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[期刊] 水产学报
[作者]
章守宇 刘洪生
依据牛顿第二定律和角动量守恒定律,导出了波、流共同作用下飞碟型网箱的水动力学方程组,并给出了数值求解。在流速1.5m·s-1、波长50m、周期8s、水深30m的情形下,计算结果显示,波高大于5.5m时波力大于流力,反之后者占主导。网箱受力呈周期性、不对称变化。相同情形下,设置水层下降5m时,受力峰值由水面的21.1t降至10.4t,后者只有前者的49.3%,表明网箱设置水层下降可以较大程度地减缓其受力。计算所用的部分参数尚需通过现场实测来检验和修正。
关键词：
飞碟型网箱 水动力学 数值计算法
[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] 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] 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] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
王田田 支嘉才 杨具瑞 谢汭之 喻黎明 崔宁博
利用离散单元法与流体动力学耦合的方法研究了不同入口流速(0.6、1.2、1.7 m/s)和额定转速(2650、2800、3000 r/min)下单级离心泵内部流场变化、磨损部位、磨损量、输送能力。结果表明：离心泵叶轮叶片尾部易发生空化现象，入口流速对叶片空化现象、出水管道滞留区域产生的影响大于转速的；9种工况下离心泵最大磨损量出现在叶片尾部，转速从2650 r/min变化为3000 r/min时，磨损最严重的部位由叶片1、4尾部变为叶片1、2尾部，叶轮叶片为离心泵磨损最严重的部件，占离心泵总磨损量的38.10%～49.41%；离心泵内沙粒平均停留时间表明，流速对离心泵输送性能的影响大于转速的，入口流速0.6m/s、1.2m/s、1.7m/s下沙粒平均停留时间分别为0.144、0.068、0.052 s，说明随着流速的增加，离心泵输送性能增强。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
王田田 支嘉才 杨具瑞 谢汭之 喻黎明 崔宁博
利用离散单元法与流体动力学耦合的方法研究了不同入口流速(0.6、1.2、1.7 m/s)和额定转速(2650、2800、3000 r/min)下单级离心泵内部流场变化、磨损部位、磨损量、输送能力。结果表明：离心泵叶轮叶片尾部易发生空化现象，入口流速对叶片空化现象、出水管道滞留区域产生的影响大于转速的；9种工况下离心泵最大磨损量出现在叶片尾部，转速从2650 r/min变化为3000 r/min时，磨损最严重的部位由叶片1、4尾部变为叶片1、2尾部，叶轮叶片为离心泵磨损最严重的部件，占离心泵总磨损量的38.10%～49.41%；离心泵内沙粒平均停留时间表明，流速对离心泵输送性能的影响大于转速的，入口流速0.6m/s、1.2m/s、1.7m/s下沙粒平均停留时间分别为0.144、0.068、0.052 s，说明随着流速的增加，离心泵输送性能增强。
[期刊] 中国水产科学
[作者]
陈昌平 李玉成 赵云鹏 董国海
运用集中质量方法和刚体运动学原理,建立了单体网格式网箱在波流联合作用下浮架、网衣和锚碇系统受力和运动的数学模型。利用物理模型试验对本数学模型的正确性进行了验证。在此基础上计算了2种波流作用方向、各工况下单体网格式网箱3类锚绳(锚碇锚绳、连接锚绳、网格锚绳)受力、浮架运动及网衣变形的结果,并分析了波流作用方向对网格式锚碇网箱水动力特性的影响。结果表明,当波流作用方向由正向变为斜向(45°)时,锚碇锚绳与连接锚绳受力有较大程度的增加,网格锚绳受力有较小程度的增加;浮架水平方向、竖直方向运动幅度有一定程度减小,浮架倾角及网衣变形变化不明显。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
崔勇 关长涛 秦升杰 公丕海 王新军
半潜式深远海养殖网箱在波浪作用下会发生变形与运动，为保证网箱结构的稳定性，需对其水动力特性进行分析。本文基于有限元法建立了波浪作用下一种半潜式网箱的数值模型，通过仿真计算求解网箱的锚绳受力与运动情况。首先，将计算机模拟值与物理水槽试验值进行比较，验证数值模型的准确性。然后，分别研究了半潜式网箱在3种压载状态下的动力响应情况，分析比较了不同波浪条件下网箱锚绳张力、垂荡、纵荡和纵摇的计算结果。结果显示，计算值与试验值基本吻合，二者的相对误差在5%左右。当波高一定时，网箱迎浪侧和背浪侧锚绳受力与波浪周期改变无明显关联；当周期一定时，两侧锚绳受力均随波高的增加而增大。网箱的垂荡、纵荡及纵摇值均与波高呈正相关，随着半潜式网箱吃水的增加，网箱的垂荡、纵荡及纵摇值基本呈减小趋势。网箱在3种压载状态下最大垂荡值和纵荡值分别为12.67 m和10.59 m，网箱在空载状态下的最大纵摇值≤15°，表明半潜式网箱结构具有较好的稳定性。研究结果可为我国深远海养殖网箱设计提供理论参考。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
梅树立 邢如义 张森文
利用精细积分技术对同伦摄动方法进行了改进 ,构造了一种求解非线性动力学方程的新的渐近数值方法。数值算例结果表明 ,该方法的计算精度高于简单的同伦摄动方法 ,同经典的精细积分法相比 ,该方法计算量小 ,对时间步长不敏感 ,更适合于求解非线性问题
关键词：
同伦摄动法 精细积分技术 非线性方程
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
黄小双 孙翁杰 王静峰 孔祥洪 刘必林 陈新军
鱿鱼作为海洋高等软体动物，其柔性特征与腕部特点为其机动性奠定了基础。为研究仿生鱿鱼柔性触腕在不同俯仰角度下的弯曲特性，选择茎柔鱼为仿生对象，建立仿生鱿鱼不同俯仰角度下的简化三维模型，并根据不同俯仰角度假设触腕不同弯曲特性。根据三维简化模型，采用数值模拟方法，分析比较仿生鱿鱼在不同俯仰姿态下与触腕弯曲下的水动力特性。研究认为，仿生鱿鱼采用柔性触腕协调游动时，为其俯仰姿态的完成提供了有利的转矩，俯仰角最大为45°时其力矩系数达到-0.0017，更有利于其高速游动时俯仰姿态的调整与游动方向的改变；仿生鱿鱼在完成俯仰姿态时可以通过改变腕部的弯曲程度，更及时高效地调整姿态与改变游动方向，且所需能耗较小。研究结果对仿生鱿鱼柔性触腕的控制提供了依据与参考，同时为研究其高机动性游动行为与材料的选取奠定了基础。
[期刊] 物流技术
[作者]
武慧荣 朱晓宁 钱继锋
集装箱海铁联运系统是一个受多因素影响的、非线性、高阶次复杂系统。为了提高集装箱海铁联运系统预测的精度,应用系统动力学理论及方法,考虑系统中腹地经济、对外贸易、运输需求、港口、铁路建设投资等多个基本要素,构建要素间的因果关系图,分析基本反馈关系。在此基础上建立了集装箱海铁联运系统SD(System Dynamics)模型,并应用大连港集装箱海铁联运系统相关统计数据对模型进行了仿真和验证,结果证明该模型有效可行,且预测精度较高。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
龙怀玉 李韵珠 蒋以超
本研究在辨析了土壤流动法中动力学参数的传统求算法的一些缺点之后 ,重新考察了流动法的特征 ,在此基础上提出了一种先通过数值微分——五点三次多项式——求算出反应速率之后 ,再依据反应速率求算动力学参数的方法 ,并运用该法求算了潮土对钾离子的吸附、解吸附动力学参数。结果说明该法具有很好的可靠性
关键词：
土壤流动研究法 数值微分法 动力学参数
[期刊] 中国人口.资源与环境
[作者]
程浩亮 朱德滨 张庆文 孙微微
我国湖泊河流众多,随经济发展,水体富营养化加剧。生态水动力学模拟是水质污染控制及水环境规划的有效工具。本文简述了国内外的湖泊生态水动力学模型的研究进展,重点介绍了垂向平均的二维水动力模型及WASP水质模型。提出了以后需要解决的问题及发展的方向。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
康绍忠 蔡焕杰 刘晓明 张书函 马清林
通过对麦田水分微循环规律的研究，提出了描述降水（灌水）入渗、地下潜水蒸发（或补给）、根区土壤水分传输、根系吸水和蒸发蒸腾等五个子系统的麦田“五水”（大气水、地面水、地下水、土壤水和植物水）转化动力学模式。论述了模型参数的测取方法。经大田初步试验表明，该模型对于模拟麦田水分动态和“五水”转化关系具有较高的精度。
[期刊] 物流技术
[作者]
贺凯凯 陈焰
将系统动力学(System Dynamics,SD)理论用于武汉新港集装箱吞吐量的预测,通过因果回路法和流图分析法,分析港口资源环境、港口经济和港口运输三个子系统之间的耦合作用关系,考虑多种不确定性因素对港口集装箱吞吐量的影响,建立港口集装箱运输的SD模型,通过对新港的实地调研,在对实际数据进行拟合回归分析的基础上,将SD模型与传统预测模型的仿真结果进行对比,其结果表明了系统动力学方法在港口集装箱吞吐量中长期预测中的有效性,可为今后武汉新港及其他港口的交通布局规划和整体发展战略提供决策参考。
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