基于数值模拟和SAR的波峰长度分布研究

分析了随机海浪空间特征量的研究现状和合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)海面成像机理.采用线性叠加法模拟波面得到波峰的空间形态,提取出波峰长度信息并进行统计分析.SAR观测得到的波峰长度的统计分布与数值模拟结果比较表明两者符合较好,从而验证了数值模拟技术的有效性.同时,给出大型海上结构物遭遇某一长度波浪的概率公式.     

南大西洋至几内亚湾冬季海浪传播特性

为解决南大西洋至几内亚湾海域的海浪组成成分、传播特性及来源这3个该海域一直需要解决的问题，建立SWAN （Simulating WAves Nearshore）双层嵌套海浪模型对南大西洋至几内亚湾冬季海浪时空分布进行模拟分析，结果表明：南大西洋海浪有效波高呈高纬度区（30°S以南）向低纬度区（30°S以北）递减的趋势 ，高纬度区海浪传播方向与风场关系密切，低纬度区则与风场差异明显；南大西洋涌浪波高与混合浪波高分布高度相关，涌浪在混合浪中所占比例较大，尤其在风速较小的低纬度海域更为显著；南大西洋中部至几内亚湾存在相对固定的S-SW涌浪系统，其能量在二维海浪谱上分布集中，空间方向上分布范围较窄；模拟时段内几内亚湾呈明显的涌浪主导状态，通过对有效波高最大时刻的一次涌浪过程溯源发现，影响几内亚湾的涌浪可追溯至约6.5天前南大西洋咆哮西风带海域的强风浪。     

导叶直流式旋流管分离性能的研究

用实测三维流场的方法，研究了导叶直流式旋流管的分离性能与旋流管主要结构参的关系。研究结果表明，导叶直流式旋流管的三维流场与回流式旋管的流场相差很大，虽然不同横截面上的环向速度和轴向速度先是由轴线处向外逐渐增大，然后逐渐减小，但不转向；总体上，沿着旋流管长度方向，两种速度逐渐衰减，因此，增加旋流管长度对提高分离效率有一定的局限性。在旋流管尾部轴向速度和径向速度受导流筒直径影响很大，导流筒直径越小汇流现象越明显。汇流将已经沉降到内壁的粉尘卷吸到气流中去，因此，适当抽气是提高旋流管分离效率的必要手段。     

全三维水力压裂过程中裂缝及近缝地层的温度计算模型

根据全三维水力压裂模型 ,建立了水力压裂施工过程中裂缝、盖层、底层以及裂缝附近地层中三维温度分布的数学模型。在该模型中 ,考虑了裂缝内的液体沿缝长和缝高方向作二维流动及裂缝向上、向下延伸到盖层和底层中的情况。计算实例表明 ,液体沿裂缝长度和高度方向同时流动时 ,在其长度和高度方向上都存在温度梯度。并且在沿裂缝高度方向上 ,由于滤失带对地层传热的影响 ,使得油层范围内的温度变化较小 ;而在油层范围以外 ,温度变化则较大     

创建产学研合作的“三维”机制——以清华科技园在昆山的探索和实践为例

所谓“三维”，通俗地讲，是人为规定的互相交错的长、宽、高三个方向，用以描述我们的世界。其中，点是“0维”；由点组成的长是“一维”；长、宽确立了“二维”；长、宽、高三个方向确立的空间模式则是“三维”。     

全三维水力压裂过程中裂缝及近缝地层的温度计算模型

根据全三维水力压裂模型,建立了水力压裂施工过程中裂缝,盖层、底层以及裂缝附近地层中三维温度分布的数学模型。在该模型中,考虑了裂缝内的液体沿缝长和缝高方向作二维流动及裂缝向上,向下延伸到盖层和底层中的情况,计算实例表明,液体沿裂缝长度和高度方向同时流动时,在其长度和高度方向上都存在温度梯度。并且在沿裂缝高度方向上,由于滤失带对地层传热的影响,使得油层范围内的温度变化较小;而在油层范围以外,温度变化则较大。     

太阳墙内部流动及传热规律

目的研究太阳墙内部各断面温度及空气流速的分布情况及影响因素,为优化太阳墙结构性能和运行节能提供基础和保障.方法建立太阳墙的三维模型,应用计算流体力学软件FLUENT的Realizable k-ε模型,对太阳墙系统不同出口速度工况进行数值模拟,分析太阳能新风墙内部宽度方向断面平均温度分布、高度方向断面平均温度分布以及平均空气流速分布,进而得出太阳能新风墙内部空气流动及传热情况.结果太阳墙系统内部各断面的温度分布随太阳墙小孔位置的分布而波动;太阳墙新风系统宽度方向各断面温度分布趋于均匀;高度方向各断面平均温度随着高度的增加波峰值及波谷值均有所下降,出口风速的增大使高度方向各断面温度分布趋于均匀;垂直于高度方向各断面的平均空气流速随高度升高整体呈上升趋势,而处于空气流动方向改变的区域垂直于断面的平均空气流速骤降.结论 CFD数值模拟的方法研究太阳墙内部流动及传热规律是可行的.     

湛江港海域台风浪分布特征模拟

利用物理过程考虑得较全面的第三代近岸海浪数值模式(SWAN)，模拟了湛江港海域一次台风浪过程。结果表明：台风风场直接决定了海浪的分布特征。在台风场的驱动下，风向与浪向基本上是一致的，并且波高、波长与周期的发展和传播方向与风向也是一致的；风速的大小决定了波高、波长与周期的大小。此外，海浪的分布特征受台风中心的位置和移动路径影响较大，当台风中心位于湛江港海域的不同位置时，台风浪有效波高、波长与周期的分布特征及传播方向都有着较大的差异，可以为湛江港海域台风浪的预报提供借鉴。     

重质油超临界流体萃取分离窄馏分的分子模型

根据大庆减压渣油超临界流体萃取分离窄馏分的分子结构参数，在保证侧链数和平均侧链长度不变的前提下，分别构建了一系列具有相同侧链长度但侧链分布不同的分子和具有相同侧链分布但侧链长度各异的分子。利用分子力学法和分子动力学法对这些可能的分子结构进行了模拟计算，得到了全局能量最低的分子结构三维构象。对这些三维分子结构及其与全局最低能量的关系进行了分析，分别提出了定量描述不同侧链分布结构和不同侧链长度结构与分子能量关系的侧链分布因数和侧链长度因数。这两个因数与相应的分子最低总能量呈良好的线性关系。根据分子能量越低结构越稳定及分子结构存在的可能性越大的原理，确定了存在的可能性最大的重质油平均分子侧链结构。     

基于快速傅里叶变换方法遥感反演海浪波长和水深的仿真分析

利用海浪波峰和波谷位置的遥感影像信息差异,可以基于快速傅里叶变换(FFT)方法反演波长,进而反演近岸水深.本文采用理想波面数据和数值模拟波面数据代替遥感资料进行仿真研究,讨论资料分辨率和子图长度对海浪波长及水深反演的影响.研究结果表明:低分辨率资料反演波长和水深的效果差,但是当资料分辨率达到一定要求时,再提高资料分辨率对波长和水深反演结果没有影响.当波长不存在空间变化时,子图越大,波长反演误差越小.在非均匀变化的地形上,子图长度为4～8倍波长、并且小于或等于地形变化尺度时,波长和水深反演误差小,子图太大或太小时,波长和水深反演误差都增大.     

各向异性油藏水平井渗流和产能分析

用拟三维方法分析了各向异性油藏的渗透率主值、主方向和油藏边界对水平井渗流的影响，给出了各向异性油藏内水平井渗流的压力场、流场分布及产量的解析解。结果表明，水平井的控制储量和产能由水平井方位、各向异性渗透率主值及主方向共同决定。计算产能时不仅要考虑边界占到井位的距离，还必须考虑边界点所处的位置。水平井与最大渗透率方向之间夹角越大及各向异性越强，则水平井的控制储量和产能越大。水平井筒中的流量分布及水平井所在直线上的压力分布既不受水平井方位的影响，也不受渗透率各向异性的影响。当油藏的水平方向迟度远大于其厚度时，水平方向渗透率对产能的影响明显大于垂向渗透率。水平井偏离地层的垂向中心位置越远，且水平井长度（相对于地层厚度）越小，水平井的产能越小。各向异性渗透率介质中的等压线不与流线相互正交。     

基于混合模型的核电站防波堤越浪冲击研究

针对某核电站防波堤,提出了混合模型方法,该方法将局部仿真包含在整体仿真中,避免了局部模型分离带来的误差,弥补了以往宏观及微观无法兼顾的缺陷.研究了数值造波方法,建立了数值波浪水槽,利用边界造波法模拟了海浪的生成.利用ALE方法,解决了海浪与防波堤之间的流固耦合问题.建立了核电站防波堤三维整体有限元模型,模拟了海浪冲击防波堤的过程,分析了关键堤段挡浪墙的应力应变状况.同时模拟了防波堤的越浪过程,分析了不同堤段下的越浪量分布.通过实际计算验证,证明了该仿真方法的可行性.     

纤维增强混凝土中纤维分布的计算机处理

为纤维增强混凝土中纤维的长度分布和三维取向分布设计了图像处理系统,详细叙述了图像处理系统的设计方法和编程思想.图像处理系统能很好地给出纤维的长度分布与三维取向分布,具有很大的通用性,并且对高分子纤维在建筑材料中的应用,对混凝土加工工艺有一定的参考意义.     

运动原子的算符压缩效应及腔场统计特性

利用推广的Ｊ－Ｃ模型，研究了理想环形腔中原子的质心运动对原子算符压缩效应及腔场统计特性的影响，当腔场初始处于相干态时，研究结果表明：原子的质心运动将影响光场的光子数分布和光场处于相干态的时间及光场的场熵演化，质心动量的波包越宽，影响越明显；反过来，腔场将影响原子质心的动量分布和原子算符的压缩效应，原子质心运动的波包越宽，对压缩效应的影响越明显。     

单圆柱微通道内流动特性实验研究

采用Micro-PIV实验系统和压差测试系统，研究了含有单个微圆柱的通道内去离子水在10相似文献   

船舶遭遇海浪要素长期分布的研究

本文根据波浪的随船统计资料，研究了波浪要素的长期分布，海浪谱函数和船舶 性能长期预报方法．应用ｗｅｉｂｕｌｌ函数拟合波高和周期的长期分布；沿用第１２届 ＩＴＴＣ（１９６９）海浪谱得到我国沿海海域修正的海浪谱，并给出了各种概率意义下的 波高、周期以及相应的谱矩。     

关于1维无限深势阱问题的两点注记

分析了1维无限深势阱问题传统解法的缺陷，讨论了用平移坐标法求解1维无限深势阱问题，讨论了势阱宽度对能量以及波函数的影响问题。简化了本征函数的求解过程，给出了“阱宽越小，能级间间距越大，能量值越大；阱宽越小，波函数的空间分布上的起伏就越明显”的结论。     

重质油超临界流体萃取分离窄馏分的分子模型

根据大庆减压渣油超临界流体萃取分离窄馏分的分子结构参数,在保证侧链数和平均侧链长度不变的前提下,分别构建了一系列具有相同侧链长度但侧链分布不同的分子和具有相同侧链分布但侧链长度各异的分子。利用分子力学法和分子动力学法对这些可能的分子结构进行了模拟计算,得到了全局能量最低的分子结构三维构象。对这些三维分子结构及其与全局最低能量的关系进行了分析,分别提出了定量描述不同侧链分布结构和不同侧链长度结构与分子能量关系的侧链分布因数和侧链长度因数。这两个因数与相应的分子最低总能量呈良好的线性关系。根据分子能量越低结构越稳定及分子结构存在的可能性越大的原理,确定了存在的可能性最大的重质油平均分子侧链结构。     

直升机掠海飞行海浪滤波器研究

研究了直升机掠海飞行时海浪滤波器和高度组合系统设计问题，给出了运动坐标系下海浪谱，借鉴直升机海面悬停时精确高度的维纳滤波提取法，利用伯特一香农法设计了掠海飞行海浪滤波器，给出了高度组合系统，结合某型直升机做了仿真，验证了海浪滤波器和高度组合系统的有效性。     

里约奥运会选拔赛中吕小军抓举技术分析

为评价吕小军抓举的技术状态,运用三维运动学的方法,对2016年全国男子举重锦标赛暨里约奥运会选拔赛中世界纪录保持者吕小军抓举大重量时的运动学参数进行了研究分析.结果显示:杠铃最大高度相比之前的数据有了减小;在抓举174 kg时惯性上升高度较之前的数值大;2次抓举中引膝提铃阶段时间百分比、杠铃上升高度百分比均比较低;杠铃重心的水平方向上速度-时间曲线在2次抓举中均表现为"双波峰双波谷型速度-时间曲线",但杠铃重心的垂直方向上速度-时间曲线依然表现为2个波峰.表明:吕小军的爆发力有了增强,当前的训练方法有效;抓举技术出色但仍然有提高空间.