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[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
郭维东 张久昌 林海峰
为了研究边墩周围水流流速分布规律,利用声学多普勒流速仪(ADV),对矩形断面明渠中半圆形边墩周围三维流速进行测量,并对所得到的数据进行了分析研究。结果表明:在10°～120°内距离圆心1.23r的区域水流流速受到柱体挤压作用最为明显,在下游170°射线的区域内,水流流速呈非线性波动,整体波动幅度不大。
关键词：
流速分布 半圆形边墩 矩形断面明渠
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
郭维东 郭文卓 张黎
以矩形水槽试验为基础,利用先进的声学多普勒测速仪(ADV)对该试验条件下半圆柱形边墩周围水流紊动特性进行系统的研究分析,并全面测量了边墩周围水流的三维紊动强度。根据试验数据,探讨了水流的紊动机理,同时对半圆柱形边墩周围水流纵向、横向及垂向的紊动强度分布特点进行了比较。结果表明:垂向紊动强度沿水深变化较小,基本接近一常值;纵、横向紊动强度相对强于垂向紊动强度,说明边墩周围水流的紊动是各项异性的。
关键词：
矩形水槽 半圆柱形边墩 紊动强度
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
赵延风 张宽地 芦琴
【目的】寻求矩形断面明渠均匀流水深和渠道底宽的直接计算公式。【方法】通过对矩形断面明渠均匀流水力计算公式进行恒等变形,推导出计算矩形明渠均匀流水深和渠道底宽的迭代公式,再与合理的迭代初值配合使用。【结果】得到矩形明渠均匀流水深和渠道底宽的直接计算公式,误差分析及实例计算表明,在工程常用范围内,矩形均匀流水深和渠道底宽的最大相对误差均小于0.2%。【结论】该公式形式简捷,计算精度高,能满足工程实践要求。
[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] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
赵延风 芦琴 张宽地
【目的】针对目前圆形断面均匀流水深计算公式存在计算误差大、适用范围小的弊端,欲提出一种新的近似计算公式。【方法】对圆形断面均匀流方程进行数学变换,得到无量纲参数k值的表达式,并应用最佳逼近拟合原理对k值与无量纲水深x值进行优化拟合。【结果】得到了圆形断面均匀流水深的近似计算公式,误差分析及实例计算表明,该公式在工程常用范围内最大相对误差小于0.9%。【结论】与现有计算公式比较,该公式计算精度高,适用范围广,可以满足工程要求。
关键词：
圆形断面 均匀流水深 近似计算
[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] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张志昌 赵莹 傅铭焕
【目的】研究矩形平底明渠水跃长度和旋滚长度的分类及其计算方法。【方法】收集了国内外43个水跃长度计算公式,在前人对水跃长度和旋滚长度研究的基础上,按其计算参数(跃后水深、跃前和跃后水深、跃前断面的弗劳德数与跃前或跃后水深以及其他表示方法)对这些公式进行分类,根据模型试验资料提出了计算水跃长度和旋滚长度的新公式。【结果】43个公式中,有12个公式适宜于计算水跃长度,有3个公式适宜于计算旋滚长度,其他大多数公式的计算结果介于水跃长度和旋滚长度之间,有1个公式与试验结果相反;提出的新公式与试验资料吻合较好。【结论】明确了水跃长度与旋滚长度的关系,推荐了4个适应弗劳德数范围大、精度较高的公式。提出了计...
关键词：
矩形平底明渠 水跃长度 旋滚长度
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李黎 习宝田 田中千秋 杨永福
为了搞清圆锯片锯切工作时的受热变形情况和热变形与圆锯片适张的关系 ,该文测量了过度适张、不开径向槽薄圆盘的受热变形情况 .在一定的转速下 ,对圆盘的外边缘模拟加热 ,通过实验研究圆盘发生热变形的机理和变形过程 .实验结果表明 :①模拟切削加工过程对圆盘的外边缘加热 ,开始阶段 ,盘的变形很小 ,维持原有的碟形状态 ,随着温度差的不断增大 ,圆盘内产生了热应力 ,当温度差达到 16℃以后 ,圆盘开始从碟形逐渐向平面转变 .②圆盘变成平面状态后 ,仍处于临界不稳定状态 ,随着温度差的继续增大 ,圆盘逐渐回复到初始的碟形状态 .③圆盘回复到初始的碟形状态之后 ,圆盘不能蓄积更多的热应力 ,发生热应力...
关键词：
圆盘 热变形 温度差 固有频率
[期刊] 海洋渔业
[作者]
陈刚 崔秀芳 初文华 王宏宇 石福孝 李培培
为满足渔业现代化的发展需求,渔具的改良是其不可或缺的一部分,而网板是提供拖网网衣水平张力主要属具。采用矩形曲面网板有利于提高网板的升力系数和升阻比,而网板开缝有利于减小网板的背面涡流,增加网板的水动力性能,提高网板操作稳定性。为研究小型拖网渔船网板的水动力性能,通过数值模拟的方法,在其他参数一定的情况下,采用控制变量法控制双开缝矩形曲面网板的速度、开缝尺寸以及展弦比等参数的单一变化,研究其对拖网网板水动力性能的影响规律。数值计算结果表明:该网板升力系数和升阻比随冲角的增大呈先增后减的趋势,最佳升阻比出现在冲角为10°左右的时候;速度对网板水动力性能无显著影响;升力系数随开缝尺寸的增加总体呈上升趋势,当开缝尺寸大于50 mm时,升力系数无显著变化,升阻比随开缝尺寸增大总体呈先增后减的趋势;不同展弦比的网板在升力系数达到最大时对应的最佳冲角随展弦比的增加而逐渐减小;同时,升力系数峰值随展弦比的增加呈先增后减的趋势,当展弦比为0.6左右时,升力系数的峰值达到最大。研究结果可为同类型的小型拖网渔船拖网网板的结构优化设计提供更加可靠的参考。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
吉泽坤 刘晃 崔铭超 张成林 秦康
养殖工船是拓展深远海养殖空间的新途径之一，在船载舱养过程中，如果未消化的饲料残渣和排泄物等颗粒物不能及时排出，则会对鱼类健康及其生长环境产生严重的负面影响。采用FLOW-3D软件进行数值仿真计算，研究了静止状态下30万t级养殖工船养殖舱出水口数目对舱内流场特征的影响，并在此基础上探究不同粒径与密度的颗粒物在舱内的去除效果。结果表明：当总进出水流量与出水口总面积恒定时，出水口数目从1增加到4,V_(99%)从0.244 m/s降低至0.232 m/s,V_(95%)从0.215 m/s降低至0.203 m/s，随着出水口数目的增加，养殖舱内流速减小；以占总量95%的颗粒物排出养殖舱所需时间为评价标准，当颗粒物密度为1 050 kg/m~3时，粒径为1 mm的颗粒物排出需要约24 min，粒径为0.5 mm的颗粒物排出需要约45 min，粒径为0.1 mm的颗粒物排出需要约78 min，当颗粒物密度相同时，随着粒径增大，其在养殖舱内的停留时间减少；颗粒物粒径为1 mm时，密度为1 100 kg/m~3的颗粒物排出需要约15 min，密度为1 150 kg/m~3的颗粒物排出需要约11.6 min，当颗粒物粒径相同时，颗粒物密度越大，其在养殖舱流场内的停留时间越短。该研究形成了CFD数值仿真计算与数理统计有机结合的综合分析方法，为之后具有不同横摇周期和较大横摇幅值的复杂工况提供研究手段及理论依据。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张志昌 贾斌 李若冰
【目的】建立明渠六圆弧蛋形断面水跃共轭水深的计算方法,为该断面的设计提供支持。【方法】通过分块计算六圆弧蛋形断面不同水深时的面积、分块形心位置和总形心位置,并以此为依据分析相对面积、相对形心位置与相对水深的关系,根据动量方程研究并建立水跃共轭水深的计算方法。【结果】给出了不同水深时六圆弧蛋形断面形心和面积的计算公式以及水跃共轭水深的试算方法;拟合了相对断面形心和相对面积与相对水深的关系,给出了水跃共轭水深的简化迭代计算公式,并验证了公式的收敛性。与采用理论公式的试算法相比,简化计算方法对同一算例的跃前、跃后水深计算误差分别为0.04%和0.16%。【结论】推导的水跃共轭水深的试算法和简化计算方...
关键词：
六圆弧蛋形断面 水跃 共轭水深 简化计算
[期刊] 中国水产科学
[作者]
黄小华 郭根喜 胡昱 陶启友
研究网衣在水流作用下的运动变形是深入了解网箱耐流特性的关键。本研究基于集中质量点法,建立了圆形网衣在水流作用下的数值计算模型,并利用前人的试验结果对数值模型进行了验证。验证结果表明,无论是网衣的变形还是受力情况,模拟结果都与试验结果吻合良好。在此基础上,针对实际应用中的圆形网衣,在不同配重(GW1=400kg、GW2=800kg)和流速(U=0.3～0.9m/s)条件下,对网衣变形、网衣底端前后点位移、网衣底端倾角进行了数值模拟,探讨了流速、配重大小对网衣运动变形特性的影响。结果表明,水流速度的增大会加剧网衣的变形,在配重GW1、流速U=0.75m/s时,网衣容积损失率达到50%以上。网衣底端...
[期刊] 水产学报
[作者]
刘圣聪 黄六一 倪益 程晖 赵芬芳 王欣欣 梁振林 KINOSHITA Takeshi
通过模型试验研究了周长40 m、网高10 m的HDPE圆形升降式网箱沉降在水下时的缆绳张力。试验采用狄克逊准则,模型大比例尺λ=10和小比例尺λa=λd=2;网箱采用网格形式锚泊系统。试验时前主缆绳水平方向与波流夹角为0°,试验流速为0、5、10和15 cm/s,波浪周期范围1.3～2.2 s,波高范围10～30 cm。在各试验条件下对主缆绳和系框绳以及浮框绳张力进行了测试,以受力最大的缆绳为研究对象,分析了缆绳最大张力与波流因子之间的关系。结果显示:①在纯流作用下,前主缆绳受力最大;在纯波作用下,后侧主缆绳受力最大,最大张力随波高增大呈线性增长趋势,随周期变化的影响较小。②在波流作用下,高流速、低波高、高波周期条件时前主缆绳受力最大;在低流速、高波高、低波周期时后侧主缆绳受力最大;前主缆绳受水流作用影响较大,后侧主缆绳受波浪作用影响较大。③在波流作用下,各缆绳最大张力随波高、流速增大而增大,随周期增大而减小;后侧主缆绳最大张力无量纲量随波陡增大且基本呈线性增长趋势。
关键词：
升降式重力式网箱 缆绳张力 波浪 水流
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
郝景新 刘文金 吴新凤
为了能够优化竹筒剖分工艺,提高竹材利用率,本文建立了竹片剖分的数学模型,分析了影响竹片尺寸和材料利用率的因素及其作用原理。结果表明:切削弧度、加工余量及竹筒直径对矩形竹片出材率有影响显著,考虑加工余量时,存在着最优的切削弧度值使材料利用率最大,且加工余量越大,最优切削弧度值越大;竹筒直径越大,最优切削弧度值越小,但最优弧度值的范围相对集中。竹筒直径小于80 mm时,材料利用率偏低,已不再适合采用加工成矩形竹片形式进行竹材利用。在实际生产中应根据矩形竹片的大小,以出材率为评定参考依据,确定所需圆竹的直径和相应的切削弧度。
关键词：
矩形竹片 竹材 剖分工艺 优化模型
[期刊] 中国水产科学
[作者]
姜昭阳 张国胜 梁振林
作为一种资源管理型的渔业方式,音响驯化型海洋牧场的开发是新世纪海洋渔业发展的主要内容之一,但对海水鱼类进行驯化时采用何种频率和波形声音的研究积累尚少。在实验室条件下,用300Hz矩形波连续音对真鲷(Chrysophrys major)进行音响驯化实验,结果表明,真鲷的反应时间逐日缩短并接近对照组,平均反应时间为15.1s,其中第5天、第6天、第10天的反应时间与对照组差异不显著(P>0.05);聚集时间逐日减少并从第7天开始低于对照组,平均聚集时间为41.3s,其中第10~15天的聚集时间与对照组有极显著差异(P<0.01);聚集率则逐日增加并从第3天开始超过对照组,平均聚集率为87.6%,其...
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