自清洗网式过滤器排污系统数值模拟及结构优化

自清洗网式过滤器是一种新型过滤器，为提高其排污系统的排污效率，建立了自清洗网式过滤器排污系统旋喷动力和吸附吸力理论表达式，确定旋喷动力和吸附吸力影响因素；利用CFD方法对自清洗网式过滤器排污过程进行数值模拟，分别得到速度云图和压强云图，结果表明，排污系统吸嘴1～4最大流速差为2.96 m/s，最大压强差为3.65 kPa，排污系统泥沙吸附不均匀，降低了过滤器排污效率；结合理论分析和数值模拟结果设计6组优化方案，对比可知吸沙组件吸嘴1～4开口宽度分别为0.2、0.4、0.6、2 cm，旋喷管开口直径为2 cm的方案，各吸嘴流速分布更加均匀，流速得到明显提高，过滤器进出口压强差增大，有利于提高排污效率。     

深松铲叶脉状内通道分支出口流速影响因素分析与试验

针对叶脉状内通道深松铲内部结构的液体流速变化会影响深松铲的自润减阻与改良液层施的效果的问题，该研究采用基于计算流体动力学的仿真分析并结合物理试验，研究了结构参数（内通道孔径、孔间距、孔数）和工作参数（主通道入口流速）对分支出口液体出流速度的影响。首先利用仿真方法开展单因素试验，优选出试验因素的水平范围值，其次开展Box-Behnken试验，以各分支出口液体出流速度最大值为目标值，对叶脉状内通道多分支出口管的结构参数和工作参数进行优化取值，建立各影响因素与分支出口流速之间的二阶回归模型，并对模型进行优化求解，进而得到最优参数组合为：内通道分支出口孔径为6 mm、孔间距为110 mm、孔数为4、主通道入口流速为7 m/s。在此工况下，内通道分支出口平均流速为3.264 m/s。按最优参数组合条件对叶脉状内通道进行设计加工并进行相应的物理试验，试验结果为内通道分支出口平均流速2.971 m/s，与仿真结果的误差为8.97 %。由此，检验了叶脉状内通道结构优化设计的效果，同时为具有自润减阻与改良液层施的深松铲叶脉状内通道结构的优化设计提供一定的理论基础。     

宽浅式梯形渠道流速分布规律及流量计算方法研究

为研究宽浅式梯形明渠流速分布规律，简化渠道流量测量过程、提高测流精度、促进灌区工作效率提升，利用声学多普勒剖面流速仪进行流速、流量、断面面积的测定；通过正交距离回归算法对相对流速和相对水深与二次抛物线函数拟合，得到垂向流速分布规律，根据横向流速分布规律结合测量数据，利用线性拟合分析得到横向流速分布影响系数，最终通过待定系数法得到断面平均流速与中垂线表面流速的系数值。结果表明：测点实际流速与平均流速之比作为相对流速，拟合得到的宽浅式梯形渠道断面流速分布规律R2均在0.937以上，拥有较好的相关性；宽浅式梯形渠道测线平均流速横向流速分布符合乘幂函数分布形式，并对横向流速流速分布公式进行流速验证，在横向相对位置0.2<(B-2 d)/B<1区间内误差均小于5%；推导出了宽浅式梯形渠道中垂线表面流速与断面平均流速关系，对AB两地宽浅式梯形渠道干渠进行断面流量验证，实测流量与计算流量的误差小于5%，符合量水规范的要求，可实际用于灌区量水。     

不同流速下中国鲎稚鲎游泳模式研究

中国鲎(Tachypleus tridentatus)资源量近30年来骤减,亟待保护与增殖恢复。为了确定不同水流速度对稚鲎行为的影响,水温(24±2)℃条件下,选择头胸甲宽(0.58±0.02) cm的增殖放流用中国鲎稚鲎为研究对象,测定其在不同水流速度(0.00 cm/s,0.06 cm/s,0.07 cm/s,0.08 cm/s,0.10 cm/s,和0.12 cm/s)下的书鳃收缩频率、持续游泳时间和暴发-滑行游泳运动指标。结果显示,稚鲎在不同流速下的书鳃收缩频率随流速增大而增大(y=2.02x–0.23,R²=0.89,P<0.05)。稚鲎持续游泳时间先随流速增加呈先增加后减少的趋势(y=10⁶x³–387726x²+36885x–1062.80,R²=0.85,P<0.05)。各流速组稚鲎单次最大持续游泳时间均可达70 s。暴发游泳的平均暴发时间随水流速度增加呈下降趋势(y=–239.53x+32.19,R²=0.90,P<0....     

温度、流速对恩诺沙星在虹鳟体内吸收、分布的影响

环境因素会对药物在动物机体内的代谢产生不同的影响,为研究温度和水流速度对药物在虹鳟体内药物代谢的影响,以虹鳟为实验对象,设置3个温度(5、10、15°C)和流速(8、16、24 cm/s),水温由自动循环水族缸的控温系统调控,流速由鱼类生态测量仪调控,高效液相色谱法(HPLC)检测组织中恩诺沙星含量。结果发现,在5、10、15°C时,血浆T_(max)分别是8.67、4.78、2.39 h;T_(1/2α)分别是0.86、0.80、0.77 h;T_(1/2β)分别是49.18、45.81、38.35 h;AUC分别是140.49、130.40、112.78μg/(L·h)。实验温度下,表现为温度升高会加快药物的吸收和分布,即吸收分布速率增大,达峰时间缩短。在8、16、24 m/s 3个实验流速下,血浆T_(max)分别是8.57、6.03、4.04 h;T_(1/2α)分别是5.47、2.16、0.27 h;T_(1/2β)分别是26.54、6.93、2.13 h;T_(1/2ka)分别是7.68、5.00、2.01 h。实验流速下,表现为流速增大会加快药物的吸收和分布,即吸收分布速率增大,达峰时间缩短。研究表明,在一定范围内温度的升高及水流速度的增加会加速恩诺沙星在虹鳟体内的吸收与分布。     

基于网式过滤器滤网过滤两种模型的流场模拟分析

为探究滤网模型对网式过滤器流场的影响，对翻板网式过滤器采用CFD软件模拟计算不同过滤流速下两种不同形式滤网模型，将两种滤网模型的模拟值与试验值进行对比，并对滤网内部流场和压强场进行分析。结果表明：多孔阶跃模型具有计算耗时少、效率高的特点，多孔阶跃模型在模拟的耗时数值上约为三维滤网简化模型的1/6;多孔阶跃模型和三维滤网简化模型的流场和压强沿x轴都呈现逐渐减小的变化趋势；分析多孔介质交界面流速和压强的模拟数值，发现三维滤网简化模型能较好地模拟出多孔介质网孔结构阻挡作用和微观孔道的流动规律；三维滤网简化模型可以较好地还原介质结构参数对水头损失的影响而多孔阶跃模型能较好地还原介质过流量与水头损失的关系。研究可为实际工程中综合考虑介质特性选取高精度、高效率模型提供参考。     

侧向泵站进水前池流态数值计算与优化

为了优化侧向泵站进水前池流态，消除不良流态对水泵吸水的影响，采用数值计算对某泵站进水池流态进行了分析，在此基础上提出了在进水池进口处布置不同尺寸导流栅的整流方案，分析了整流后的进水池流态。通过结果可知，布置导流栅后达到了相应的整流效果，能让流束通过导流栅格栅较为平顺流入进水池内，改善1～4号进水池内的偏流现象，给水泵创造良好的吸水条件。综合比较各方案计算结果知“3+2”型组合布置形式可使得5个进水池流速不均匀系数趋于稳定，并且与原方案相比流速不均匀系数均有所降低，整流效果明显。     

灌区量测水方法与技术研究进展

精准的灌区量测水方法与技术是减少灌区无效弃水，保障灌区用水安全的重要手段。针对灌区明渠量测水方法与技术，系统阐述了水工建筑物量水、特设量水设备量水、流速—面积法量水和水位—流量法量水4种方法的研究进展，归纳分析了4种量测水方法的适用条件及量测精度，阐述了不同场景下明渠量测水方法应用情况。结果表明：配备水位传感器等设备的量水建筑物为数据获取与传输提供了便利；优化建筑物结构特征可提升建筑物适用范围和测量精度，推动了特设量水设备技术发展。流速—面积法因量测精度高常用于校准其他量测水方法，但其操作复杂、耗时长导致测流效率较低，随着超声波等技术日趋成熟，可用以复杂流态流量的测量工作；流速分布规律作为流速—面积法量水的基础，利用流速分布规律可建立点流速与断面平均流速的关系，进而通过点流速获取断面流量。水位—流量法受断面参数影响显著，仅对特定工况可用，因此难以推广。利用机器学习方法处理大量水位与流量关系的历史数据对水位预测流量提供了数据处理手段。最后，探讨了非接触式量测水技术以及模型算法对流量预测的发展前景，结合目前研究基础和实际需求对未来的研究方向进行了讨论，以期为进一步提高量测水精度、降低量测水...