糯扎渡水库一维水流水质数值模拟

建立了河道型水库一维水流水质数学模型，并将该模型用于糯扎渡水库水质预测中，预测了糯扎渡水库各典型年的BOD、DO指标，表明糯扎渡水库建成后水质状况良好。     

南京市高淳区城市水网水环境改善模拟研究

现代城市多面临水质型缺水问题,城市水系多因污染物超标排放、水系不流通导致水质较差,无法达到相应水功能区水质目标。城市水网的构建是解决区域水资源调配不均、水环境不达标的重要手段之一。以南京市高淳区固城湖、水碧桥河、石固河、官溪河为研究对象,通过构建一维、二维水动力水质耦合模型,选取COD、NH3-N作为水质指标,模拟不同水资源利用情况下研究区域内水体水质分布情况,评估河湖水网连接对水体水质的改善效果。研究表明,河湖水网健康连通及科学调度可显著改善水体水质。     

基于水动力水质模型的平原河网排污模拟分析

以嘉兴市平湖塘及其周边河道水域作为研究区域,以水体中氨氮、BOD5含量作为水质指标,应用MIKE21建立平原河网水动力水质耦合模型,模拟了污染物在河网模型中的迁移扩散过程。通过对不同工况下的事故排放过程进行分析,得出在一定条件下,污染物在单位时间内的扩散面积与扩散时间呈明显的线性关系;在其他条件相同的情况下,污染物在相同时间内的扩散面积与事故排放浓度呈四次相关关系。研究表明,在保持排放总量不变的情况下,污染物的排放模式与排放浓度对扩散面积起决定作用,相同总量的污染物若采用高浓度排放,则对环境影响程度呈指数级上升。     

潮州三百门电厂冷却水排放的数值模拟研究

海湾及潮汐河口的冷却水工程研究近年来受到人们的重视，由于受到潮汐的影响，其冷却水布置及热污染特性比河道及水库型更为复杂。采用数值模拟的方法，首先对电厂附近的潮流特性及冷却水输移扩散进行模拟计算，研究了电厂近海水域的水动力结构及其对冷却水排放的影响，给出电厂取水温升及热污染范围，为电厂取水设计工作提供依据。     

含变气压非刚性联接件机械动力过程数值模拟

介绍了对含变气压非刚性联接件机械计算机数值模拟方面的研究进展，着重讨论了其动力过程计算机数值模拟的基本方程、实用方程、计算原理及计算结果。动力过程所做功的计算值与实测值的误差均小于5％。动力过程计算机数值模拟为该机械的性能预测和参数优化提供了新的方法。     

册田水库水质模拟与污染控制研究

万家寨引黄工程属山西省生命工程,其北干线不仅解决朔州、山阴、怀仁、大同等地用水,同时还承担着向北京官厅水库集中输水,缓解首都用水之急的重任.对山西省引黄北干线河道输水终端册田水库的水动力、污染物输移扩散规律以及污染控制进行研究,应用系统工程的设计思想及情景分析理论生成具有代表性的情景,分别进行情景分析.采用二维水动力模...     

蓄水坑灌下果园土壤水-热-氧三维分布数值模拟

【目的】构建蓄水坑灌条件下的土壤水-热-氧三维分布耦合模型,探究蓄水坑灌对土壤水、热、氧分布的影响,揭示蓄水坑灌下的土壤水、热、氧空间分布特征。【方法】基于土壤水分运动方程,土壤热量传输方程和土壤氧传输方程,建立蓄水坑灌下的土壤水-热-氧三维耦合模型,利用COMSOL Multiphysics软件进行数值求解,采用田间实测数据对模型进行验证,基于验证后的模型模拟增设蓄水坑和灌水对果园土壤水、热、氧分布状况的影响。【结果】三维耦合模型具有较高的精度,模型模拟土壤含水率、土壤温度和土壤氧浓度的RMSE分别为0.0367、1.6099和0.0138。增设蓄水坑后,坑壁土壤水、热、氧状况发生较大改变;随着时间的推移,蓄水坑周围的土壤含水率降低,土壤含氧量升高,坑壁与地表土壤温度呈相同的变化规律,均随着气温的降低而降低。蓄水坑灌水后,水分通过坑壁渗入土壤,形成以坑底为中心的椭球状含水率高值区和土壤温度、含氧量低值区,三者分布随着时间推移趋于均匀,但灌水对土壤温度的影响时间远低于对土壤含水率和含氧量的影响时间。灌水对土壤氧浓度影响较小,氧浓度在地表和坑壁处较高;距地表和坑壁处越远,土壤氧浓度越低。...     

山区公路桥涵消能防冲三维数值模拟

以k-ε湍流模型封闭Reynolds方程,采用VOF法追踪自由表面及SIMPLE算法求解方程组,对山区公路桥涵的常用消能方式及两种设计方式(波浪式、挑流式)进行了三维数值模拟.结果表明,常用式的消能率最小,底流速值最大,下游回流影响区域比较大;波浪式消能率大于常用式,但下游水流存在顶冲现象,形成了不规则、大区域的横轴漩流;挑流式消能率最大,底流速值最小,下游回流影响区域小于前两种消能方式,流速分布相对均匀,是桥涵比较合理的消能防冲方式.     

供水系统数值模拟

对供水系统的数值模拟计算进行了研究，一般地，管中的部分阻力参数可以通过实测而得到，但依据它们常不足以确定系统状态，为此，基于直流电路的计算方法，对样本数据使用最小二乘法，得到了一种确定管路未知阻力参数的模型，由此确定系统状态，该模型对于灌溉网等的设计具有参考价值。     

水泵站开敞进水池三维紊流数值模拟

针对典型的水泵开敞式进水池，应用紊流模型对进水池及水泵吸水管内的流动进行三维数值计算，计算结果与实验流态、实测数据一致。水泵进口流速呈不对称分布，表面漩涡和水下漩涡均有可能存在，必须采取适当的消、防涡措施保证水泵正常运行。同时揭示了进水池内流动规律，提出进水池设计的控制尺寸。     

夏玉米田水热耦合运移的数值模拟

本文从土壤水热耦合运移的基本方程出发，依据能量平均原理和质量守恒定律，系统地描述了ＳＰＡＣ中的水分传输和能量转换，模拟了系统中水分和热量的动态变化过程，经夏玉米生育盛期模拟值与实测值的比较分析表明，用本文提出的模糊模拟田间土壤水热动态和作物生理特性的变化过程具有较高的精度。     

水压轴向柱塞泵内部空化流动数值模拟

采用Schnerr-Sauer模型对水压轴向柱塞泵内部的空化流动进行了数值模拟,在不同的泵入口压力条件下,对泵出口的流量和压力脉动进行了分析.研究结果表明:当泵入口压力较低时,位于吸水区的柱塞腔内将出现明显的空化,空化区域主要位于柱塞腔的内侧,其中柱塞腔刚进入配流盘吸水槽时的空化最为严重;吸水区柱塞腔严重的空化将会导致泵出口的流量和压力出现较大的脉动;提高泵的入口压力将使空化程度减弱,但过大的泵入口压力会导致柱塞腔在吸水区产生压力冲击;空化程度减弱到一定程度之后,泵进口压力的改变对泵出口的流量和压力脉动不再有显著影响.     

布置植物"柔性坝"河道冲淤计算及数值模拟

为了解决我国的河流泥沙灾害,尤其是新疆的防沙、治沙和水土流失问题,通过室内物理模型试验的初期成果,经过理论分析,在物理模型试验的基础上建立相应的数学模型,对沙棘植物"柔性坝"过流水动力学特性的几个方面进行了深入分析,并尝试推导了一些相应的公式.对植物坝前上游段推移质泥沙的输移特性进行了研究,在试验的基础上,运用一维水沙数学模型,进行了植物坝前壅水区内河床冲淤计算的数值模拟.结果表明,计算值与实测值吻合较好,具有一定的实用价值.利用沙棘植物"柔性坝"来治理泥沙、减少泥沙危害,是一种全新的泥沙治理理念.它将生物措施和流体力学原理相结合,并且充分利用了两者的优势.     

基于MIKE11的引排水改善平原河网水环境质量模拟研究

调控河道边界出口流量的大小可改变河道内水体流速和流向,从而可有效改善水体水质,改善效果与引排水规模、排水口布局等有关。以宁波市江北镇海平原河网区为例,选取模拟时段2022年10月1日至11月1日,以主要污染物NH₃-N为指标,构建MIKE11水质水量耦合模型,考虑出流口泵站出流能力和维持流域最低用水量,通过3个出流口启、闭排列组合,设置出流口流量分别为9、18、24、36 m³/s的28种出流方案,利用构建的水质水量耦合模型模拟分析不同方案下边界出口流量对水体流速及污染物NH₃-N的影响,结果表明：(1)综合水动力水质因素,出流量为18 m³/s时能更好的改善河流水动力条件与水质状况,出流口为24、36 m³/s较大流量时,开放一或两个出流口,河道存在溢流风险,此时需多开启出流口,以保证防洪安全;(2)模拟后的最优方案可使平均流速达到0.056 m/s,NH₃-N平均浓度下降至1.660 mg/L,水质改善率达17.0%,河道水质可从劣Ⅴ类提升至Ⅳ类或Ⅴ类...     

基于GMS的邯郸市受水区地下水数值模拟

南水北调工程是缓解我国北方部分地区水资源短缺的特大型水资源配置战略工程.其实施将显著改善我国北方地区的水资源条件及其配置格局,并为受水区生态环境的保护与修复创造有利条件.以邯郸市受水区为研究对象,利用GMS软件对研究区地下水进行数值模拟,并对模型参数进行识别与验证,进而开展整个研究区的水均衡分析工作.结果表明:所建模型较好地模拟了该区的含水层结构、边界条件,所模拟的地下水位与实测水位较为接近,可用于预测不同水源配置方案下未来该区的地下水位变化情况,以此为该区的地下水压采工作提供决策依据.     

水润滑高速动静压滑动轴承数值模拟

采用有限元法求解壁面定律和Reynolds方程,对水润滑高速动静压滑动轴承进行了数值模拟分析.研究紊流状态水介质润滑条件下的动静压轴承三维压力分布、温度场分布及动特性系数,分析高速高压水润滑条件下的动静压轴承与油润滑条件下的动静压轴承不同的液腔压力分布、温度分布等特性.     

水质数值模型与组件GS的集成研

将地理信息系统与水质数值模型通过完全整合的方式进行集成，不仅为水质预警预报提供了实现基础，同时也为进一步开发专业数值模型的实际应用潜力、解决实际应用需求提供了一种思路。本文讨论了水质数值模型和组件式GIS的集成方式，提出了基于分布式“水质预警预报系统”的实现架构，并介绍了在该架构下的集成流程，以及实现的专题模块。     

除尘器内部流场数值模拟

文章介绍某除尘器内部流场数值模拟分析,并诊断出流场分布不均匀的原因,提出优化方案,使除尘器在实际应用中有更好的效果.     

黄河宁夏某河段减沙渠首设计及其数值模拟

为解决沉积物在引水渠中积聚,对供水系统产生不利影响,渠首设计分流排沙系统,可提升用水效率。根据黄河宁夏某河段实测资料,采用二维数值模拟,基于MIKE 21软件构建黄河宁夏某河段二维水动力模型和泥沙模型,模拟两种不同工况下渠内含沙量。研究结果表明,引水渠改变了河流水动力学要素平衡状态,直接引水渠(工况1)水流动力轴线向凹岸摆动了46.6 m,渠道平均含沙量为0.6 kg/m³,最大含沙量为0.89 kg/m³;减沙引水渠(工况2)水流动力轴线向凹岸摆动了62.6 m,渠首流速居于0.2～0.4 m/s,渠道平均含沙量为0.2 kg/m³,最大含沙量为0.6 kg/m³。工况2渠内含沙量各位置均低于工况1,工况2可有效降低渠内泥沙沉积。因此,工况2渠首设计方式可改善引水渠泥沙沉积问题,提升取水系统的耐久性。     

离心泵用赫姆霍兹水消声器声学特性数值模拟

为了降低离心泵沿管路传播的辐射噪声,基于有限元理论,运用AnsysCFX软件对不同工况下离心泵出口压力脉动进行计算．研究了离心泵出口压力脉动特性,运用声学软件Sysnoise对内置和外置连接管、不同连接管长度、并联连接管、串联和并联共振腔以及改变串联和并联共振腔内连接管长度的赫姆霍兹水消声器的声学特性分别进行仿真,并分析其影响规律．仿真结果表明：连接管长度、连接管连接方式能有规律地改变赫姆霍兹水消声器的共振频率和传递损失;串联和并联共振腔可以同时出现多个共振频率,但串联共振腔产生的共振频率向其各自单腔的共振频率的两端移动,传递损失有所下降,且各腔内共振频率相互影响;并联共振腔产生的共振频率向其各自单腔的共振频率的内部移动,同时传递损失大幅增大,各腔内传递损失互不干扰．