计算流体力学湍流模型在喷管流场数值模拟中的比较

为了对Laval喷管流场进行模拟时得到准确和高效的结果,文章采用数值模拟的方法,针对可压缩粘性流动的S-A,k-ε,k-ω等湍流模型在收敛速度、质量流量误差、马赫数的误差等多方面进行了比较。最终得出采用k-ω湍流模型对Laval喷管进行数值模拟是有效的结论。     

运用最大熵模型和随机森林模型对东北红松分布的模拟

利用东北三省气候、土壤和地形等数据和红松分布样点,分别在MaxEnt软件和R语言中输出建模精度、因子重要性和分布范围,对比最大熵模型和随机森林模型对预测物种潜在分布结果的差异。结果表明:(1)最大熵模型训练数据AUC为0.927,检测数据AUC为0.865,随机森林模型的AUC为0.902,两个模型精度接近;(2)两个模型的输出结果有所差异,最大熵模型结果显示影响红松潜在分布的主要因子顺序是气候、地形和土壤,随机森林模型显示的结果是土壤、气候和地形;(3)两个模型模拟的红松潜在分布结果有着很大的重合度,主要集中于东北地区的中东部,说明东北地区的中东部最适合红松的生长。最大熵模型和随机森林模型精度相似,但是输出结果具有一定差异,原因是输入的训练样本不同,在构建物种分布模型时,需要考虑输入样本的合理性,分析样本对预测物种分布造成的影响。     

水库温排水增温模拟及其对富营养化影响分析

温排水导致的水库增温及衍生富营养化是水库生态学领域的研究热点。以承纳温排水的北方某浅水水库为例,利用MIKE21模型构建平面二维水温模拟模型,针对可能出现的调水量和气温极端情况,设定4个情景,分别模拟不同情景下水库水温时空分布规律,对温升带来的富营养化及水华爆发风险进行了分析。结论如下:(1)受温排水口位置、温排水流向及水深共同影响,水库水温呈西高东低,北高南低的分布规律;(2)气温对水库水温的影响较水深更为强烈,取水口1处水域年均温升最大,取水口1和取水口2处水域温升波动较大;(3)调水量和气温等条件变化会导致水华爆发风险变化:除取水口2附近水域外,相对于情景1,情景2和情景3高风险发生时间提前一个月;情景4增温幅度较大,导致东支和取水口1附近高风险延续时段比情景1短一个月。     

印度洋大眼金枪鱼垂直分布与水温的关系

近年来,由于近海资源的衰退,国内有关渔业企业都把大洋性金枪鱼渔业作为发展的重点。大眼金枪鱼因其市场价值高,一直是我国金枪鱼船队的主要捕捞对象之一。国外学者已经对大眼金枪鱼的分布和生理、生态进行了许多的研究和探索。Mohri和Takeda[1]在印度洋通过常规和深水延绳钓探捕试验,研究大眼金枪鱼的垂直分布以及最适水温范围。Mohri[2]利用金枪鱼延绳钓生产数据和海洋环境数据推测大眼金枪鱼分布的最适水温范围。但目前国内对金枪鱼渔业的研究尚处于初期,大多局限于对金枪鱼渔业生产技术的分析探讨或渔获产量的描述统计,有关大眼金枪鱼…     

印度洋大眼金枪鱼垂直分布与水温的关系

近年来,由于近海资源的衰退,国内有关渔业企业都把大洋性金枪鱼渔业作为发展的重点。大眼金枪鱼因其市场价值高,一直是我国金枪鱼船队的主要捕捞对象之一。国外学者已经对大眼金枪鱼的分布和生理、生态进行了许多的研究和探索。Mohri和Takeda[1]在印度洋通过常规和深水延绳钓探捕试验,研究大眼金枪鱼的垂直分布以及最适水温范围。Mohri[2]利用金枪鱼延绳钓生产数据和海洋环境数据推测大眼金枪鱼分布的最适水温范围。但目前国内对金枪鱼渔业的研究尚处于初期,大多局限于对金枪鱼渔业生产技术的分析探讨或渔获产量的描述统计,有关大眼金枪鱼…     

新疆乌斯通沟水库工程水温预测分析

运用MIKE系列软件中的MIKE3模型,对乌斯通沟水库水温预测表明,不同水平年水库坝前水温分布随季节变化而变化,有一定的分层现象,3月～5月,表层水温增长迅速,水库水温随水深增加而降低;6月～7月,表、底温差也达到全年最大值,此后垂直温度梯度逐渐减小;11月～次年2月,库区水温整体下降,底层水温出现一定逆温现象。根据已经建成的上一梯级阿拉沟水库水温的监测情况,乌斯通沟水库水温预测结果基本上合理。     

井灌水稻池内水温分布规律与灌水方法的研究

井灌水稻池内温度分布特征是靠近进水口处形成一低温区 ;灌水过程中温度变化是一个降温过程 ,停止灌水后水温迅速上升 ;采用单排单灌、间歇灌水、并且更换进水口的灌水方法 ,有利于降低因灌水造成池口附近低温区的不利影响 ;护胎水的管理以日间补水为宜     

环境温度对LNG泄漏扩散影响的数值模拟

环境温度导致的气云密度差和大气湍流变化是LNG泄漏扩散的主要影响因素,研究环境温度变化对LNG扩散规律的影响尤为重要。采用Fluent软件中组分输运和Realizable k-ε湍流模型,建立LNG地面泄漏气云扩散数值模型,探究环境温度对LNG泄漏扩散过程中甲烷体积分数的分布规律、气云密度、大气湍流强度的影响。结果表明:当环境温度较低时,LNG气云中各甲烷体积分数线出现锯齿状现象,造成甲烷爆炸下限(Low Flammability Limit,LFL)、1/2 LFL的水平扩散范围均增大;当环境温度较高时,甲烷LFL最远扩散距离较低温环境多115 m,造成甲烷1/2 LFL的水平顺风方向扩散距离增大;甲烷体积分数大于1/2 LFL的区域的大气湍流强度增幅则随温度升高而增加,而甲烷体积分数小于1/2 LFL的区域的大气湍流强度增幅随温度的升高而减小;在泄漏源周围100~200 m内,由于逆温所造成的大气湍流强度的增幅达0.79倍。研究结果可为LNG泄漏危害区域预测、安全储运、应急救援提供参考。     

不同容重条件下深层坑渗灌土壤水分运动的数值模拟

【目的】探究不同土壤容重条件下深层坑渗灌土壤水分的运动规律。【方法】以非饱和土壤水分运动方程为基础,建立深层坑渗灌的数值模拟模型,采用Galerkin有限单元法进行数值求解,用5种不同土壤容重的试验资料对模拟结果进行验证。【结果】容重不同的5种土壤在不同时刻湿润锋的模型值均略小于实测值;非边界上土壤含水量模型值的相对误差为1.98%,边界上土壤含水量模型值的相对误差为10.97%,且上边界的模型值普遍偏小,下边界的计算值普遍偏大;基于研究资料建立了土壤含水量的上、下边界修正方程。【结论】该模型结合修正方程,可以作为一种预测深层坑渗灌条件下土壤水分运动及其含水量分布的有效方法。     

堆焊温度场仿真系统的研究

基于ANSYS平台,利用VB语言开发了一个专门针对堆焊温度场分析的仿真系统,可以针对不同情况下的堆焊温度场进行分析,并查看仿真分析结果。通过VB与ANSYS的结合,用户只需输入必要的焊接参数,就可以得到温度场分析结果,从而使ANSYS软件的推广应用更加便利。     

灌水量对日光温室黄瓜水分分配及硝态氮运移的影响

为了揭示灌水量对日光温室黄瓜水分分配及硝态氮运移的影响,以津育5号黄瓜(Cucumis sativus L.)为试材,研究了常规灌溉、常规灌溉量下浮25%和50%3个灌水量条件下,灌溉水的去向、硝态氮淋洗、根层土壤硝态氮运移、根系分布及产量和水分利用效率。结果表明:减少灌水量使水分深层渗漏、土面蒸发及土壤储水量下降,而植株蒸腾量和含水量不同处理差异不显著;在本试验设定的灌水量范围内,灌水量减少有增产趋势,下浮25%和50%分别比常规灌溉增产10.5%和15.4%,水分利用效率提高10.9%和22.0%;并减少了硝态氮的淋洗量,促使养分更多的分布于根层,对节水和保护地下水环境具有重要意义。     

低佛氏数水跃紊流数值模拟研究

【目的】研究低佛氏数(Fr₁)水跃紊流的水力特性。【方法】采用VOF方法处理闸门上、下游表面,用二维RNG型k-ε紊流数学模型,对低佛氏数（Fr₁=2.0～4.5）水跃紊流进行数值模拟,研究了不同低佛氏数水跃的跃后水深、水跃长度及流速分布,分析了水跃区及其下游明渠流区压强、紊动能、耗散率和水跃消能率的特性。【结果】淹没系数大于1.2时,水跃长度均大于其他经验公式计算的水跃长度,且水跃长度增幅随佛氏数的增加而增大。水跃区断面各点时均流速最大值沿程减小;跃后明渠流区,断面各点平均流速沿程无明显变化。水跃区主流与漩滚交界处附近,特别是泄水闸门附近的紊动能及耗散率均最大。随着佛氏数的增加,理论和实际消能率均增大,且理论消能率大于考虑了跃后紊动能的实际消能率。【结论】低水头水利枢纽泄洪功率较大,应充分考虑低佛氏数水跃实际消能率低的水力特性,设计合理的消能设施以解决其消能防冲问题。     

龙滩水库养殖区和非养殖区大型浮游动物的垂直分布

对龙滩水库养殖区和非养殖区的大型浮游动物垂直分布进行分层采样,采样水层为0.5、2、4、6、8、10、15、20、30 m.结果表明,养殖区的大型浮游动物种类高于非养殖区,大型浮游动物密度分布中心在养殖和非养殖区分别为8.2、10.1 m.透明度、温度是影响龙滩水库大型浮游动物垂直分布的主要因素.     

小型水库不同蚌、鱼混养模式排放水的水质分析

于2008年5月—11月,以不同蚌、鱼混养模式的6座小型水库为研究对象,比较分析了各水库排放水的水质指标。结果表明：各水库中的pH差异不显著,变动范围为8.0~8.7;红旗水库中NO2-N含量显著低于横塘水库和七里垅水库（P〈0.05）;后垄水库中NO3-N含量显著高于红旗水库和七里垅水库（P〈0.05）;横塘水库中总氨氮（TAN）、无机氮（DIN）、总氮（TN）除与七里垅水库差异不显著外,均显著高于其它水库（P〈0.05）;横塘水库中PO4-P含量除与后垄、七里垅水库差异不显著外,显著高于其它水库（P〈0.05）;横塘水库中总磷（TP）和CODMn含量除与后垄水库差异不显著外,均显著高于其它水库（P〈0.05）。除此之外,其它水库间这些水质指标的差异均不显著（P〉0.05）。其中人工投饵型蚌、鱼养殖水库排放水中CODMn、TAN、TN和TP含量较施有机肥型蚌、鱼养殖水库分别下降40.9%、73.6%、42.0%和97.1%;水库排放水DIN中主要以TAN形态存在,而TN中主要以DIN形态存在;各水库排放水同一水质指标的季节变化规律基本一致。     

配电自动化数据库基本数据模型的研究

研究和制定配电系统运行管理数据库的数据结构和规范是当前我国配电自动化实施过程中亟待解决的问题。针对我国配电系统结构以及配电生产运行管理的特点，分析了供电企业中各部门之间的工作联系，提出了配电系统运行数据、检修与巡视数据以及设备资产与网络拓扑数据的数据流图。这3个数据流图可以描述配电系统基本数据的产生、加工和传递全过程。在此基础上，采用面向对象的分析方法组织配电数据信息，建立了配电数据的全局ER模型并转换成相应的关系模式。