水利枢纽下游水体溶解气体饱和度预测方法研究

泄水建筑物过流水体剧烈掺气,水气两相间气体质量交换迅速而充分时,可以假定下游水体溶解气体饱和度达到最大值.在此基础上,考虑电站和泄水建筑物过流水体均匀混合后的溶解气体超饱和特性,建立水利枢纽下游水体溶解气体饱和度的预测方法.对哥伦比亚河流域4座水利枢纽和三峡工程溶解氧实测资料进行的验证计算表明,该方法的计算结果均与实测资料相近,且应用方便,可在实际工程中推广.对三峡工程典型库水位下大坝下游水体的溶解氧饱和度的预测计算表明,发生百年一遇以下洪水时,黄陵庙断面的溶解氧饱和度不超过140%;发生百年一遇以上大洪水时,需要在防洪调度的同时进行生态调度,以减免超饱和对水生生物造成的影响.     

葛洲坝过坝水流溶解气体超饱和数值模型研究

葛洲坝工程闸坝泄流促使下游河道水体中溶解气体浓度出现过饱和现象,为深入研究过坝水流溶解气体超饱和机理,建立了葛洲坝过坝水流的流动及溶解气体浓度计算的数学模型,并采用监测数据对模型参数进行率定,并对模型计算的可靠性进行了验证。结果表明:所建的数值模型能够真实描述葛洲坝坝身泄流运动的特点和溶解气体过饱和现象的发生,为进一步研究过坝水流溶解气体超饱和机理奠定基础。     

基于Eulerian-Lagrangian模型的库区溶解气体时空分布和对鱼类影响的模拟

大坝泄水会导致下游水体出现总溶解气体(total dissolved gas,TDG)过饱和.过饱和TDG可能导致鱼类患气泡病甚至死亡.受模拟方法的局限,Eulerian法和Lagrangian法均不能同时模拟TDG的分布和持续滞留时间,因而制约了对鱼类受过饱和TDG影响程度的定量判别.基于此,该文开发建立了鱼类受过饱...     

阻水介质对过饱和总溶解气体释放过程影响的实验研究

随着大量高坝的建成运行,泄水引起下游水体中总溶解气体(Total dissolved gas,TDG)过饱和可能致使鱼类患气泡病甚至死亡.考虑到TDG过饱和的泄洪水流在下游河道的输移过程中常伴随河滩地植被被淹没现象.为探讨过饱和TDG的快速释放的恢复技术,以立柱为阻水介质模拟滩地植被,设计开展了不同排列型式、不同疏密程度、不同介质表面粗糙程度条件下的阻水介质作用下过饱和TDG释放过程研究实验,结果表明阻水介质的存在对加速过饱和TDG的释放速度效果显著,过饱和TDG释放速率随阻水介质排列密度的增加、介质表面粗糙程度的增加、介质外观不规则程度的增加而增加.该研究为探讨利用阻水介质加快过饱和TDG释放提供了科学依据,并为减缓TDG过饱和不利影响的措施研究提供新思路和参考.     

水体大气复氧能力研究综述

大气复氧是水体中溶解氧的一个重要来源,复氧能力的研究是正确确定水中溶解氧浓度的一个重要课题.通过对大气复氧理论简要分析,指出水体中存在大量气泡情况下,如大坝泄洪下游水体或波浪破碎水体中,不仅需考虑自由液面质量传输,更需考虑气泡界面传质.概括了水体自由界面传质和气泡界面传质计算公式,指出目前还没有一个公式对所有河流水体有较好适用性,而误差较小的公式,也可能漏掉了一个或多个主要的影响因素.引入水体中溶解氧的"有效"饱和浓度和气泡穿透水体的"有效"水深两个参数,指出水中溶解氧的饱和浓度与水深相关,水深越大,溶解氧的"有效"饱和浓度越大,水体中溶解氧浓度愈有可能超饱和.     

超固结饱和粘土的内时本构模型

本文根据连续介质力学原理,探讨了内时理论在超固结粘土本构分析中的应用。给出了(1)具有应变硬化-软化特性的偏斜响应的封闭解;(2)包含负孔隙压力现象的孔隙压力封闭解。根据已有的试验资料所作的验证,证实了上述解答的合理性。     

超重力旋转床中气液传质性能的研究进展

超重力旋转床是一种强化化学工业过程的新型反应器,利用高速旋转填料所产生的离心力来模拟超重力环境,液体在高分散、高湍动、强混合以及界面的快速更新下与气相以极大的相对速度在填料的弯曲孔道中进行逆向接触,极大地强化了气液传质过程而不液泛。对影响超重力旋转床气液传质效果的因素,如填料、转子转速以及气/液体流量等进行了综述,并在此基础上,介绍了典型的气液传质理论和近年来国内外对超重力旋转床中气液传质理论及气液传质模型的研究进展,最后对超重力旋转床气液传质的强化技术进行了展望。     

超浸润纳米阵列电极用于气体参与电催化反应的研究进展

气体参与的电催化反应,包括气体析出反应和气体消耗反应,是能量转换过程和化工过程中的重要环节。相比于针对高活性催化剂的研究,对于实际的工业生产过程,调控反应过程中的气体扩散行为对高电流的工业应用有着同样重要的意义。虽然目前已经有不少纳米阵列电极用于有气体参与的电催化反应实例,且表现出较好的电化学性能,但对于气泡在电极材料表面的浸润性行为的基础研究却较少。本文旨在系统地介绍结构化的超浸润纳米阵列电极在气体参与的电催化反应中的作用及应用,从介绍超疏气性和超亲气性定义出发,提出优化电极结构、制备超疏气性和超亲气性电极的方法,然后介绍了几种电极材料在能量转换系统中的应用,最后讨论了超浸润电极未来的发展前景。     

具有饱和发生率的 SIR 动力学模型的 NSFD 方法

研究一类具有饱和发生率的SIR传染病模型,利用Mickens的非标准有限差分方法(NSFD)得到对应的离散传染病模型,在采用非标准离散化过程中,使得微分方程解的正性和模型守恒律这两个重要性质与离散模型保持一致.     

互信息和核熵成分分析的油中溶解气体浓度建模

针对变压器油中溶解气体浓度的预测问题,提出了一种基于互信息和核熵成分分析(KECA)的油中溶解气体浓度预测建模方法。首先,用标准互信息变量选择方法确定模型的输入变量并对选取的输入变量进行相重构;然后,利用Renyi熵信息测度确定KECA核参数并采用KECA对相空间进行特征提取;最后,以核熵成分作为机器学习极限学习机(ELM)的输入,建立变压器油中溶解气体浓度的预测模型。实验结果表明,与灰色模型、支持向量机、BP神经网络建模方法相比,本文提出的方法能够充分利用油中溶解气体浓度信息,因而具有较优的预测精度和泛化能力。     

溶解气回注提高致密油藏采收率效果及敏感性

针对致密油藏水平井产量递减快,衰竭开发采收率低等问题,提出了衰竭开发后期回注溶解气提高采收率的方法。基于新疆玛湖凹陷百口泉组地质油藏特征,建立了致密油藏多级压裂双水平井机理模型,系统研究了上述方法在致密油藏中的生产特征及敏感性。结果表明,溶解气回注可以有效提高致密油藏采收率,缓解水平井产量递减的速度。采出程度随注入量、注入速度及吞吐轮次逐渐增加;气体分子的扩散作用可增加基质的受效范围,扩大气体的作用半径;弱非均质性储层（变异系数0.2）采用溶解气吞吐提高采收率效果最佳。敏感性分析结果表明,吞吐轮次对注溶解气提高采收率的影响最大,其次是注入时间、注入速度、扩散系数、焖井时间。另外,建立的代理模型可准确预测和优化致密油藏注溶解气提高采收率效果。     

变压器油中溶解气体在线监测技术的研究

介绍了目前变压器在线检测的几种方法,指出目前所采用的在线监测装置存在的优、缺点,并对在线监测系统的应用前景进行了展望。     

基于油色谱分析的变压器故障在线预测方法

电力变压器是电力系统中的关键设备之一,变压器故障可能会造成长时间的供电中断.因此,尽早发现变压器故障具有重要的意义.介绍了能够在线监测变压器油中H2, CO, CH4, C2H4, C2H2, C2H6等6种气体在线监测装置的基本结构.根据油中各溶解气体的在线监测数据,采用灰色预测技术建立了灰色预测模型,并利用BPNN进行变压器的故障预测.该方法能够有效地预测未来时刻变压器油中溶解气体的浓度、诊断变压器在未来时刻的绝缘状况.现场运行结果表明,该方法能够满足工程实际的需要.     

紊动水体中气液传质过程分析

在实验水槽中，通过测量水体中溶解氧浓度的变化，研究不同搅拌速度、搅拌头处于不同水深情况下的复氧过程，以及紊动水体中中性盐和有机物对复氧的影响，并在表面传质系数分析的基础上，摸拟计算复氧系数k2与水深H的关系。结果表明，水体内溶解氧量不仅取决于水气介面传质速率，而且也与水体内氧的扩散有关，紊动水体的复氧过程更与表面紊动动能有关；中性盐的存在对复氧影响较小，而葡萄糖则明显降低复氧速度。     

伴有瞬时不可逆反应的渗透模型的数值解

为了解决液相伴有瞬时不可逆反应传质过程没有精确的解析解的问题,提出了对其增强因数的数值解法,该方法可以精确解出扩散系数比r＞0.05、计量浓度比S＞1条件下任意r和S组合的增强因数值;将近似表达式中r的两个常数指数分别用两个S的函数f(S)和g(S)表示,并将它们分别表示为关于S的六参数函数;用Maquart法对f(S)和g(S)中的12个参数进行拟合,拟合方程的计算结果与数值精确解之间的最大相对误差小于0.5%.     

河流中溶解态污染物水质模型

通过对河流中溶解态污染物的迁移运行规律的讨论，建立了河流污染带二维水质模型，经原体观测检验，模型计算值与观测值相当吻合。     

鼓泡曝气传质特性的研究

建立了气泡传质的新的数学模型。与原有的诸模型相比,新模型更接近气泡传质的实际情况,得到了与实验关联式基本一致的传质系数表达式,为在实际中改善传质效果提供了理论依据。