过水建筑物变态模型水流相似性试验研究

参照黄河山东齐河河段北展分凌(洪)区豆腐窝分洪闸进行了模型设计和试验．依据实体模型相似理论，结合河道模型设计经验，选定变率分别为1.0、3.0、5.0、8.0、10.0、13.3的6个概化模型．对5个变态模型和1个正态模型的泄流能力、闸上游流场进行了试验对比研究．试验结果表明：变态系列模型垂线平均流速沿断面宽度的分布与正态模型一样，不同变率模型各断面平均流速与正态模型流速的偏离程度不大；流量系数与变率大小无明显规律，变态模型的流量系数比正态模型增大约0.06～0.22倍；建立了各变态模型的相对水头与流量系数m的表达式．     

冷却水物理模型试验中的几何变态问题

从相似原理,冷却水物理模型的特点及模拟方法,变态模型三个方面论述了水力－热力物理模型,采用垂向几何变态的必要性和可能性以及存在的问题,并在前人研究的基础上,提出了自己的认识和看法,具有一定的参考价值。     

火/核电厂温排水水力热力特性研究进展综述

随着电力建设的需求,火/核电厂温排水水力热力特性的研究也在不断深入.对火/核电厂循环冷却水温排放水力热力特性的研究方法、物理模拟和数值模拟的特点、工程应用等进行了综合分析,并对今后的发展提出了一些看法,有一定的参考价值.     

大通至长江口整体水动力模型

为更好研究长江大通以下河段的水动力特性,建立了大通至长江口感潮河段的二维水动力数学模型,模拟了径流和潮汐共同作用下的河道水位与流量、河汊分流比及长江口水域的流态.在整体水动力模型的基础上,采用嵌套技术建立了镇扬河段工程区局部数学模型,整体模型为局部模型提供边界条件,局部模型采用精细网格进行工程计算.以高资港区码头工程为例,对工程建设前、后不同水文条件下水位、流场变化进行了数值模拟.计算结果表明,工程建设对河段的水利规划、堤防和行洪安全、河势不会带来明显不利的影响.     

不等温长输管道泄漏定位理论

通过对入口流体高于环境温度长输管道的沿程热量散失分析,建立了考虑流态、粘度、密度、热容等随温度变化的流体输运管道热力模型和考虑摩擦功热转换的水力模型,针对我国高凝点、高含蜡、高粘度"三高"原油首次提出以管网SCADA实测参数为边界条件,以管道沿程热力、水力微分方程为模型的热输管道泄漏检测定位方法。在油田现场进行的实验证明了该方法的有效性和准确性。     

水力步进缸系统动态保持特性研究

水力步进缸系统是以流体动压为动力的反应堆新型控制棒驱动装置。本文将整个水力步进缸系统纳入分析,提出了系统的非恒定流模型,并用这种模型对水力步进缸系统的动态保持特性进行了理论研究和实验验证,理论研究结果与实验结果较好的吻合,验证了计算模型建立的合理性,本文从理论上论证了水力步进缸系统在保持态具有“水力自锁”特性,计算出了系统的固有频率。     

从流域调节特性论流域汇流的线性问题

本文根据流域调节特性,用图解与数字分析方法论证流域汇流的线性与否.影响线性与否的主要因素是,流域河网特性,出口河段的坡度和河宽等水力因素,而与暴雨中心位置无关.文中还指出稳定流是水流的临时流态,并不表明流域汇流的线性与否.     

基于重整化群湍流模型的双向轴流泵出水结构研究

双向轴流泵装置是一种特殊的泵站形式．结合某泵站技术改造，运用三维湍流数值模拟技术对其出水结构进行研究．基于定常不可压流体的控制方程和重整化群湍流模型，应用SIMPLEC算法，数值模拟了X型双向流道泵装置三种出水结构方案内三维湍流流场．通过给出计算流速矢量分布图、流速等值线图，直观地显示了出水结构内水流流场情况．分析表明，设计控制参数不合理是导致出水结构内部流态较差的主要原因，不良流态引起水力损失增加．文中依据数值模拟结果，预测出水结构水力损失，并与实验进行了比较，表明通过采用重整化群湍流模型能较好地预测双向泵出水结构的水力性能．重整化群湍流模型在泵装置内特性数值模拟和外特性预测研究方面中有较好的推广价值．     

变流量空调水系统热力稳定性动态分析

综合考虑管网水力特性与末端空调设备热力特性,针对特定的调节时段,定义了热力稳定性并给出其评价指标．针对某变流量空调水系统,仿真研究了某主动支路调节阀动作行程周期内,水泵不控、定压差控制及变压差设定值控制下各被动支路水力及热力特性的动态变化情况,以热力稳定性与水泵节能效果为参考,评价各控制策略的可行性．仿真结果表明,变压差设定值控制策略节能效果明显,但设定值的变化步长应兼顾热力稳定性进行选取．     

园区供热管网泄漏工况建模及分析

为提高供热系统的安全性及故障诊断系统的准确性,依据图论理论对某园区供热管网泄漏工况进行水力特性建模,并通过管网能量平衡方程求解不同工况下的用户室内温度.分析了不同泄漏工况对供热管网水力工况和热力工况的影响.研究结果表明:供热管网中任意点发生泄漏故障均会对系统水力特性产生影响,并且泄漏点距离循环水泵越近对供热系统管段流量影响越大;供热管网水力特性的变化将会对热力特性产生耦合影响.本研究可为供热管网泄漏事故预判及故障诊断等提供参考依据.     

气液两相流中液相局部速度测量实验

针对气液两相流中液相局部速度测量的问题,设计了一种电导探针和与其相配合的电导检测仪表,并将示踪物质的注入装置和探针合为一体,在气水泡状流流型中进行冷态实验,利用互相关技术对实验数据进行处理,获得液相速度,并进行了实验结果和误差分析。结果表明,通过一定的数据处理技术,此测量系统可以得到满意的测量结果。此外,由于电导探针能够适应多工况的变化,而且可以进行多点测量,因此可用于各种实验并具有广泛的应用前景。     

基于奇异值分解的图像质量评价

分析了传统的基于灰度误差的图像质量评价算法的局限,扩展了图像质量评价的定义.考虑原始图像和畸变图像尺寸不一致的情况,提出了用奇异值分解把图像矩阵转为向量,用奇异值向量之间的夹角作为图像的质量评价指标.实验表明:提出的基于奇异值向量夹角的准则对压缩、噪声和旋转、平移、尺度等几何畸变等都具有好的性质;且适于文中扩展的质量评价的定义.最后对实验结果和人类视觉系统的主观评价进行了比较分析.     

Large Scale Finite Element Modeling,Simulation and Visualization for Wind Flows in Urban Area Using Virtual Reality

A large-scale finite element modeling, simulation and visualization for wind flows are presented. The modeling method using GIS/CAD data is employed. The stabilized parallel finite element method based on SUPG/PSPG method is employed for the analysis of wind flows. The present method is applied to the simulation of wind flow and contaminant spread in urban area. The visualization based on virtual reality is employed to evaluate the mesh quality and computational results. The computed results are qualitatively in agreement with the experimental results and actual phenomena. The present method is shown to be a useful tool to simulate the wind flows in urban area.     

绕平板气液两相流数值计算方法

为探究现行多相流模型和湍流模型对通气两相流动的适应性及所体现的数理本质,选取典型的绕平板气液两相流为研究对象,通过对比不同多相流模型、湍流模型对绕平板气液两相流的数值计算结果与实验结果,建立了适用于绕平板气液两相流的数值模型。 结果表明,基于单流体理论的Mixture多相流模型忽略了流场内客观存在的气-液相界面,计算结果不能真实反映实际流动现象,与实验结果不符;Level Set方法由于考虑了气液界面的表面张力的影响,能合理反映气液界面波动的特性,可以获得和实验较为一致的计算结果;滤波器湍流模型在标准k-ε模型的基础上,通过对湍流黏性项的修正,降低了计算流场中的湍流黏度,可以更精细地描述与时间相关的气液多相复杂流动现象,进而有效提高对非定常流动计算过程的预测精度。      

Uniform resonant chaotic mixing in fluid flows

Laminar flows can produce particle trajectories that are chaotic, with nearby tracers separating exponentially in time. For time-periodic, two-dimensional flows and steady three-dimensional (3D) flows, enhancements in mixing due to chaotic advection are typically limited by impenetrable transport barriers that form at the boundaries between ordered and chaotic mixing regions. However, for time-dependent 3D flows, it has been proposed theoretically that completely uniform mixing is possible through a resonant mechanism called singularity-induced diffusion; this is thought to be the case even if the time-dependent and 3D perturbations are infinitesimally small. It is important to establish the conditions for which uniform mixing is possible and whether or not those conditions are met in flows that typically occur in nature. Here we report experimental and numerical studies of mixing in a laminar vortex flow that is weakly 3D and weakly time-periodic. The system is an oscillating horizontal vortex chain (produced by a magnetohydrodynamic technique) with a weak vertical secondary flow that is forced spontaneously by Ekman pumping--a mechanism common in vortical flows with rigid boundaries, occurring in many geophysical, industrial and biophysical flows. We observe completely uniform mixing, as predicted by singularity-induced diffusion, but only for oscillation periods close to typical circulation times.     

A modified rheological model of natural debris flows

The two coefficients of the linear dimensionless viscous-dispersive mixture model have been modified according to their rheological properties of different types of viscous debris flows based on the observation and experimental data of debris flows and their slurries in the field, and then a rheological model of hyperconcentrated debris flows has been derived. The modified coefficients are the exponent of A which is modified by the highly-viscous slurry medium, and the maximum density which is modified by the volume concentration of original debris flows with heterogenous grain size.     

应用交互式网络流模型的高速网络异常行为检测与控制

针对网络异常流量的检测与定位问题,提出了一种根据网络流统计量异常变化和不完整网络流来有效识别并定位网络异常流量的方法.该方法建立在交互式网络流模型的基础上,分析了交互式网络流模型下各种网络流的交互特征;为准确实时获取网络异常源,采用中国余数定理,设计了连接度sketch结构中的哈希函数,满足了网络用户信息逆向求解的需要,实现了高速网络中异常网络流特征参数的实时获取;为减缓网络异常行为的扩散速度,提出采用动态软隔离方法实现网络异常行为的控制.真实环境下的实验结果表明,所提方法对于多种类型的网络异常行为具有良好的检测效果,检测的准确率和速率都得到了提高,同时可以准确地定位网络异常源,为有效控制网络异常行为的扩散奠定了基础.     

Dressler方程及其在反弧流动中的应用

本文采用Dressler方程这一非恒定浅水流动方程组,建立了溢流反弧曲面上的流动模型,用这一模型较好地计算了反弧曲面上压力与水深分布,并对流线坦化进行了研究.理论模型指出了在坦化小的条件下反弧半径的选择标准,计算结果与实验资料的比较表明,Dressler方程是一种有效的计算曲面边界流动问题的模型,其显著的简单实用性使这一模型具有一定的应用前景.     

基于最小二乘法的流长度分布估计方法

为了得到未抽样流的分布特征,提出一种新的由抽样报文流数据来估计原始未抽样流长度分布的方法.首先分析了产生一个定长抽样流的原始流的概率分布模型,并根据这个概率分布特征给出了长流一个非常简单的估计.然后构造了关于短流的方程组,利用流的重尾分布特性和最小二乘法对该方程组进行求解,得到了短流的估计.理论分析表明该估计方法有效地控制了时间复杂程度,实验测试结果也表明该算法对于分布的估计是精确的,估计精度与EM算法相当.     

变截面激波管中激波运动规律的初步数值研究

利用有限差分方法求解变截面激波管中存在激波的二维流体流动问题。着重研究初始流场为静止和超音速两种情形。分析讨论所得计算结果,并和已有实验结果进行了比较。