面向气象业务湖南省级WEBGIS平台的设计与实现

根据省级气象业务和服务工作所需,省局搭建一套面向气象业务高效、稳定、省内多业务单位能共用的专业WEBGIS平台.在此针对平台多源异构数据的高效管理,多种类、多时次、多维度气象专题产品定制生成以及平台服务器集群的高可用性等关键技术做了相关研究,这些研究对于气象数据和产品的空间分析、可视化发布及跨行业实现信息共享具有非常积极的意义.     

直角弯管内液固两相流固体颗粒冲蚀磨损分析

基于流体力学(CFD)方法,分析了直角弯管的内部流动规律,计算结果表明:直角弯管在90°转角和下游水平管路中存在流动分离现象,同时在下游水平管路中形成明显的二次环流.在流场计算的基础上,引入TulSa大学冲蚀与腐蚀联合研究中心(E/CRC)提供的冲蚀模型,对直角弯管的冲蚀磨损问题进行研究,分析了固体颗粒的空间分布特征和上下游管壁的最大冲蚀率以及总体质量损失,计算结果与实验数据具有良好的一致性.固体颗粒的空间分布特征依赖于流体流动特性,磨损最严重的位置发生在弯管转角处和下游管路的内侧壁面.流速、颗粒浓度和颗粒直径对最大冲蚀率有明显影响,其中,流速与最大冲蚀率呈指数增长关系,上下游管壁的速度指数分别为2.5和2.3.     

湖南气象网公众气象服务的设计与实现

为了提升公众气象服务能力,拓宽气象信息的覆盖面,提升公众气象服务的效果与体验感,湖南省气象局基于互联网技术对湖南气象网进行了改造升级。根据公众的需求,设计多元且个性化的气象服务产品,包括短临及中短期的城市预报、格点化预报、景点预报等,自动生成基于位置、图形图表化的气象监测、预报、预警产品,有效提升了气象服务在时空上的精度及气象信息的使用率,湖南气象网因此成为湖南公众气象服务的核心平台,对气象防灾减灾有着重要的社会意义。     

三级螺旋轴流式混输泵可压缩流场数值模拟

以水和可压缩空气为介质,在不同入口含气率工况下对一台三级混输泵内流场进行定常和非定常数值模拟,三级叶轮几何参数相同。水为主相,采用k-ωSST湍流模型;空气为第二相,采用零方程模型。模拟预测三级泵的性能与实验结果吻合良好。流场模拟结果显示:由于气体可压缩,流体由第1级输送到第3级过程中,含气率逐渐降低,总体积流量也不断降低;由于气液两相所受离心力的不同,含气率从轮毂到轮缘逐渐降低;随着入口含气率的增加,第1级叶轮的增压值逐渐降低,第2级和第3级的增压值呈先增大后减小的趋势;受叶片动静干涉作用以及有限叶片数的影响,各级叶轮与导叶衔接处平均压力有所下降;在入口含气率小于10%或大于80%工况下,三级叶轮增压相近,可以作为不可压流体设计或模拟,在其它入口含气率工况下,应该将介质考虑为可压缩流体。     

长株潭城市群体小时级降水资源分布及变化特征

以湖南省长株潭城市群体为研究对象,基于研究区域11个气象站1961—2017年3—11月逐小时降水量,分析了该区域内降水日变化、夜间降水量的年代际变化、季节演变(春、夏、秋季)与早稻抽穗扬花时段降水分布特征。结果表明,长株潭地区降水日变化呈现双峰型分布,小时降水量和降水频次峰值时次基本一致。各个年代、季节小时降水量峰值均稳定位于4:00～8:00和15:00～16:00,但峰值和次峰值的时次存在差异;随年代推移,夜间降水量呈现波动上升趋势,20世纪90年代和21世纪00年代夜间降水量高于日间;春、夏、秋季夜间降水量与日间比值分别为117%、81%、110%;幕阜-连云山丘区为研究区域夜间降水量高值区;幕阜-罗霄山脉区为研究地区内早稻抽穗扬花时段降水量、降水强度的高值区,株洲中部为同时段降水偏少的地区。     

高含气率下增强叶轮内气液均匀混合的方法

针对高含气率条件下叶片式混输泵叶轮内气液分离、泵性能降低的问题,提出几种改进叶轮的措施(如添加短叶片、在气泡聚集处叶片上开孔、采用T型叶片等),以打碎气囊,从而增强气液的混合程度.基于设计流量与转速条件,采用Fluent软件对3种改进叶轮在入口含气率分别为60%与80%下的流场进行了数值模拟.结果表明:3种措施均能改善液相流体在叶轮内的流线分布,增强气液混合程度;3个改进叶轮内最高含气率均低于原型叶轮,且含气率分布更加均匀.此外,对比4种叶轮的增压效果发现:在较低含气率下,改进叶轮的增压能力与原叶轮接近;在高含气率下,改进叶轮的增压能力普遍高于原叶轮.在3种改进的叶轮中,叶片上开孔的叶轮增压最大,并优于原型叶轮,表明该方法既增强了叶轮的气液混合能力,又最大限度地避免了额外的水力损失.