动力学模态分解方法重构及预测流场误差分析

利用动力学模态分解(dynamic mode decomposition,DMD)方法可以实现非定常流场的分解、重构和预测,但该方法重构和预测流场的误差需要给出定量分析.鉴于此,提出了定量描述动力学模态分解重构和预测流场的误差分析方法,以雷诺数Re=80的圆柱绕流二维流场数值模拟结果为例,研究了非线性流动和周期性流场重构和预测误差的动态变化情况.结果表明:依据能量大小确定的模态反映了流场的主要相干结构;低频、低增长/衰减率和大尺度的相干结构能量占比大,对流场的影响较大;DMD方法可以准确重构非线性和周期性变化流场,重构的误差小于10-10,预测流场的误差较重构流场出现跳跃增大现象;DMD方法预测非线性变化流场的误差在样本时间区间内较小(小于10-3),超出样本区间误差的发展急剧增大,变化情况依赖于数据样本;预测周期性流场的误差稳定在10-4左右.     

流体层流流速分布曲线示踪液体配制

牛顿流体与非牛顿流体层流流速分布存在一定的差异,为了直观演示牛顿流体和非牛顿流体流动的差异,自行研制了一种示踪液体,经自制的演示仪器演示表明,示踪液体具有良好的演示效果.     

采用退火遗传算法的配电网优化方法

在分析多约束多目标配电网优化模型基础上,针对传统遗传算法求解时静态稳定性和鲁棒性不强、爬坡能力弱、收敛速度慢等问题,引入网络拓扑简化方法,决策变量多参数编码和退火动态罚因子处理约束,提出了基于退火遗传算法的配电网模型求解方法。通过实际农网决策工程验证表明,退火遗传算法适应度爬坡能力明显加强,稳定于1的几率提高,收敛于全局最优次数增多,运行时间缩减,而且综合费用比传统遗传优化方案减少了近50万元,从而达到了进一步优化的目的。     

果园土壤水分时间稳定性研究

利用TRIME-TDR获取烟台某果园0—30cm、0—60cm和0—100cm土层土壤水分,运用变异系数和相对偏差等方法研究土壤水分时间稳定性.结果表明,研究区大部分测点不同土层土壤水分在时间上的变异程度都属于中等变异;土壤水分时间稳定性随土层厚度增加而增强;基于土壤水分时间稳定性特征可确定研究区不同土层土壤水分平均值的代表性测点,且代表性测点的预测精度都较高;不同土层土壤水分平均值之间以及变异系数之间的相关性都较强,精度要求不高时,研究区0—60cm和0—100cm土层土壤水分平均值可分别用其代表性测点的上层土壤水分估算.     

容重对砂土渗透系数的影响

为了探明容重对砂土渗透系数的影响,文章选用淮河蚌埠段4个不同容重的砂土,采用离心机法测定其土壤水分特征曲线,用定水头法测定饱和导水率,应用RETC软件中的van Genuchten模型进行拟合。结果表明:砂土饱和导水率与容重呈负线性相关,饱和含水率θ_s和参数α值与容重呈显著负相关,残余含水率θ_r和参数n值与容重呈正相关;吸力小于100 cm以内,不同容重砂土的渗透系数在急剧下降,吸力大于100 cm时,渗透系数随吸力变化不大,曲线呈平直状;当量孔径的累积百分比随容重增加而减小。该研究可为砂土入渗及蒸发数值计算提供支持。     

西北生态经济建设的水资源战略

 世纪之交之际, 西部大开发的工作部署正在紧锣密鼓地展开, 这是西部地区在新千年初始迎来的社会和经济发展契机。西部地区在自然资源方面的显著优势决定了西部大开发的前提和基础。但西部地区水资源不足, 供需矛盾突出, 加之地缘劣势明显, 导致社会经济和生态环境方面存在许多严重问题, 这是影响大开发的关键。一、西北地区水资源特征在当前全球升温、中国北方干旱化的大趋势中, 地处欧亚腹地、远离海洋的西北地区, 近50年来降水量呈减少的趋势, 年均值多已降至500mm以下。     

无压流圆形断面收缩水深的近似计算公式

无压流圆形断面收缩水深的计算需求解高次隐函数方程，理论上无解析解，传统的图解法或者试算法计算过程复杂，费时费力．通过引入无量纲收缩水深，对无压流圆形断面收缩水深的基本方程进行恒等变形，得到了快速收敛的迭代公式，再与合理的迭代初值配合使用，得到无压流圆形断面收缩水深的近似计算公式．误差分析及实例计算表明，在工程常用范围内，收缩水深的最大相对误差小于0．72％．近似计算公式形式筒捷、精度高、适用范围广．     

拟膜分析法及应用

将具有周期性微结构的平面网格结构比拟成均匀的连续体一拟膜,通过分析连续体的力学响应预测原网格结构的响应．根据两者在面内力学行为上的等效性,拟膜的弹性本构参数可由网格结构单胞的材料和几何参数解析表示．分析发现：当原网格结构单胞中各个杆件保持材料性质不变,而面内的几何尺寸扩大相同倍数时,拟膜的弹性本构保持不变,称这种性质为网格结构的几何内禀性．数值算例进一步证实这个结论及拟膜分析法的正确性．     

山区公路排水系统抗水灾评价指标

为提高山区公路抗水灾能力,对山区公路排水设施水毁现象进行了调查,并做了机理分析,研究了山区公路排水系统3个子系统单元(坡面漫流单元、排水沟渠单元和小桥涵单元)的组成,建立了山区公路排水系统抗水灾4个递进层次系统(孕灾环境危险性评价、排水系统易损性及完善性评价、水毁经济损失评价、防治效益经济评价)的评价体系,提出了相关经济计算与评价标准.实际应用结果表明,该评价指标体系对山区公路抗水灾养护决策具有明显的指导作用.     

基于相对暴露度的无黏性均匀泥沙起动流速公式

基于白玉川提出的床面均匀无黏性泥沙双向相对暴露度、拖曳力系数、上举力系数与纵向相对暴露度之间的关系分析发现,当颗粒雷诺数较大时(大于15 700),拖曳力系数、上举力系数仅受相对暴露度影响,且幅值变化较小.CD取值在1~1.22,平均值为1.11;CL取值在0.72~0.99,均值0.86.将拖曳力系数和上举力系数引用到泥沙起动流速公式的研究中,推导出基于相对暴露度的散粒体泥沙起动底部作用流速公式及垂线平均流速公式,通过与现有的天然河道、室内水槽试验得到的泥沙起动流速资料及现有的泥沙起动流速公式比较可知,本文公式与实测资料符合良好,较现有的泥沙起动公式计算精度更高.