膜孔灌溉田面水流运动特性试验研究

根据膜孔灌溉大田灌水试验资料，分析了膜孔灌溉田面水流动特性,研究了单宽流量和开孔率对田面水流推进及消退特性的影响，提出了膜孔灌溉田面水流推进曲线符合幂函数规律，水流消退曲线符合一元二次函数规律。该项成果为膜孔灌溉理论与技术的进一步研究遵了基础。     

装有格栅的进水流道进水口流通能力的研究

运用计算流体动力学方法,分析了某喷水推进高速巡逻艇航速未达设计值的原因,对其中一个重要原因“进水口和格栅设计不当造成喷水推进泵流量偏离设计值进而致使喷水推进泵效率降低”进行了分析,提出了装有格栅的进水口“流通能力保持不变”的设计准则并应用于该实例进行验证．在此基础上总结了装有格栅的进水流道的一般设计方法：先设计一个最优的无格栅进水流道及进水口,运用“流通能力基本保持不变”准则再为加装格栅后的最优进水流道重新设计进水口．     

喷水推进器进水流道参数化设计与应用

为了优质高效地设计喷水推进器的进水流道,使其流体动力性能综合兼优,提出了喷水推进器进水流道的一种参数化设计方法.该方法将进水流道的三维几何结构用16个相互关联的参数来描述和构建.流道背部与船体的交界区域以及流道的唇部等流动复杂的区域采用贝塞尔曲线构建.调整16个参数中任一参数的值,其他参数能够根据参数间的关联性自动变化,为快速、灵活、精确地构建和修改进水流道几何结构创造了条件.参数化方法设计的进水流道的综合流体动力性能采用计算流体力学方法进行数值计算,并根据分析结果有针对性地进行流道结构的再调整.将流道几何的参数化建模与流体动力性能的数值计算联合使用能够实现综合流体动力性能优良的进水流道的快速设计.该参数化设计方法用于某喷水推进艇进水流道改进设计时取得了良好效果.     

由膜孔畦灌水流推进及水深资料推求点源入渗参数

根据膜孔畦灌大田灌水试验实测资料,研究了膜上水流推进规律,并对膜孔入渗采用Ｋｏｓｔｉａｋｏｖ入渗模型,提出利用膜孔畦灌田面水流推进和观测断面水深资料推求充分供水条件下点源入渗参数的新方法。实例计算表明,该法简单易行,并可消除土壤空间变异性对入渗参数的影响。该研究成果为膜孔灌理论与技术研究奠定了基础。     

格栅安装角对喷水推进泵装置性能影响的数值模拟

为探究格栅安装角对喷水推进泵装置性能的影响,建立了"格栅+推进泵+进水流道+喷嘴+船底水体"的三维几何模型,基于计算流体动力学(CFD)技术对该模型进行数值计算,并对内流场特性、推力性能和水力性能展开分析.分析结果表明:格栅的安装会明显缩小泵装置纵剖面上的高速区范围,但格栅安装角对高速区范围变化影响不大;装设格栅后弯管断面和流道出口断面上的法向流速分布明显变化,随着安装角的增加,该影响减弱;流道出口断面水流较为平顺,法向流速均匀度欠佳,格栅的安装会加剧这种趋势;装设格栅后装置的推力减小,随着格栅安装角的增加,推力会逐渐恢复至无格栅方案时的推力水平;格栅安装角的变化对装置的水力性能影响并不明显;推荐格栅安装角γ选择5°.     

基于流动诱导噪声的喷水推进泵进水流道优化

为降低喷水推进泵流动诱导噪声,以进水流道倾斜直管的倾斜角、唇部圆角半径、纵向总长、过渡弯管半径及进水口形状为优化参数,对进水流道结构进行了组合优化．基于分离涡混合模拟和声学有限元方法建立了喷水推进泵流动诱导噪声数值计算方法,并通过试验结果验证了数值计算方法的可靠性．基于数值计算,分析了不同进水流道方案下喷水推进泵的水动力性能、压力脉动特性和流动诱导噪声特性．结果表明：最优方案下喷水推进泵推力提高0.103%,扭矩提高7.7%;压力脉动幅值整体下降;流动诱导噪声主频处声压级幅值下降1.8 dB,全频段总声压级下降1.0 dB,中低频段和高频段总声压级分别下降1.0 dB和3.5 dB.     

入湖河流三角洲形成发展规律

通过概化水槽试验对水流泥沙从河流进入浅水湖泊层后的三角洲堆积体形成发展过程进行研究,得到如下规律.平面形态变化:第一阶段,三角洲堆积体在初期按水下舌状、扇状和树枝状形态形成发展,其表面有明显的主河槽且两侧区域有较多串沟;第二阶段,三角洲堆积体表面依次形成顺直河槽、分汊河槽和微弯河槽,水流泥沙沿不同河槽的主流方向以不同方式向前推进.纵向推进速率变化:第一阶段初始较大,受横向展宽影响纵向推进逐渐减弱;第二阶段以相对稳定的速率推进.垂向变化:堆积体的淤积抬高速率初始较大,随历时增加逐渐减小并保持稳定,整体上不断淤积抬高.横向变化:受河槽底部泥沙淤积抬高的影响,水流泥沙向两侧区域漫流;随堆积体纵向推进长度变长,水流泥沙在河槽主流中出现横向泥沙输移现象.     

冰盖下水流垂向流速分布的试验研究

冰盖形成后将显著改变水流的流动结构,根据实验室模型试验,对冰盖下的水流垂向流速分布进行了试验研究。研究结果表明,相比明流情况,冰盖下水流的垂向流速分布发生变化,最大流速向水深中部偏移,以最大流速线将水流沿水深方向分成两层,每层大致呈对数分布。     

舰船推进系统图形建模仿真技术

介绍了舰船推进系统仿真的特点，并发展了图形建模和模块化模型库仿真技术。由于显示清晰直观，该技术使不懂软件的专业人员也能直接进行仿真。最后用实例说明了某舰柴燃联合动力装置的仿真过程。     

180°弯道水槽表面流速分布研究

自然界中河流多是弯曲的,弯道水流结构分析是水力学及河流动力学最重要的课题之一,对河道管理和河流开发利用也有着重要意义.基于粒子跟踪测速(particle track velocimetry,PTV)技术对180°弯道水槽不同流量下的水流表面流速进行测量与分析.试验结果表明:除进口断面,凹岸侧表面纵向流速均大于凸岸侧表面纵向流速,中心线上的表面纵向流速沿程变化相对较小;水流进入弯道后,凸岸的水流开始向凹岸方向运动从而产生横向流速,当水流流过弯顶后,由凸岸向凹岸的横向运动逐渐消失.对比两个流量的流速分布结果,较小流量下表面水流的"顶冲点"发生在弯顶前,较大流量下表面水流的"顶冲点"发生在弯顶后,较小流量下的凸岸侧水流更容易向凹岸方向运动.     

船舶电力推进DTC系统低速性能的改善研究

针对船舶电力推进传统直接转矩控制(DTC)技术低速性能差的问题,引入模糊控制对定子电阻进行在线辨识。引入空间矢量脉宽调剂技术(SVPWM)来减低转矩与电流的脉动;并且使开关频率得到固定。另外由于船舶推进时易受外界干扰的影响,导致基于固定PI参数的速度调节器不能实时跟踪动态的外界环境干扰,因此引入模糊自适应PID对速度调节器进行动态整定。仿真结果表明引入模糊控制和空间矢量脉宽调剂技术后,低速性能及动态性能得到显著改善。     

平进口喷水推进器进水流道多目标优化设计

为了提高喷水推进器进水流道的水力性能并考虑空化性能,以水力效率、出流不均匀度和垂直度为优化目标,以进水流道内压力最小值为约束条件,对平进口式进水流道开展了多目标优化设计.采用参数化设计方法对进水流道进行三维建模,通过优化拉丁超立方试验设计方法生成75组样本,通过Kriging模型建立了设计变量与优化目标之间的近似模型,采用NSGA-II(改进的非支配排序遗传)算法在设计空间内进行全局寻优.敏感度分析结果表明:流道进口长度、水平直管段长度、下侧倾斜直管段的长度对优化目标的影响最大.与初始设计相比,在进速比为0.7时,优化后进水流道的不均匀度为0.188、垂直度为87.84°、水力效率为94.58%;优化后的进水流道对不同进速比都具有较好的适应性.     

吊舱式推进装置水动力性能试验研究

对吊舱式推进装置进行了多方案的模型试验研究，考察了串列式吊舱推进装置前后桨的负荷匹配及初始相位角的影响。空泡水筒敞水试验结果表明，无论双桨串列式或单桨拖、推式吊舱推进装置，由于吊舱影响使螺旋桨效率均比常规桨有所提高；但若计及吊舱阻力则吊舱推进装置的系统效率有所下降。可以预见，吊舱式推进装置因其众多的优越性而具有广阔的发展前景。     

根据零惯量模型推求膜孔灌溉田面综合糙率系数

根据膜孔灌溉田面水流运动特性，将膜孔灌溉不连续的入渗界面等效概化成均匀连续的透水界面，对膜孔灌水流推进阶段采用四边形曲线差分网格，消退阶段采用矩形差分网格进行计算，建立了膜孔灌溉田面水流运动零惯量数学模型，并将其与优化理论相结合，提出了确定膜孔灌溉田面综合糙率系数的优化模型。实例计算与方法验证表明，该方法能够简单而有效地确定膜孔灌溉田面综合糙率系数。     

开路故障下永磁容错轮缘推进电机直接转矩控制策略

针对轮缘推进电机的结构及特点,将六相永磁容错电机应用于轮缘推进系统中,对六相永磁容错轮缘推进电机直接转矩控制策略进行深入研究.借鉴三相永磁容错电机SVPWM控制策略,对电机的每一相进行磁链容错补偿,实现单相开路故障下六相永磁容错轮缘推进电机的直接转矩控制.同时,通过MATLAB/Simulink进行仿真,并与六相永磁容错电机bangbang控制策略进行对比分析,验证了基于SVPWM的直接转矩控制策略在开路故障下作为六相永磁容错电机容错控制方法的可行性及其独特的优越性.     

旋转水流消能及其空化特性

研究了高水头（Ｈ〉２００ｍ）泄水建筑物隧洞内部消能的一种新型消能工,将竖井与隧洞切向连接,在隧洞内形式螺旋形的旋转水流,这种水流结构可消散水流中大部分能量,使流向下游的水流剩余能量较小,减轻下游的消能负担和减少下游冲刷。这种消能工的最基本的水流形态环流,在其固体边壁存在着较大的离心力,其中心为大气压,整个水流不会出现负压,流速迅速降低,空化特性较好,不会产生空化与空蚀。还分析了旋转水流的消能机理、     

等离子体模拟改进电磁粒子网格算法

为了消除传统电磁粒子网格算法在交错推进电场和磁场，粒子动量和位置时存在的半时间步长差，推导出一种电磁场和粒子非交错推进的改进电磁粒子网格算法，该算法通过引入一个中间过渡时刻，对麦克斯韦方程组和牛顿-洛仑兹方程的差分格式进行了变换，使算法实现了同时将所有物理量从n时刻推进到n 1时刻，该算法能得到时间上同步的参数，有利于计算结果的数据处理以及在模拟过程中对电磁场和粒子进行实时诊断，应用改进后的电磁粒子网格算法对无箔二极管实例进行了模拟，得到了与实验基本一致的结果。     

高起点推进上海城市信息化

值此新千年起步之时，上海能成为亚太地区城市信息化高级论坛的倡导者和主办地，使我们深感荣幸。在这里，我代表上海市人民政府，对前来参加会议的中外嘉宾表示热烈欢迎，并预祝会议圆满成功!借此机会，我很乐意向各位简要地介绍上海城市信息化的推进情况。     

基于旋转x-t平面的河渠水流反向演算

水流反向演算在水利工程中应用广泛。由于水流具有沿程坦化的特性,直接反向求解水动力方程存在误差放大、结果不稳定的问题。该文将水流正向演算模型所在的x-t平面逆时针旋转90°后,构建了水流反向演算模型。该研究将正向模型的初始、边界条件分别变换为反向模型的边界、初始条件,解决了逆向数值迭代不稳定、不收敛的问题。经理想河道案例验证后,将反向模型应用于西江天然河道案例,结果表明模型稳定性好、模拟精度高,能有效反算出不同情景下的水流入流过程。该研究对于使用水流反向演算的水利工程具有实用价值。     

土体渗流-切向水流相互作用机理分析

在切向水流-土体渗流相互作用试验基础上,结合Fluent软件数值模拟,对比验证和分析了切向水流-土体渗流相互作用规律和内在机理.结果表明,数值模拟与试验结果吻合良好,切向水流对土体渗流的影响明显;切向水流条件不变时,渗流通道出口的压力场与流态随着渗流速度的变化而改变,且渗流速度越大,土体透水系数越大.