石佛寺水库二维水动力数值模拟

石佛寺水库是辽河干流上唯一一座控制性水利工程,将其作为研究对象,基于水动力软件MIKE 21,建立了石佛寺水库二维非稳态水动力模型。利用质量平衡进行模型可靠性分析,结果表明,不合理洪水过程线是有效的,即模型是可靠的;利用2018年水库实测流量资料进行模型主要参数的率定,采用偏差统计法进行误差分析,结果表明,绝对值偏差为72 m³/s,相对误差为7.5%,模型计算误差在允许范围内,满足精度要求;实现了水库流场变化规律的模拟计算。利用所建立的模型,进行石佛寺水库水动力情况的模拟与分析,进一步验证了模型的可靠性,可为水库的日常管理、生态治理、水质改善等提供技术支持。该模型的建立为水库水质模型提供了运行载体,是水质参数运移、消散、衰减过程研究的基础。     

非均质变异系数对S/P驱各小层驱油效果及动态特征的影响

利用数值模拟技术,在45℃及大庆地层水条件下,研究了油层非均质变异系数(Vk) 对表面活性剂/聚合物（S/P）复合驱时各小层驱油效果及动态特征的影响。用油藏数值模拟软件建立理想地质模型,纵向分为7个小层,Vk相同时（Vk>0）,1～7小层的渗透率从小到大。当0＜Vk＜0.3 时,各小层及全区的最终采出程度受Vk的影响小,稳定在60% OOIP左右。随着Vk的增大,第1～4小层以及全区的最终采出程度随着Vk的增大而降低;而第5～7小层的最终采出程度基本稳定。Vk越大,低渗小层的采出程度越低。当Vk=0.9时,第1～7小层的采出程度分别为OOIP的3.39%、8.22%、21.13%、41.83%、63.38%、63.95%、63.97%。对应的,第1～7小层的S/P体系注入量分别为0.0014、0.0031、0.0077、0.02、0.051、0.1183、0.1971PV。与水驱采收率相比,中、低渗层S/P驱采收率增幅高于高渗层,且渗透率不同,采收率增幅最大值对应的Vk不同。第1～5小层采收率增幅最大值对应的Vk分别为0.3、0.3、0.5、0.72和0.9;第6、7 小层的采收率增幅受Vk的影响较小。当全区综合含水达到98%时,随Vk增大,各小层的含水率曲线与对应的采出程度曲线的变化趋势基本一致,说明最终采出程度低的层位,同时也是含水率低的层位。     

丹江库区典型土壤磷的淋溶模拟研究

通过室内土柱模拟试验对湖北省丹江库区典型土壤磷的淋溶特征进行了研究.结果表明,淋溶液中的钼酸盐反应磷(MRP)的累计淋溶量和浓度都随着施肥量的增加而增加.在连续淋溶3～4次后,淋溶液中钼酸盐反应磷(MRP)的浓度达到峰值,然后随着淋溶的持续进行,其浓度逐渐下降,最后变化趋势趋于平稳.磷的淋溶受土壤粘粒含量的影响较大,尤其当土壤的粘粒很高时,它的影响程度表现更明显.湖北省丹江库区的3种主要土壤:黄棕壤、紫色土和石灰土,相同条件下,淋溶液中钼酸盐反应磷的淋溶量和浓度大小顺序依次为:石灰土>紫色土>黄棕壤,因此,石灰土中磷发生淋溶损失的程度比较大,而黄棕壤则比较小.     

水稻地上部单位器官物质分配过程的定量模拟

 【目的】定量描述水稻植株地上部单位器官（叶片、叶鞘、节间、稻穗）干物质的动态分配过程,为作物形态建成模拟和可视化表达奠定基础。【方法】通过不同水稻品种和水氮试验中主茎和分蘖单位叶片、茎鞘及穗的干物质与水分及氮素含量的连续观测和定量分析,构建水稻地上部各单位器官干物质分配指数动态模型。【结果】模型采用线性和指数方程描述了叶片、茎鞘及穗单位器官分配指数随GDD的动态变化过程;分别用指数方程及一元二次方程描述了叶片、茎鞘及穗最大单位分配指数随不同叶位、鞘位以及穗位的动态变化过程;另外,以叶片、茎鞘及穗的氮素和水分因子法分别描述了水氮限制对各单位器官干物质分配过程的定量影响。利用独立的水稻田间试验资料对所建模型进行了初步的测试和检验,主茎与分蘖各单位器官干物重的观测值与模拟值的根均方差分别为0.93、0.81及6.8 kg•ha-1。【结论】本模型可较好地模拟不同生长条件下水稻不同茎蘖各单位器官干物质动态的变化过程。     

平流二沉池中计及温差影响的异重流数值模拟

【目的】在同时考虑进水与池内水的污泥质量浓度差异和温度差异的条件下,对平流式二沉池内的异重流现象进行数值模拟,重点研究异重流对池内流场及污泥沉降规律的影响,为优化沉淀池结构设计及提高沉淀池工作效率提供理论支持。【方法】选取Mixture模型和RNGκ-ε2方程紊流模型,设初始时刻二沉池内水为清水,进水为含一定质量浓度污泥的污水,并通过设置池内水与进水的不同温差模拟夏季与冬季环境,利用模拟数据分析不同时刻各工况下异重流的演变规律。【结果】池内水与进水的单纯污泥质量浓度差异会产生下异重流,小温差低温水与夏季大温差低温水进入均会导致下异重流产生,温差增大,下异重流作用更为明显;高温水进入会同时产生上异重流与下异重流,冬季温差高温水进入时上异重流起主导作用,异重流产生的旋流作用明显,对沉淀池工作效率的影响很大。【结论】温差异重流与污泥质量浓度差异重流本质均为密度差异,低温水进入增强下异重流,高温水进入削弱下异重流,温度影响会消失,污泥质量浓度差异重流作用时间更长。     

汽车悬架混沌系统的延时反馈控制研究

基于磁流变减振器的汽车悬架系统具有明显的滞后非线性,这直接导致了系统存在分岔与混沌的可能性.本文分析了汽车悬架系统在路面单频周期激励下的受迫振动,揭示了该系统振动存在混沌的可能性,并在此基础上,利用延时反馈控制方法对这类混沌行为进行了控制,应用Matlab/Simulink进行了仿真,为汽车设计与运行良好品质提供了理论基础.     

管网中泵破坏瞬变流的数值模拟

建立了管网中泵破坏瞬变流的数值模拟，该模型考虑了泵破坏无量纲非线性边界条件，运用特征线法对方程进行了求解。经验证，证明模型是可靠的，可用于工程分析计算。     

陇东黄土高原地表粗糙度对耕作土壤径流的影响

用人工模拟降雨器,对陇东黄土高原不同地表粗糙度(RR)条件下翻耕土壤的径流和蓄水能力进行研究.以兰州大学庆阳黄土高原试验站为试验点,设3个处理:轻度(LR,RR＝7.6 mm),中度(MR,RR＝10.1 mm)和重度(HR,RR＝21.0 mm)处理.结果表明:在66mm/h的降雨强度下,降雨开始的20min内,LR...     

华北平原农灌咸淡水侵入界面渗透性变化机理研究

从研究应用背景、基础理论及模型、实验模拟等方面就微咸水灌溉过程,侵入界面土壤渗透性变化进行分析研究.以衡水典型研究区微咸水分布及水质矿化度分析数据为基础,应用地球化学模式PHREEQC,结合水敏性机理分析矿物迁移的存在形式及各种形式之间的转化关系.结果表明:含高价离子农灌微咸水加快粘土胶体颗粒絮凝沉降能力强于低价离子,...     

余热利用换热器硫酸和水蒸气耦合凝结数值模拟

为准确预测烟气换热器表面酸凝结,了解其表面低温腐蚀特性,采用一种预测换热器表面酸蒸气凝结和水蒸气凝结耦合计算方法,通过结合H₂SO₄-H₂O溶液的气液平衡数据和多元组分传输理论,建立了酸蒸气和水蒸气凝结的数值模型,并采用CFD软件对方形翅片管换热器的低温腐蚀特性进行数值分析,重点研究酸蒸气含量和水蒸气含量对酸沉积和腐蚀特性的影响.结果表明:换热器翅片表面酸液质量分数的分布和翅片表面温度的分布趋势一致,酸沉积主要发生在翅片前缘及换热管前方靠近管壁的翅片表面;水蒸气含量升高会导致翅片表面酸液质量分数下降和酸沉积率上升,增加换热器低温腐蚀的风险,结果可为换热器安全运行提供参考.