裂隙岩体宏观力学参数确定方法研究

以某水电站溢洪道高边坡为研究对象,运用数值模拟等效计算法和质量评价系统GSI法对其中一个典型剖面裂隙岩体进行计算分析.结果表明,利用上述2种方法计算得到的结果略有区别,其原因在于地质评价系统GSI法的运用与评判人员的主观评判角度有关,这使得利用该方法计算得到的结果具有一定随机性,而数值模拟等效计算法是基于完整岩块和结构面初始试验数据进行区域划分并建立数值模型,据此得到的计算结果更加合理可靠.     

含蜡原油管道停输再启动数值模拟触变流体的简化方法

在含蜡原油管道停输再启动过程的数值模拟中,对触变段采用何种处理方式,极大地影响着程序的运行速度。提出了一种处理原油触变性的简化算法,通过该算法模拟含蜡原油停输再启动过程,计算时间大幅度减少。     

一种精确鉴定和评估水稻芽期耐冷性的方法

水稻芽期耐冷性是影响水稻稻芽生长发育的重要因素,是水稻生产不可忽视的重要性状之一。针对原有的水稻芽期耐冷性鉴定及评估方法中的不足之处,设计了芽期耐冷性新的鉴定及评估方法,并利用23个不同类型的早稻品种比较了两种不同鉴定及评估方法的精确性,试验结果显示:新的鉴定及评估方法由于加大了试验样本数量并完善了评价标准,因此大大提高了试验的精确度;此外,由于采用了连续性数值来标定耐冷性,新方法可以对不同的试验样本间进行耐冷性相互比较,避免了将大量的基因型泛归于同一组。在鉴定大量水稻种质资源的芽期耐冷性时,新的鉴定及评估方法将提供更高的精确度及选择性。     

一种精确鉴定和评估水稻芽期耐冷性的方法

水稻芽期耐冷性是影响水稻稻芽生长发育的重要因素,是水稻生产不可忽视的重要性状之一。针对原有的水稻芽期耐冷性鉴定及评估方法中的不足之处,设计了芽期耐冷性新的鉴定及评估方法,并利用23个不同类型的早稻品种比较了两种不同鉴定及评估方法的精确性,试验结果显示:新的鉴定及评估方法由于加大了试验样本数量并完善了评价标准,因此大大提高了试验的精确度;此外,由于采用了连续性数值来标定耐冷性,新方法可以对不同的试验样本间进行耐冷性相互比较,避免了将大量的基因型泛归于同一组。在鉴定大量水稻种质资源的芽期耐冷性时,新的鉴定及评估方法将提供更高的精确度及选择性。     

基于DEA的公交车中途停靠站停靠能力评价研究

基于DEA方法建立了公交车中途停靠站停靠能力评价模型,并用该模型对以回归模型、通行能力模型、排队论模型计算出的3种站长设计方案进行评价,得出以通行能力模型计算出的站长设计方案最优的结论。     

同沟敷设原油、成品油管道稳态温度场解析公式

常温成品油管道会影响同沟敷设的加热原油管道的土壤温度场。应用保角变换方法,推导了同沟敷设管道稳态土壤温度场的解析计算公式。以国内某同沟敷设管道为例,分别采用解析公式和数值模拟方法计算稳态土壤温度场,结果表明:在与管道水平距离小于2.5m的范围内,数值模拟结果大于解析公式计算结果;在与管道水平距离大于2.5m的范围内,数值模拟结果小于解析公式计算结果;两者的相对误差最大为5%,因此验证了解析公式的正确性。误差产生原因:一是两种方法的计算区域不同,解析法认为管道截面水平方向无穷远处的土壤自然温度场不受管道影响,而数值模拟法认为管道截面水平方向的计算区域存在边界;二是在公式推导过程中,为简化计算,对一些参数取平均值。     

车道被占用时车辆排队长度的计算

目的车道被占用可能会降低路段所有车道的通行能力,车辆会出现排队现象,因此主要研究车辆的排队问题。方法对车道被占用时车辆排队长度的计算,建立两种不同的车辆排队长度计算模型,即基于停车波和启动波的车辆排队长度计算和基于二流理论的拥挤交通流单车道当量排队长度计算。结果在排队长度最终的计算结果中,采用基于二流理论的拥挤交通流单车道当量排队长度计算结果中的在车流比较顺畅的情况下的计算结果;采用基于停车波和启动波模型的车辆排队长度计算结果中的在车流拥堵的情况下的计算结果。结论基于停车波和启动波的车辆排队长度模型在道路堵塞密度较大的情况下比较适用,而对于车流比较顺畅的情况模拟程度并不是很好,在道路车流交通畅通情况下应采用基于二流理论的车辆排队长度模型进行计算。基于停车波和启动波的车辆排队长度计算和基于二流理论的拥挤交通流单车道当量排队长度计算,这两种计算方法相比于其他方法更加简单,为交通管理与控制部门采取交通管控提供了依据。     

中哈输油管道的原油计量方法

中哈原油管道在计量交接过程中,由于分别使用了俄罗斯ГОСТ标准规定的原油油量计量方法和中国国家标准规定的原油油量计量方法,因此导致交接油量的计算结果不同。介绍了2种计量方法进行原油静态计量和原油动态计量的计算公式,比较了2种计量方法存在的主要差异:ГОСТ标准计算油量为原油在真空中的净质量,而中国国标计算的油量为原油在空气中的净质量;ГОСТ标准计算油量时减去了原油中水、氯盐及机械杂质的含量,而中国国标计算油量时只减去原油中的水含量。对ГОСТ标准的计算油量乘以空气浮力系数0.9987进行修正,即与中国国标的计算油量基本一致。     

建筑室内环境数值方法的研究：三维紊流室内气流动态数值研究

本文尝试用数值计算法取代传统方法研究室内气流组织，采用κ－ε双方程紊流数学模型，用控制容积法离散原始方程，实现了在任意外界条件作用下对室内气流组织的三维紊流数值模拟。作出了速度矢量分布图和温度等值线图。并且，从物理意义和数值方法两方面仔细考虑了边界条件的处理，提出了较好的解决方案。将数值计算结果与可视化实验和理论公式计算数据作比较，发现三者的数据分布规律基本一致，证明了计算结果的正确性和可行性，从     

油品汽车装卸作业中管路的水力计算

针对石油石化企业油品装卸作业,为了指导合理设计管径和选择泵型,对油品装卸作业管路水力计算方法进行了总结分析。通过理论分析,阐述了3种计算方法(简化计算法、精确计算法、软件模拟计算法)的理论基础、计算思路与步骤,以及计算结果的误差来源;通过典型的实例计算,对比总结得到3种计算方法的适用工况,以及使用过程中的注意事项。经分析发现:3种方法的理论基础基本一致,而计算结果的不同,主要源于计算过程中集油管不同管段的油品流量取值的不同;对于一般的油品装卸作业工况,3种方法均适用,而当管路长度、复杂性及泵必需汽蚀余量计算准确度要求较高时,建议选用模拟计算方法进行水力计算。     

模拟计算法确定采伐量及其对价值量的影响

【目的】探讨采用模拟计算法确定合理年采伐量后的实施效果,为实现森林资源的可持续经营提供支持。【方法】以福建某林业企业经营的杉木、马尾松人工用材林为研究对象,通过模拟计算法模拟林分的采伐和生长,以轮伐期期末成熟林和过熟林的面积占42.8%为控制目标,不断设定年采伐量使一个轮伐期期末的成熟林和过熟林的面积达到设定目标。在此基础上,利用重置成本法、收获现值法、市场价倒算法测算各龄组价值,并通过对比模拟前后的价值分析模拟计算法对价值量的影响。【结果】在一定控制目标下,采用模拟计算得到杉木、马尾松的合理年采伐面积分别为18.7和21.6hm2,根据单位面积蓄积量得到合理采伐量分别为351.5和989.3m3,在此采伐量下林分各龄组分布结构较为均匀、稳定、合理。利用各评估方法测算林分价值量,对比分析各年份的林分价值量,显示模拟计算法在确定合理采伐量的同时,有效提高了林分的价值量。【结论】以轮伐期末成熟林和过熟林面积占42.8%为控制目标,轮伐期期末林分各龄组结构分布均匀,林分价值量提高,有利于森林资源的可持续经营。     

空间角度模式计算法的研究

古老的加·蒙日(G.Monge 1746～1818)的图解法,在现代工业生产中仍发挥着巨大作用,但此法缺乏数值的定量计算。本文根据生产和计算机辅助设计发展的需要,提出一种新的空间角度计算方法——模式计算法。该法具有直观简明、思路清晰和使用灵活等特点,达到了用简易的方法,解决复杂空间工程问题,而避免纯数学运算的目的。     

均质直线边坡滑动的稳定分析

边坡滑动体稳定性的评价,最终归结为稳定安全系 K 值的计算,K 是一个无因次数,数值为抗滑力矩与滑动力矩之比值,当 K>1时,边坡稳定;当 K=1时,边坡处于极限状态;当 K<1时,边坡处于不稳定状态。关于稳定安全系数 K 的计算方法,已有较多的研究,但目前工程上采用条分法计算,这是近似的数值计算法,精确合理的数解法正在发展。为此,本文提出均质直线边坡滑动体稳定性的数解计算式及进行边坡滑动的稳定分析。     

原油差温顺序输送最大安全停输时间

原油差温顺序输送管道最大安全停输时间的确定是目前原油顺序输送技术领域重要而又尚无公认可行方法的技术难点。为此,基于数值模拟结果,从“再启动难易程度”的角度对停输安全性进行分析。通过一系列理论分析,导出了既能满足生产需求又简便易行的原油差温顺序输送管道最大安全停输时间的确定方法：对于不存在停输危险性的停输时机,理论上最大安全停输时间为无穷大;对于存在停输危险性的停输时机,通过数值模拟分析,先找到刚好使无量纲排空时间趋于无穷大的停输时间,再进一步在该停输时间附近找到满足判定条件“只要再启动过程出现进站流量随时间减小的现象都不安全”的停输时间,即最大安全停输时间。该方法同时适用于普通含蜡原油管道。     

二维洪水演进数值模拟研究

洪泛区洪水演进数值模拟是风险分析与居民防洪避险等非工程措施的重要依据。从洪泛区模拟的必要性、二维洪水演进的数学模型、对数学模型求解的数值计算方法、离散计算域采用的网格、洪水模拟程序设计、模型的率定和验证等方面对洪水演进数值模拟进行了论述。     

非稳态环境对埋地管道传热的影响

根据热平衡原理和半无限大区域温度分布公式，用数值模拟方法探讨了在外界非稳态环境影响下埋地管道温度场的变化规律，该数学模型充分考虑了由于外界非稳态环境温度变化导致的土壤热物性变化对埋地管道温度场的影响，同时把无限大区域化为有界区域，大大提高了计算速度和计算精确度。     

原油黏度非均质分布稠油油藏数值模拟新方法

受成藏条件、原油组成变化等因素影响,稠油油藏地层原油黏度一般呈非均质分布。以稠油油藏油井最低黏度和最高黏度原油作为基准原油,基于Arrhenius黏度混合模型,提出了油藏数值模拟中原油黏度非均质分布表征方法。以王庄油田T82区块为典型油藏进行蒸汽吞吐数值模拟研究,根据36口井原油黏度测试数据,分别建立了该油藏原油黏度均质分布模型和非均质分布模型,并进行了蒸汽吞吐开发模拟对比。结果表明,原油黏度非均质分布场与实际原油黏度分布一致,在含水率和累计产油量整体拟合较好的情况下,原油黏度非均质分布模型相对于均质分布模型单井拟合率提高27.3%,能够更准确地对注采参数进行优化,提高开发方案预测效果。     

空气-水立管系统的严重段塞流瞬态数学模型

严重段塞流形成时,空气-水立管系统的压力和管内瞬时流量等参数大幅波动,不仅对下游设备造成冲击,而且容易导致管道剧烈振动等危害,准确计算严重段塞流瞬态流动参数是评估其危害的基础。基于气体、液体连续性方程与混合动量方程建立严重段塞流瞬态数学模型,详述数值积分方法,对立管试验装置中的严重段塞流现象进行数值模拟,并对模拟结果进行了验证。数值积分中,采用向后欧拉格式进行预报,梯形法校正;采用变时间步长以提高计算效率且保证精度;开展室内试验,并将严重段塞流循环周期、立管底部压力的试验结果与模拟结果进行了对比;将气、液流速和含气率等瞬态流动参数的模拟值与Fluent软件的计算结果进行了对比。结果表明:该数学模型和数值方法能够较好地计算典型严重段塞流的瞬态流动参数,有利于严重段塞流危害的准确评估。     

我国油气储运相关技术研究新进展

系统梳理了我国油气储运相关技术的最新研究进展,提出了需要重点关注的其他热点问题。对于油气管道完整性和失效控制技术,强调了失效控制的理念及其与完整性管理相结合的必要性;对于热油管道流动保障技术,介绍了蜡沉积、原油流动特性及停输再启动等研究成果;对于冷热原油交替输送技术,介绍了热力影响因素和数值模拟等研究成果;对于多相混输技术,介绍了各种多相体系数值模拟的研究成果;对于成品油顺序输送混油控制技术,介绍了混油切割方法、混油质量分数模型及混油界面在线跟踪等研究成果;对于腐蚀控制技术,介绍了阴极保护系统数值模拟、杂散电流腐蚀、油流携水等研究成果;对于化学添加剂技术,介绍了复合纳米材料、油品减阻剂、天然气减阻剂等研究成果。     

大型楔形建筑风载荷数值模拟及模型尺度效应研究

本文采用CFD(计算流体动力学)软件STAR-CCM+,模拟不同风向角下泰安文化艺术中心的表面风压,并与实际风洞试验结果比较验证;采用经过验证的数值计算方法,分析了简化几何情况下的泰安文化艺术中心尺度效应对实际评估风载荷带来的影响。结果表明:CFD数值计算方法能够真实反映建筑表面风压特性;尺度效应对建筑表面的平均风压系数影响微弱,但是对建筑尾部的流场分布及流速大小有显著影响。