北部湾三维风暴潮模拟

模型以经Ｓｉｇｍａ坐标变换后具有自由表面的三维非线性Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程为基本方程,采用紊流封闭模型求解垂直方向紊动粘滞系数,建立了一个北部湾的三维风暴潮模型。应用该模型对典型的８００７号及８４１０号风暴潮进行了模拟,风暴潮位的验证较好,并获得了风暴潮流的空间结构特征,揭示了台风引起的北部湾沿岸海水交换。     

板状梁结构流致振动及其稳定性

主要研究了受非线性支承的板状梁结构的流致振动问题。采用二维不可压缩粘性流体模型，建立了板状梁运动的偏微分方程，并应用Galerkin方法把此偏微分方程转化成了常微分方程；以流体流速作为变化参数，运用稳定性理论分析了平衡点附近定常解的稳定性问题；应用WATLAB软件对该方程进行了数值模拟，其结果与理论分析所求得的临界流速数值完全一致；最后分析了不同运动初值对临界流速时振动的影响。     

Boussinesq型方程对三维非线性波传播的数值模拟

该文建立了适宜于相对水深和复杂地形的非线性波传播的三维数学模型，模型包括任意水深点流场与波动净压力场的求解。在均匀水深条件下就不同波高、水深及波长的组合对推进波的波面、流速场和波动净压力场进行了全面数值模拟。将计算结果与解析解或物模实验结果进行对比，表明模型能较好地模拟各种组合下波浪传播的波动特征以及复杂地形上非线性波的传播。     

基于模型耦合的北部湾风暴潮增水与风浪模拟研究

台风风暴潮引发的增水和风浪效应是造成沿海低地灾害和损失的重要因素。本文设计了区域嵌套、波-流耦合的有限元数值模拟系统,对北部湾及附近海域风浪和增水过程进行有效模拟,精度达到应用要求。结果表明北部湾在台风影响下引起明显风浪和增水效应。台风中心风浪较小,仅1 m以内;而台风臂扫过海域风浪较大,可达9 m以上。最大增水海域出现在北部湾东侧靠近琼州海峡附近,可达2.5 m。风浪与增水叠加具有非线性效应,最大增水与最大风浪出现时间如与大潮高潮位相遇易形成超高水位,将对北部湾沿岸低地造成巨大淹没风险。本研究意在突破北部湾现有模型局限性,为进一步深化科学研究和工程应用提供基础数据。     

叠层板型燃料堆芯元件模型的临界流速与失稳挠曲线分析

对一个叠层板型堆芯元件实验模型的临界流速进行了理论及数值分析，将该结构视为多层平行梁与整体单梁的对接问题．根据梁的挠曲线方程及对接处的连续性条件和平衡条件，建立了临界流速和失稳挠曲线方程系数的特征方程，并采用隐式迭代法对其进行数值求解．     

液体媒质超声波电机的饱和流速特性

为提高液体媒质超声波电机的最高转速，对电机的饱和流速特性进行了理论分析，得出液体媒质中声场的非线性是饱和流速产生的主要原因．在此基础上从液体性质和转子结构角度对其进行了重点的实验研究．在液体性质方面，从液体高度、液体浓度和非线性参数3方面分析了它们对饱和流速的影响，从中得出，存在一个最佳的液位高度和溶液浓度使饱和流速的值达到最大，且饱和流速和非线性参数呈反方向变化．在转子结构方面，从转子直径、叶片高度、叶片数和所用材料密度4方面对饱和流速进行了研究，得出了它们与饱和流速的关系，提出了从控制液位高度、液体质量分数、使用合适类型的液体和转子结构4方面提高电机最高转速，使电机能运行在较宽的范围，实验结果与理论分析结果相一致．     

板状梁结构流致振动及其稳定性

主要研究了受非线性支承的板状梁结构的流致振动问题.采用二维不可压缩粘性流体模型,建立了板状梁运动的偏微分方程,并应用Galerkin方法把此偏微分方程转化成了常微分方程;以流体流速作为变化参数,运用稳定性理论分析了平衡点附近定常解的稳定性问题;应用WATLAB软件对该方程进行了数值模拟,其结果与理论分析所求得的临界流速数值完全一致;最后分析了不同运动初值对临界流速时振动的影响.     

叠层板型元件模型临界流速与失稳挠曲线分析

对一个叠层板型堆芯元件实验模型的临界流速进行了理论、数值分析，将该结构视为多层平行梁与整体单梁的对接问题，根据各梁的挠曲线方程及对接处的连续性条件和平衡条件，建立了临界流速和失稳挠曲线方程系数的特征方程，并采用隐式迭代法对其进行数值求解。     

用非线性反馈法实现混沌系统自同步

在介绍非线性反馈方法原理的基础上，应用非线性控制的基本思想及Lyapunov函数方法。将解析法与数值法相结合，分别对气象学中著名的Hadley环流和物理学中的LFRBM系统进行研究。找到了一类非线性反馈函数，实现了混沌自同步，并利用Mathematica软件进行仿真实验，数值结果说明了该方法的有效性．     

北部湾潮汐数值计算参数的试验

选不同的海底摩擦系数以及水平湍流摩擦系数，对北部湾的ｋｉ分潮进行了数值模拟试验。结果表明，当底摩擦系数取０．００２～０．００３，而水平湍流摩擦系数取１×１０２～５×１０３ｍ２／ｓ时其模拟结果与实测潮波系统比较吻合。潮波动力学方程中的底摩擦项对数值结果影响较大，而水平湍摩擦项对数值结果的影响不甚明显。     

新型堵口装置抛投过程中纵向漂距的数值模拟及试验

介绍了一种新型装配式快速堵口装置, 其可用于形成临时坝体结构来解决堤坝决口的封堵问题。 受水流的影响, 堵口装置在抛投过程中会沿纵向移动一定的距离, 这将对堵口装置的排列及形成稳定的坝体结构产生不利影响。 对此, 基于计算流体动力学(computationalfluid dynamics,CFD) 建立了堵口装置下落过程的三维数值计算模型, 并通过模型试验对其合理性和有效性进行了验证。 然后, 研究了水深、流速、装置质量等因素对堵口装置纵向漂距的影响。 数值计算和模型试验结果表明: 堵口装置的纵向漂距随流速、水深增大非线性增大, 随质量增加非线性减小; 当处于同一入水深度时, 堵口装置在浅水条件下的水平位移较深水条件下的更大。     

北部湾海洋环流研究进展

20世纪60年代初中越合作开展的北部湾海洋综合调查,分析北部湾潮汐和潮流运动,标志着北部湾物理海洋学研究工作的开始。此后的一些调查,例如1964—1971年中国科学院南海海洋研究所等利用投放大量漂流瓶来研究北部湾表层海流的试验、1980—1986年全国海岸带和海涂资源综合调查、1988—1995年全国海岛资源综合调查等,令人们对北部湾环流结构有了进一步认识。最近20年,不少学者通过调查资料和数值模拟方法分析北部湾季节性环流结构后得到与以往研究调查相反的观点。本文回顾近年来北部湾海洋环流研究的主要进展,阐述利用调查资料、数值计算等不同研究手段获得的对北部湾环流分布的整体认识,以及在环流结构方面存在的不同观点,进而介绍北部湾环流尤其是北部环流机制的一些新进展。以前的研究多认为北部湾环流主要受风场控制,夏季为反气旋式环流,冬季则为气旋式环流,然而近年研究发现北部湾夏季也为气旋式环流;也有人认为北部湾北部被气旋式环流控制,但南部环流呈反气旋式;在形成机制上,北部湾环流受地形、风、外海水、海水密度分布及河流冲淡水注入等影响呈现复杂的态势;风对北部湾北部环流形成有影响但不起主导作用;琼州海峡东部水进入北部湾对广西沿海气旋式环流的形成有着重要的影响。北部湾海洋环流与海域物质输运扩散密切相关,依托更精细化的数值计算手段,结合动力场探究近海海洋环境污染净化及生态平衡问题,是今后的重要发展趋势之一。     

黄河沙坡头连续弯道水流运动三维数值模拟

用可实现k-ε数学模型对黄河沙坡头建立水利枢纽后库区连续弯道的水流运动进行了三维数值模拟.得到了不同断面处垂线平均流速分布、断面流速分布、主流流速和二次流的数值模拟结果,对部分断面弯道环流及水面处离心环流进行了模拟和分析.数值模拟结果与实测结果吻合较好,表明该模型可以用于对具有连续弯道的天然河道河流数值模拟中.     

河南密县精煤粉水力特性研究

对轻质模型沙密县煤粉的水力特性进行了试验研究。研究结果表明，煤粉模型沙粗细颗粒的起动特性规律是一致的，其起动流速Ｖ０及扬动流速Ｖｆ均与水深Ｈ呈指数函数关系，即Ｖ０（Ｖｆ）＝ａＨ＾ｂ；单宽输沙率ｑｓ与流速Ｖ呈四次方关系，即ｑｓ＝ＫＶ＾４；试验还对煤粉模型沙的糙率进行了探讨，发现糙率随流速的增大而减小，并逐渐趋近一常数值。     

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.     

考毕兹振荡器的混沌机理分析

在分析考毕兹振荡器非线性特性的基础上，通过模拟实验及计算机数值仿真，观察了考毕兹振荡器的混沌现象，并对其机理进行了研究。     

非线性数值分析在岩土工程中的应用

天然岩土体中都存在着不同成因的节理、裂隙和断层等软弱面，在对这种天然材料进行理论研究与工程设计时，需要应用非线性数值分析方法。介绍了几种主要的非线性数值理论，并重点讨论了有限元非线性分析和位移反分析法在边坡工程和地下工程中的应用。     

潮汐水域流速场和温度场的数值模拟研究

结合拟建的深圳前湾电厂冷却水工程实际,对电厂温排水排入附近海域的流速场和温度场进行了平面二维数值模拟。将流速和潮位的计算结果与实测资料进行了分析比较,二者吻合良好。在此基础上,对电厂温排水的温度影响范围及取水温升进行了数值模拟预报,为工程设计和环境评价提供了依据。     

低速下空气横掠翅片管换热规律的数值研究

用三维适体坐标的网格生成技术对翅片管散热器进行了低速下流动和换热的数值模拟，得到了流速与换热系数的关系，以及不同流速下翅片管流动与换热的温度场、速度场和速度与温度梯度的夹角场，并首次利用场协同原理进行了分析。结果表明：当流速很低时，速度与换热系数几乎成线性变化，场的协同性很好；随着速度的增加，场的协同性变差，换热系数随速度增加的程度减弱。     

关于一类非线性系统的不动点分支及数值分析

本文首先对一类非线性系统的不动点分支进行定性分析，然后采用弦截法对分支参数进行数值计算，最后得到了与Ｆｅｉｇｅｎｂａｕｍ相同的数值结果，这在数学和物理中都是有意义的。