三维方形直角弯管湍流场数值预报

采用三维贴体坐标技术和ＳＩＭＰＬＥＣ算法，数值求解了由标准Ｋ－c湍流 模型封闭的雷诺方程，具体算例取为９０°方形截面弯管，使用壁函数处理固壁 边界条件，以及交错网格方法处理速度和压强的耦合。所得结果与对应实验 吻合良好，充分说明了算法的合理性和可靠性。     

街谷结构内流场和污染浓度场的数值模拟研究

从三维尺度出发,对6种不同几何尺寸的街谷结构内流场和污染浓度场进行了数值模拟.流场计算模型采用Spalart-Allmaras湍流模型,污染物浓度场采用与流场耦合的对流扩散方程模拟,采用有限元方法离散微分方程.模拟结果表明,街谷结构的几何尺寸对其中流场和污染场的分布有很大的影响.宽度较小,高度较大的街谷结构内流场较复杂,污染物在其中比较不容易扩散.本文对不同街谷结构内流场和污染物浓度场的分布进行了对比分析,对城市规划设计、城市气候以及城市空气质量控制等领域具有重要意义.     

海南南岸港湾海水和沉积物重金属污染研究

测定了海南岛亚龙湾、三亚湾、天涯海角和三亚河中水样及沉积物的重金属含量，并用Tessis五态提取法分析了沉积物中重金属形态。结果表明海水中重金属在10^-9级左右，符合一级海水标准。但对于船只和人为活动较多的区域，已有污染的趋势，沉积物中重金属的形态以残渣态为主。人类的活动对河流污染要大于对海洋的污染。     

初始场对暴雨数值预报影响的敏感性试验

为了研究初始场不确定性对暴雨预报的影响,利用尺度分离的方法,在AREM模式分析场上构造了初值扰动,并通过在模式初始物理量上叠加或扣除这些扰动,设计了不同的敏感性试验.试验结果表明,暴雨预报结果对模式的初始相对湿度、温度和风场是敏感的,而对初始位势高度的敏感性较弱.由于各物理量是相互联系和制约的,单独改变某个物理量对暴雨...     

井底漫流场数值模拟研究

理论研究、台架实验和现场经验表明:井底流场的特性与钻井效率、钻井安全、钻头寿命等有着密切的关系。而喷嘴几何形状、喷嘴布置方式是决定井底漫流场是否合理的关键因素。为了发展有预见性的定量化井底流场研究技术,应用势流理论对井底漫流场进行了数值模拟。模拟结果与台架实验对比表明,井底漫流场数值,模拟能比较客观的反映不同喷嘴组合、不同侧倾角、不同后倾角条件下几股射流的相互作用情况,可为评价井底流场的优劣、钻井效率的高低提供一定的理论依据。     

北部湾三维潮流场数值研究

本文对北部湾三维潮波进行了数值研究，并将所得结果与现有观测资料作了比较。通过比较发现两者相当一致。文中还绘制了M2和K1分潮的同潮图，并对其作了讨论。可以断定，北部湾的日潮优势是由日潮共振所引起的。M2和K1分潮流的水平分布表明，强流区位于它们各自的蜕化无潮点附近。还讨论了分潮流的铅直结构，可以看出这种结构十分接近实际分潮流场的特征。     

湛江港风暴潮数值预报

采用流速逆变张量隐式求解方法和自适应曲线网格技术，对在广东湛江登陆的0214号(黄蜂)热带气旋引起的风暴潮进行数值预报试验.试验中使用不同的气象资料做了一系列对比.预报试验结果表明：数值模型具有良好的预报功能，风暴潮模式的预报时效和精度在很大程度上取决于气象预报时效和精度.与实测结果较为符合表明了该风暴潮模型用于实时预报的可行性.     

重庆数值预报后处理系统技术研究

重庆风暴尺度快速更新同化预报系统(CQSSRAFS)是基于ARPS和WRF建立的数值预报业务系统.本研究首先对该系统进行了简要介绍,然后对其后处理模块的构建与相关技术方法进行阐述,以2014年两次区域暴雨过程为例,给出3种后处理模块—wrfpost(基于NCL)、arpsplot(基于ARPS)和wrf2micaps的运行流程、各类预报产品,同时,对中尺度预报、快速更新同化预报和micaps格式的数值预报产品进行解释与说明.中尺度预报中特别是降水、温湿场、风场以及T-lnP图相关预报产品对短期预报具有较好的指导意义;快速更新同化预报中生成的降水、雷达反射率、风切变和强对流指数等相关预报产品对短临预报有较好的参考价值.此外,wrf2micaps后处理模块生成的micaps格式产品为预报员的使用提供了方便,也为模式检验和其他产品的开发提供了基础.3种数值预报后处理模块的构建为重庆数值预报业务的运行提供了有力保障,后期需对其进行更多的优化测试,以提高运行效率和丰富适合本地的产品种类.     

水翼的空化噪声数值预报研究

以NACA0015水翼为研究对象,采用Schnerr-Sauer空化模型和Ffowcs-WiliamsHawkings声学模型,计算了二维水翼的空化噪声,并对水翼的空化过程和水翼空化的噪声性能进行了分析。研究结果表明,水翼空化呈现出明显的脉动性和周期性,空化空泡云脱落的周期为0.170 4s,由漩涡引起的水翼壁面附近的反向射流是诱发空化空泡形成和脱落的主要成因。通过分析各个监测点的声压脉动特性可知,噪声在水翼头部区域的传播与主流方向一致,没有逆向传播。在空化发展过程中,空化区域的噪声信号有向下游叠加的趋势,但是传播到水翼尾部流动区域时,已经逐渐衰减完毕。     

钦州湾潮流场及污染物输运特征的数值研究

【目的】钦州港作为广西重要的港口,港口快速发展的同时带来污染物排放量的不断增加。为保证钦州湾海洋生态的可持续发展,必须深入分析钦州湾的水交换与污染物输运特征。【方法】基于2010年秋季钦州湾的调查结果,应用ECOMSED模型构建了钦州湾三维潮流与污染物(以COD为例)输运模型。潮流模型的调和常数来自俄勒冈大学的中国海潮汐模型,污染物输运模型的开边界与初始值来自于调查结果。【结果】模型结果与海流调查结果吻合较好。钦州湾平均涨潮时与平均落潮时分别为11.4h与8.7h,对应落潮流大于涨潮流;平均潮差为2.8m,最大潮差4.25m,平均纳潮量约为10.8×108 m3;钦州湾的水体交换半周期为7d,而水体交换80%的时间约为28d;钦州湾COD浓度越往北越大,越靠近湾外越小,COD逐时浓度最大值约为1.27mg·L-1;钦州湾保税港区围填海后金鼓江北端和西侧的COD浓度分别上升约20%和10%。【结论】广西钦州湾保税港区的围填海工程对金鼓江的污染物浓度分布影响较大。     

基于随机森林的公路隧道CO气体浓度预测模型

汽车尾气的主要成分是CO气体,是公路隧道通风设计的一项重要参数。准确、快速地预测隧道内CO气体浓度,能够为隧道通风控制提供有力参考,有助于CO气体浓度的及时控制,对保障隧道内人员的健康、安全和隧道绿色节能十分必要。采用公路隧道实地监测CO气体浓度数据,建立了以监测点位置、交通量、车速、风速为输入特征的公路隧道CO气体浓度预测随机森林模型。通过整理3 300 m长隧道CO气体浓度数据,对比了CO气体浓度实测数据与模型预测值,验证了模型的预测精度。结果表明,基于随机森林建立的CO气体浓度预测模型具有良好的预测精度,能够准确地预测隧道内CO气体浓度,测试集的均方根误差(root mean square error, RMSE)和决定系数R²分别为0.497 4和0.943 7;该预测模型性能显著优于线性回归模型和支持向量机模型;预测模型能够推广应用于其他隧道的CO气体浓度预测,对应的RMSE和R²分别为0.909 5和0.729 5,可以在已知测点位置、交通量、车速、风速的情况下预判隧道内CO气体浓度,为隧道通风控制或安全预警提供数据参考;特征重要...     

污水在海湾中污染扩散的数值模拟

用ADI方法模拟了海湾中的潮流场,计算了污水排入海湾时的浓度．结果表明,湾内流场呈往复流状态,与实际流动情况基本一致;湾顶的污水浓度大于湾口污水浓度,浓度值从湾顶向湾口方向逐渐减少;落潮时海内的污水浓度大于涨潮时的污水浓度．     

一个复杂地形下空气污染物长期浓度计算模式

介绍了作者设计的计算复杂地形下大气污染物长期平均浓度的有限差分模式.模式输入资料为风速风向和稳定度的联合频率、源资料、GTOP30(30 s地形资料,可免费获得)地形资料,比高斯模式只增加使用了GTOP30地形资料.用该模式计算了古交2005年二氧化硫(SO2)的地面浓度分布.结果表明,运行时间可以接受,算例用时2.5 min.得到的浓度分布与直观认识一致.对比监测值,显示计算值与监测值比较吻合.     

平面二维水质模型浓度场可视化研究

以平面二维水质模型为基础，研究了二维水质模型浓度场的实现模式．技术特点在于：利用非规则网格描述复杂地形边界，采用有限元法离散求解模型方程，引入二次网格分割技术生成等值线等．以此为基础，自主开发了平面二维可视化水环境模拟软件，实现了浓度场的可视化动态演示，直观地展现了浓度场的变化过程，从而使决策者和研究人员易于从庞杂的数据中，整体把握污染物的迁移转化过程．     

乐清湾泥蚶Tegillarca granosa (Linnaeus)核型的初步研究

利用胚胎细胞做成的染色体制片,对乐清湾泥蚶染色体进行了分析。结果表明乐清湾泥蚶核型为2N=38,32m 6sm,NF=76。     

绕流三角形钝体的通道流场的数值预测

本文从流体流动和传热的角度,对二维平行平板通道中空气绕流三角形钝体的流场进行了数值预测和相应的实验验证。湍流的时均值方程组用k-ε模型封闭,并经流函数-旋涡度变换后用有限差分法进行数值求解,在对流场壁面边界的处理上采取了更为简便的近似办法。     

Study on the Environmental Quality Guarantee Ratio on the Basis of Total Air Pollutant Emission Amount Control

The hourly and daily air quality concentration in the total air pollutant emission amount control zone is not sure to be continuously up to national ambient air quality standard, even though the total annual air pollutant emission is permitted under the total air pollutant emission amount control (TAPEAC) on the basis of A-value method. So the concept of the environmental quality guarantee ratio (EQGR) for TAPEAC is advanced in this paper and its quantitative formula is figured out for both hourly and daily EQGR. It is concluded that the EQGR is related with the yearly arrangement of A-value besides the pollutant type. According to the meteorological data in a lower area along Yangtze River in 2000, the yearly A-value trend is analyzed. Based on the data, the hourly EQGR of SO2 and NO2 is respectively 97.4% and 90.2%, and daily EQGR respectively 90.2% and 79.5%.     

湄洲湾潮流和污染物输运的高精度非结构网格模拟

针对湄洲湾不规整岸边界和复杂的潮流变化等特征,模型采用高精度的二维非结构网格浅水流模型对湾内潮流水动力进行模拟。基本方程离散和有限体积法思想,并利用改进的QUICK格式提高对流项计算精度,在扩散通量估算上引入具有良好数值性能的超松弛校正方法。不合理的压力波由Rhie-Chow的动量插值方法加以抑制,水位校正方程结合SIMPLEC程式导出。通过对湄洲湾小潮的水动力模拟,结果表明,潮位、流速、流向的实测值和计算值吻合良好。另外,模型还对海湾内肖厝峰尾和鲤鱼尾两处主要污水排放口的COD排放进行了计算,模拟结果较好地反应了湄洲湾内污染物输运特征,为更好地进行近海水污染控制提供有力的手段。     

最优组合预测及其在瓦斯浓度预测中的应用

瓦斯浓度预测是预防煤矿瓦斯事故的关键技术之一,以预测误差平方和最小为准则确定最优组合预测模型中的权系数,实现瓦斯浓度预测模型的最优组合,利用实际数据、通过与单一时间序列模型、线性回归模型及人工神经网络模型的预测精度对比分析,验证了瓦斯浓度最优组合预测模型的有效性和实用性。