非正交曲线坐标系平面二维丁坝绕

将非正交曲线坐标系下的平面二维河道水流数学模型应用于丁坝绕流计算，克服了正交网格在对不规则边界进行局部模拟时存在的一些缺陷。几种丁坝布置方案下计算所得流速分布、局部流场、水面线变化结果与水槽试验结果吻合良好，表明模型具有较强的适应性和较高的精度，能应用于丁坝绕流计算。     

基于平面二维浅水方程的海河干流行洪模拟研究

通过在天津市城市段海河干流应用平面二维浅水方程,分别模拟计算不同重现期设计暴雨下2种不同情景的河道行洪。结果表明平面二维浅水方程模拟河道洪水演进的结果较好,且受洪涝潮影响的城市河道行洪压力在下游增设抽水排涝泵站的情景下可得到有效缓解,但单一的工程措施已不能保障城市河道的行洪安全,需采取更加多样化的措施才是上策。     

平面二维高精度水质输移数学模型及其应用

在平面二维三角形网格有限体积法求解水流模型的基础上,建立了高精度水质输移数学模型,并用具有解析解的对流输移经典算例对模型进行了验证,结果表明该模型具有守恒性好,精度高等优点。最后将该模型应用于钱塘江河口上游突发性水污染事故的动态模拟,对突发事故的影响范围、程度、时间作出了定量预报,评估了突发事故对饮用水源地取水口水质的影响,为钱塘江河口上游水域突发性水环境污染事故的应急预案提供指导。     

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。     

任意曲线坐标系下二维浅水方程的数值模拟

采用拟合边界曲线的方法来构造天然河道、湖泊、港口河口以及海湾的复杂边界问题,建立任意正交曲线网格以克服由于复杂边界而引起的计算困难.在此基础上,推导出任意曲线坐标系下的二维浅水方程、湍流动能方程和湍流动能耗散方程;应用有限差分方法对该方程组进行数值离散,并用交错方向隐式格式实现在计算区域内对任意曲线坐标系下的二维浅水方程进行数值求解.为了验证在任意曲线坐标系下二维浅水方程数值求解方法的可靠性、正确性,以DeVriend的180°平面弯道水槽试验物理模型为例进行数值模拟,结果表明,数值计算的结果和DeVriend的试验结果相当吻合,最大绝对误差值约为10^-2,因此,数值计算方法合理可行,可为任意复杂边界的天然河道、湖泊等水域的水动力研究提供有效的计算方法.     

基于GS的二维水质网格计算

以数字西江水质预警预报系统为研究背景，对西江干道进行了数字化、河道贴体网格生成，以GIS数据为基础,进行一维恒定流方程组和二维水质模型计算，并且实现浓度场在GIS平台上的可视化。这种基于GIS的二维水质模型网格计算为水质的时空模拟和预测提供了一条新的途径；同时，也可以为水环境保护者在管理和决策时提供有利的支持。     

基于SiCp/6061Al复合材料二维真实微观结构的简化模型

以SiC颗粒增强6061铝基复合材料(SiCp/6061Al)的微观电镜扫描图为基础,建立了含有颗粒真实微观结构的有限元模型,并以此拓展出分别含有圆形、正四边形和正六边形颗粒形状的简化模型。通过使用Abaqus有限元软件以及子模型技术模拟研究了含有不同颗粒形状模型的拉伸性能。研究发现,形状较为圆滑的简化模型(圆形、正六边形),其模拟结果与原始模型出入较大,含有棱角的正四边形模型,其应力-应变曲线与原始模型一致,但应变分布仍有所差异。     

基于SiCp／6061AI复合材料二维真实微观结构的简化模型

以SiC颗粒增强6061铝基复合材料（SiCp／6061A1）的微观电镜扫描图为基础,建立了含有颗粒真实微观结构的有限元模型,并以此拓展出分别含有圆形、正四边形和正六边形颗粒形状的简化模型。通过使用Abaqus有限元软件以及子模型技术模拟研究了含有不同颗粒形状模型的拉伸性能。研究发现,形状较为圆滑的简化模型（圆形、正六边形）,其模拟结果与原始模型出入较大,含有棱角的正四边形模型,其应力-应变曲线与原始模型一致,但应变分布仍有所差异。     

基于图像处理方法的根系分形维数估计

应用图像处理方法,给出了根系分形维数估计的网格计数法,得到了相应的算法,即先用数字图像采集设备取得根系的图像,再用网格计数法对处理后的图像进行计盒维数估计,并用Java语言进行实现,为根系研究提供了一种新的思路和手段。在此基础之上,计算了黑麦草(LoliumperenneL.)根系的分形维数,与实测数据基本吻合。此方法不仅解决了对根系研究直接测量难度大、工作量大的问题,而且可用于多种植物根系的分形维数计算。     

基于结构化网格的低比转数离心泵性能数值模拟

针对复杂模型生成的非结构网格质量差、计算难收敛问题,以一低比转数离心泵为例对其进行整体结构化网格划分,将结构与非结构两种不同类型网格导入CFX软件,进行多个工况点下的流场模拟.分析表明,结构化网格收敛速度快、收敛精度高,得到压力云图分布更为均匀,压力更接近设计值,小叶片绕流区分离涡更明显.模拟计算结果与试验数值的对比验证了结构化网格模拟计算值的可行性和准确性.     

木质气冷却水与牛粪混合沼气发酵研究

木质气通过喷淋冷却塔,用循环喷淋方法,获取几种不同总酚含量的冷却水。35±1℃温度下,冷却水与牛粪汁1:1混合进行中温沼气发酵试验。试验结果表明:冷却水对发酵有抑制作用,经过一定的适应期,冷却水对产气率和气体成分均无明显影响。发酵废液直接作肥料对农作物无害。     

电磁调速水泵机组起动过程的数值模拟

根据电磁调速电动机驱动的水泵机组起动过程中的力矩平衡方程,得到水泵转速的变化率与水泵转速和励磁电流的函数关系式,据此进行数值模拟。当给定一个起动过程中水泵转速随起动时间的变化规律,就可得出对应的该水泵机组起动过程中的电磁调速电动机励磁电流控制的规律,并在一个实际的计算机监督控制系统中进行了验证,其转速的变化基本符合数值模拟时设定的转速变化规律。研究方法对其它异步电动机拖动的调速设备的控制软件开发提     

汽车底盘弹簧支架冲压成形的数值模拟研究

基于大变形非线性有限元理论，建立了三维Ｈｕｇｈｅｓ－Ｌｉｕ壳单元有限元模型，模拟了轻型汽车底盘金属薄板弹簧支架冲压成形过程，给出了板料在成形过程中厚度、法向应变等结果。结果表明本文提出孤力学模型是可靠的。模拟结果为确定冲压工艺参数提供重要的理论依据。