渗流切向水流耦合作用下多孔介质水动力试验

研制专门的渗流-切向水流耦合作用实验装置,对均匀球体构成的多孔介质进行了法向渗流作用下表层孔隙水动力试验,探讨了水深和渗流强度对多孔介质孔隙内水动力的影响,试验结果表明,孔隙中动水压力与紊动强度远小于顶层球体以上的主流区;渗流强度与孔隙内水体渗出速率呈正相关关系;孔隙内紊动强度、动水压力随孔隙所在深度的增大而逐渐降低,且降低幅度逐层减小;渗流条件对相同位置孔隙的侧向动水压力的影响不显著.     

白龙江流域泥石流沟不同立地条件下土壤理化性质对比研究

选择土壤p H值、碳酸钙质量分数、有机质质量分数、速效磷质量浓度、含水率等5项具有代表性的土壤理化性质指标,研究了甘肃省武都区构林坪泥石流沟土壤理化性质.结果表明:该流域海拔1 800 m以上区域,林地土壤的p H值、碳酸钙质量分数、有机质质量分数和含水率均高于耕地和草地的;土壤的速效磷质量浓度耕地高于草地和林地的.海拔1 301～1 800 m区域,林地土壤的p H值、碳酸钙质量分数、有机质质量分数有所下降,但依然高于草地和耕地的;土壤含水率草地的最高,土壤速效磷质量浓度则是耕地的最高.海拔1 300 m以下地区,耕地土壤的p H值、碳酸钙质量分数、速效磷质量浓度、有机质质量分数和含水率都高于草地和林地的.从整体上看,构林坪泥石流沟的林地土壤理化性质优于草地和耕地的.对同一土地利用类型,母质为石灰岩的土壤理化性质优于母质为千枚岩的,阴坡土壤理化性质优于阳坡的.     

气体流速对FCVA技术制备nc-ZrC/a-C：H复合膜的影响?

采用磁过滤阴极真空弧(FCVA)技术,室温下通入C2H2在Si(100)与304不锈钢片上制备nc-ZrC/a-C:H复合薄膜.采用XRD、Raman、XPS、SEM-EDS研究了薄膜的成分及微观结构,利用纳米力学探针和摩擦磨损仪测试薄膜的硬度及摩擦磨损性能.主要讨论了不同C2H2气体流速对复合膜成分、结构及其性能的影响,研究结果表明:C2H2气体流速由20mL·min-1增加到70mL·min-1时,薄膜中的C原子分数逐渐升高;气体流速超过70mL·min-1后,C原子分数趋于平稳(约为75%).随着气体流速的增加,薄膜硬度呈现先增后减的趋势,当气体流速为40mL·min-1时(C原子分数约为65%),制备的薄膜综合机械性能达到最佳(硬度41.49GP,摩擦因数0.25).     

考虑前方交通状态的交通流格子模型与数值模拟

考虑前方交通状态对驾驶行为的影响,提出了新的交通流格子模型.通过线性稳定性和非线性分析,获得了改进模型的中性稳定性条件和mKdv方程密度波解.理论分析和数值模拟表明,驾驶员通过关注前方交通状态,选择平稳的驾驶行为,减少不必要的加减速行为,保证车辆的平稳运行,从而进一步改善交通,增强交通流的稳定性.     

水库水温分层的流场分析

水库水温分层是流体密度流现象的一种,其形成受库区内流场、太阳辐射和表层热交换的共同影响,而水温分层状态的出现又将影响水库来流在库区的流动过程和出库水流的温度.以流场与温度场耦合计算的立面二维水库水温模型为基础,对水温分层的主要影响因素进行了理论分析,结合数值模拟讨论了温度场与流场的相互作用,对分层状态与来流发展特别是与垂向流动的关系进行了剖析.认为一定的来流水温差和表层热通量是水库形成分层状态的必要条件;水库表层温跃层对紊动扩散的抑制使温跃层内纵向和垂向动量均低于层外水体,上游来流高温水遇此温跃层之后易被阻碍而形成密度流下潜;双温跃层主要由高温流动层通过紊动不完全侵蚀底部低温水层而形成;水库底部回流区方向受主流动层流线方向控制并随主流动层流线趋于水平而被压缩;泄流孔口高程处主流动层形成的流速切应变使附近温度梯度减小,等温线趋于稀疏,主流动层随流量增加而增厚.     

乌东德-白鹤滩枢纽间河段通航流态的三维数值模拟

采用数值模拟方法,对金沙江乌东德、白鹤滩枢纽建成后,乌东德-白鹤滩河段的通航问题进行了初步研究.基于ELCIRC模型,采用非结构网格,选取不同的下泄流量和水位控制条件,进行了水库联合调度条件下航道水流条件的三维数值模拟.分析了满足航深的条件下两坝间河段可能出现的局部碍航流态.计算结果表明,当乌东德水电站下泄流量为10,059,m3/s时,两坝间的航深基本能够满足四级航道标准;当下泄流量为1,830,m3/s和6,178,m3/s时,局部可能出现碍航流态,如金沙江与小江的汇流口处水流将呈现立轴环流.研究结果可为乌东德、白鹤滩枢纽的联合调度提供参考依据.     

单声道超声流量计不同声道布置形式的流场适应性

流量计安装条件对其测量性能的影响是流量测量领域的一个重要问题.基于实流实验与数值仿真相结合方法,对单声道超声流量计的5种声道布置形式进行研究,对其在3种典型的阻流件(单弯头、双弯头、渐缩管与单弯头组合)下游的测量性能进行数值仿真,提出了流场敏感误差和流场敏感因子2个评价指标来表征超声流量计的流场适应性.结果表明:三角形声道布置方式对这3种非理想流场均有较好的适应性;超声流量计对流场的敏感程度与其声道反射次数没有必然联系,关键是合理布置声道位置.     

90°弯道T型丁坝水力特性和数值模拟研究

利用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程和k-ω涡粘紊流模型,研究在无丁坝、直线型丁坝、T型丁坝三种工况下90°弯道水流中的水力特性.研究结果表明:与直线型丁坝相比,T型丁坝下游形成的回流区长度约缩短15%,宽度约缩窄25%;对水面壅高、横纵比降的影响程度较小,且将横向环流移向河道中心,更加合理的减轻环流对岸边的水毁破坏;河床切应力突增率低于直线型丁坝,强度顺河道向下游衰退更快.综合比较,T型丁坝是一种优于直线型丁坝的坝型.     

二维稳态小的远场来流对纯熔体凝固的影响

考虑动力过冷和小的远场来流对纯熔体凝固的影响,利用Mullins-Sekerka解的形式及渐近分析的方法给出了该凝固系统的基态解和扰动态解,从而揭示了有对流存在时,沿晶体生长的方向、温度场及流场的分布呈现出一个指数下降的现象,为晶体生长的研究及实验分析工作提供了理论依据。     

带缓存区的集装箱港口岸边装卸工艺仿真分析

经过对传统装卸工艺流程的分析,考虑各种新型设备并结合集装箱港口布局,研究一种带有缓存区的新型岸边装卸工艺流程.在港口前沿增加了集装箱缓存区,并且应用计算机仿真软件Plant Simulation对装卸工艺进行仿真研究.在已知集卡数量和任务量条件下,以所有任务总的完成时间最小化为目标,使用PlantSimulation中的遗传算法工具寻找最优的缓存区数量.从而得到更合理和具体的新型装卸工艺.实验结果表明带缓存区的集装箱装卸工艺能够提高桥吊的利用率,也便于桥吊进行边装边卸工作,同时缩短了集卡的等待时间,方便了港口进行调度.