱼灯的REIR分别由31.68%、50.27%、41.78%增至38.59%、56.91%、50.15%，功率增加近3倍，但REIR增幅有限；(3)随着集鱼灯放置深度增加，REIR先增加后稳定；以叶绿素浓度1.0 mg/m~(3)、功率为420 W为例，绿光集鱼灯与白光集鱼灯REIR的最大值约为9.69%～9.84%，出现在放置水深20 m左右；而蓝光集鱼灯的REIR最大值约为5.60%，出现在放置深度为15 m左右；(4)当集鱼灯功率为420 W，海水叶绿素浓度从0.1 mg/m~(3)增至5.0 mg/m~(3)，蓝、绿、白3种光色集鱼灯的REIR分别由31.89%、48.25%、42.05%减少至1.65%、2.09%、2.22%。研究结果可为LED水下集鱼灯光色功率选型、深度放置以及有效光场分布范围估算提供参考。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘宣佐 姚宗路 赵立欣 丛宏斌 宋锦春 霍丽丽 任雅薇
为进一步明确秸秆热解过程的影响因素及其相互作用,本研究系统分析2000—2018年国内外秸秆热解研究的相关文献,总结秸秆热解研究中存在的问题。从数值模拟分析的角度对影响秸秆热解过程的因素进行归纳分类,分析数值模拟中需要考虑的因素及其应用,如基于非稳态数值模拟可实时监测秸秆热解过程中装置内部瞬时温度分布、挥发分流动路径、秸秆颗粒流动规律及浓度分布等瞬态物理量变化。阐述将CFD数值模拟与试验测试、理论推导相结合来研究秸秆热解的必要性,并分析此种研究方式的可行性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈金平 管相龙 李玉坤 张雪松 杨文东
虚拟实验资源的建设是高等教育信息化和实验教学建设必不可少的组成部分。长距离埋地油气管道通过的地形区域复杂多样,油气管线运行的工作性能与管道的应力状态密切相关。该文基于有限单元法建立计算模型,对埋地油气管道进行数值应力分析,并采用面向对象技术完成相应有限元程序的开发,对油气管道工程的数值仿真案例教学提供了借鉴。该有限元程序具备3部分功能:建立有限元计算模型计算管道受力状态;根据管道应力状态显示应力云图;根据管道空间几何位置显示管道效果图。通过对比ANSYS有限元软件与变形管道应力计算有限元程序对同一算例的计算结果,验证了该文设计开发的有限元程序的准确性、实用性和高效性。
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