多体系统碰撞点自动搜索方法

针对多体系统动力学方程不适用于碰撞过程动力学分析的情况，提出一种通过对正则形式的多体系统动力学方程积分而得到的，适用于多体系统碰撞分析的动量平衡冲量方程。对于非定点碰撞的多体系统碰撞问题，以2单摆组成的多体系统为例，给出一种当多体系统在运动过程中碰撞点不确定且有多个可能碰撞点的情况下，碰撞点位置的自动搜索方法。     

SIMPLE算法中压力修正方程边界条件确定新探

不可压缩粘性流体Ｎａｖｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程ＳＩＭＰＬＥ算法求解中压力修正方程起着很关键的作用。但其边界处理的特殊性常给正确应用带来的一定困难。提出从连续性方程本质出发确定压力修正方程边界条件的新方法。     

环翼式桥墩挡板最佳安装位置数值模拟

利用数值模拟技术对环翼式桥墩周围流场进行数值计算。采用VOF多相流以及标准K-ε紊流模型描述不可压缩粘性流体的三维水动力学特性,计算了不同挡板位置时桥墩周围的流场变化情况。经过计算表明,不同挡板位置对z向流速影响大,当挡板大小与桥墩半径相同,挡板位置在水深1/3处,可以有效防止下潜水流对桥墩底部的冲刷。     

数值模拟方法在土壤水分运动中的应用

假定土壤中的水是不可压缩的纯水,土壤中各点温度相同,以一维腾发条件下土壤水分运动为研究对象,进行土壤水分运动数值模拟研究。     

挖坑机执行机构的动力学分析及仿真研究

采用多体建模的方法简洁地表达了该多体系统方程。运用拉格朗日方程和多体动力学建立了挖坑机动臂、斗杆及钻头的刚性运动微分方程。通过对运动微分方程的推导与求解,对动臂、斗杆及钻头的角速度和角加速度进行了分析。以6T小型挖坑机执行机构为研究对象,在三维建模软件Pro/E中建立了挖坑机几何模型,并导入动力学仿真软件ADAMS,进行了动力学仿真。采用角速度传感器测出了挖坑机空载状态下动臂与斗杆的角速度,仿真结果与试验误差在5%内,验证了模型的准确性。证明了采用多体动力学方法建立的挖坑机的运动方程可以描述挖坑机的各项动力学特性,提供了一种逆方式仿真验证模型的方法,可广泛应用于挖掘机执行机构。     

Freundlich动力学方程及其参数的物理意义探析

提出了Freundlich动力学方程的概念,给出了Freundlich动力学方程的微分式和积分式的推导过程,并对Freundlich动力学方程的微分与积分式中各参数的物理意义分别进行了讨论,最后给出了实际例子证明该Freundlich动力学方程是符合实际的。     

关于变质量物体运动方程的讨论

通过对牛顿第二定律的分析.引入变质量物体运动的动力学方程,并与牛顿第二定律的原始形式比较,指出二者物理意义及应用条件的不同.     

鳗鱼蛋白酶解动力学模型

为阐明鳗鱼蛋白酶解动力学特性,研究在不同初始底物质量浓度[S0]和酶质量浓度[E0]条件下,中性蛋白酶对鳗鱼蛋白的酶解过程,将水解实验结果用推导的动力学模型方程进行拟合,建立酶解动力学模型.结果表明:在50℃、pH=7.2的条件下酶解,鳗鱼蛋白的水解度(degree of hydrolysis,DH)随中性蛋白酶质量浓度的增大而升高,但随初始底物质量浓度的增大而降低;中性蛋白酶催化水解鳗鱼蛋白的动力学方程为:DH=1-(1+32.65[E0]/[S0].t-0.1t)-0.061 9;酶解的最低临界中性蛋白酶质量浓度为3.06×10-3[S0],最大临界底物质量浓度为326.50[E0].该动力学模型对实验结果有很好的拟合度,可为酶解反应过程预测提供理论依据.     

淮河流域大暴雨特征分析

利用实时观测资料和网格间距2.5°×2.5°、间隔6 h的NCEP/NCAR再分析资料,对2005年7月淮河流域大暴雨发生的大尺度背景、环境场条件以及触发和维持机制及天气动力学诊断分析.结果表明:高低空急流的优势配置,耦合形势的建立以及高空急流右侧的强辐散场的存在为暴雨的发生提供了有利的环境条件;暴雨区中上升运动和水汽辐合均大于周围区域,中低层为对流不稳定层结;暴雨区位于湿位涡和湿相对位涡负值中心附近偏暖湿气流一侧,对暴雨落区预报有一定的指示意义.     

运动方程的新表达

本文提出一类新的运动方程当1等于且只等于1,x_l=t时,它即文中还证明了它们可取代牛顿第二定律,第二类拉氏方程,并指出了它们的长处。在力学中运动学规律尽管常可作为动力学规律的运动积分,然而通常它们却是分别表述的。本文给出一类新的方程,可在形式上统纳经典运动学方程和功力学方程;从而为探讨物质世界之同一性与多样性的根由开拓了新径。     

深水管道涡激振动控制方法

海底管道涡激振动控制是管道设计中的重要问题。根据深水环境下,海底表面流速通常很低,并且基本不受波浪影响的特点,指出深水涡激振动控制应主要考虑疲劳失效,用管道的疲劳寿命作为深水悬跨管道涡激振动的控制条件。建立了深水环境下涡激振动的非线性微分方程,给出疲劳计算公式,并对比了浅水控制方法与深水控制方法计算的临界跨长。     

鲁西南地区两次春季低涡暴雨对比分析

通过对比分析了鲁西南地区2013年5月26日和2014年5月10日两次春季低涡暴雨过程。结果表明,冷空气入侵层结的不同、低层强辐合区高度的不同、能量锋区位置的不同以及强上升运动中心位置的不同,都是造成低涡暴雨降水强度差异的重要原因。冷空气侵入层节的异同决定了降水的稳定度;边界层强辐合对于气旋前部偏东气流里的暴雨形成更为重要;低空急流的强弱及位置决定了降水的强度和落区,强降水均发生在能量锋区前沿;强上升运动区的深厚程度也是造成暴雨量级不同的关键因素,同时从暴雨区北侧下沉运动区可以看出冷空气的位置及其势力的强弱。     

常州市夏季强对流天气过程对比分析

2009年6月4和5日常州市的2次强对流天气过程是由同一东北冷涡后部冷空气南下造成的,但2次产生的天气实况差异较大。利用1°×1°NCEP/NCAR再分析资料、常规气象资料、自动站资料和多普勒雷达资料,对这2次天气过程的环流形势、热力和动力条件等进行了对比分析。结果表明,在同一东北冷涡天气背景下,由于中低层温湿场配置不同、中低层系统不同、能量上的差异等,导致常州市天气不同;强对流天气与θse高能区和不稳定区、K指数场的高值区、地面中尺度辐合线或中尺度气旋、强上升运动、较好的散度场配置、比湿场的大值区及风速风向的较强垂直切变有较好的对应关系。     

基于CFD的混流式水轮机内的涡旋研究

混流式水轮机尾水管中的低频涡带、转轮中的叶道涡及导叶和转轮叶片出口处的卡门涡是产生压力脉动,引起机组振动的主要水力原因。为了解决机组运行的稳定性问题,基于计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,从影响水轮发电机组稳定运行的流体因素出发,研究混流式水轮机中各种涡旋的产生机理和本身特征,找到减轻涡旋造成不利影响的有效办法。     

西南低涡造成连续大暴雨天气个例诊断分析

利用自动站观测资料、常规气象资料、FY-2C红外云图及NCEP再分析资料,对贵州省西南部2010年6月27～30日出现的一场连续性大暴雨天气过程进行分析。结果表明,此次连续性大暴雨天气过程是受西南低涡影响;在500 hPa高空图上,巴尔喀什湖至贝加尔湖之间有一稳定大槽,槽前不断分裂出小槽或气旋性环流,沿高原东侧的阶梯槽伸展路径下滑、传递、补充到位于四川盆地的西南低涡中,使西南低涡趋于活跃南移至贵州西部维持发展加深,垂直伸展到200 hPa,72 h盘踞在贵州西部,造成贵州西南部3 d连续出现大暴雨。     

抚顺地区2018年10月2次冷涡降水漏报原因对比分析

选取抚顺地区2018年10月9日、28日2次冷涡天气过程,利用常规气象资料对高空环流背景、地面形势以及水汽条件特征进行了对比分析。2次天气过程预报员均出现漏报现象。通过对2次过程的天气形势分析以及数值预报检验,发现欧洲中心细网格(数值预报)对于高空冷涡配合地面倒槽产生的降水预报时间比实际降水时间延迟;对冷涡后部配合地面低压产生的降水预报时间比实际降水提前。预报员主观预报出现漏报的原因主要缘于对冷涡天气系统的发生、发展机理及结构认识不足,对水汽、抬升等关键降水要素缺乏合理的预报订正经验。     

镂空型人工鱼礁流场效应的数值模拟研究

应用CFD软件对中空结构梯形台鱼礁和方型鱼礁在非定常流作用下的三维流场进行了数值模拟,揭示了两类鱼礁形成的上升流、背涡流的规模和强度,分析了单体鱼礁和组合鱼礁的流场差异。数值模拟结果表明:梯形台鱼礁上升流区最大速度约为来流速度的0.58~0.67倍、上升流区平均速度约为来流速度的0.15~0.19倍、而上升流区的最大高度为礁体高度的2.12~2.49倍,背涡流区平均速度约为来流速度的0.35~0.36倍、背涡流区的最大宽度约为礁体宽度的1.40~1.61倍、组合鱼礁背涡流区的最大长度约为礁体高度的4.06~4.17倍;方型鱼礁上升流区最大速度约为来流速度的0.56~0.61倍、上升流区平均速度约为来流速度的0.15~0.17倍、而上升流区的最大高度为礁体高度的2.22~2.63倍,背涡流区平均速度约为来流速度的0.30~0.35倍、背涡流区的最大宽度约为礁体宽度的1.75~2.00倍、组合鱼礁背涡流区的最大长度约为礁体高度的3.90~4.06倍。从流场调控效果来看,在相同模拟工况下,选择方型鱼礁比梯形台鱼礁能够更好地发挥鱼礁的环境资源修复功能。     

旋风式风机的试验研究

旋风式谷物干燥系统是风力在农业中应用的新设施,本文论述了旋风式风机各参数对拔风性能的关系,求得影响拔风性能的主次参数和参数间的交互作用,建立了拔风性能和各参数间的回归方程,得出参数的较佳组合,为旋风机的没计及干燥系统的改进提供了依据。     

极涡对南方电网区域降水的影响

基于国家气候中心提供的1960—2009年74项大气环流因子中提取出的极涡指数参数,并结合中国气象局整编的1960—2009年南方电网区域内95站降水月平均资料,采用相关性分析法讨论太平洋极涡和亚洲区极涡对南方电网区域降水的影响。结果表明,太平洋极涡和亚洲区极涡对南方电网区域降水的影响比较大,冬半年极涡强度指数与南方电网区域降水之间存在负相关性,极涡强度指数越小,降水越多,相关系数自西向东呈现先增大后减小趋势;春半年极涡强度指数与南方电网区域降水的相关系数自西向东先减小再增大,在四川南部和云南西部地区相关系数绝对值在0.7以上。对单个测站而言,降水量与极涡强度指数间呈负相关,且相关系数绝对值均超过0.5,其中亚洲强极涡对南方电网区域降水的影响比太平洋强极涡大。     

西南低涡诱发贵州夏季暴雨预报研究

[目的]研究西南低涡诱发贵州夏季暴雨的预报。[方法]选取2.5°×2.5°NECP提供的北半球700 hPa 1971～2008年6～8月一天4个时次再分析资料,对贵州6～8月暴雨与西南低涡活动进行较为系统的研究,并给出西南低涡型贵州6～8月区域性暴雨预报思路。[结果]西南低涡是造成贵州汛期（6～8月）,尤其是6、7月份暴雨的主要影响系统之一,该类暴雨的发生与西南低涡的移动路径、冷空气活动、500 hPa环境流场、850 hPa切变线、西南急流、副高脊线的位置及水汽条件、涡度场等有密切的关系。应用实况资料,采用相似方法和物理量诊断,建立客观的预报业务系统,并对该系统进行验证表明选取高空槽、西南低涡、垂直运动条件、西南急流、水汽条件等因子来作为贵州暴雨的预报因子是合理的;西南低涡中心位于主关键区（100°～105°E、25°～35°N）和次关键区（105°～108°E、25°～35°N）时,贵州当日最容易出现区域性暴雨降水,其中又以在主关键区出现暴雨的概率较大。[结论]该研究为提高该类型暴雨预报水平和防灾、减灾提供依据。