圆形管道风速测定与校正方法实验研究

针对通常所用的风速传感器只能监测某一点的风速,而不能准确监测断面平均风速的问题,采用实验室研究测试和数值分析的方法,对圆形断面风速分布进行研究.根据断面中垂线上18个点的实测风速值,得出通过中垂线上某一点风速求该断面平均风速的校正系数.经验证,利用该风速校正系数能得出较为精确的断面平均风速值,为风速传感器的校正提供了一种技术途径.     

圆形管道风速测定与校正方法实验

针对通常所用的风速传感器只能监测某一点的风速,不能准确监测断面平均风速的问题,采用实验室研究测试和数值分析的方法,对圆形断面风速分布进行研究.根据断面中垂线上18个点的实测风速值,得出通过中垂线上某一点风速求该断面平均风速的校正系数.经验证,利用该风速校正系数能得出较为精确的断面平均风速值,为风速传感器的校正提供了一种技术途径.     

不同坡度单体山丘风速地形修正系数与 越山风效应风洞试验研究

为了研究不同坡度单体山丘风速地形修正系数与越山风效应对输电塔线结构的影响,对比了国内外5种规范取值与风洞试验测试结果,分析了不同坡度山丘山顶位置和迎、背、侧风坡面风速地形修正系数,并探讨了山丘风场竖向风速分量与紊流度变化特性.研究结果表明:5种规范中我国建筑结构荷载规范与高耸结构设计规范对不同坡度山丘山顶处的风速地形修正系数的取值最大;山顶位置风速地形修正系数并非完全随坡度增大而增加,坡度大于0.577之后达到1时,风速地形修正系数反而减小;现有的拟合公式计算山丘表面区域的侧风坡风速修正系数取值偏小,而计算上部区域的风速修正系数取值却明显偏大;山体坡度越大则竖向风速分量极大值反而越小,三类坡度山丘在迎风坡和背风坡测试的最大竖向风速分量与参考来流风速的比值分别为0.523和-0.542;山体坡度越大则表面紊流度越大,特别是陡峭山坡背风侧紊流度比较大,坡度为1时山丘背风侧0.6倍山体高度处的紊流度可高达35%.     

峡谷地形平均风速特性与加速效应

采用计算流体力学(CFD)方法建立多个数值模型,通过与风洞试验的对比分析验证了数值模拟结果的可靠性,较系统地研究并详细分析了峡谷长度、山顶间距、山脉坡度3种地貌因素对平均风加速效应的影响.结果表明:山脉顶部加速效应主要受山脉坡度的影响,在近地面内坡度越大加速效应越明显;峡谷内部加速效应受多种地貌因素影响且变化趋势较为复杂,必须考虑峡谷侧坡边界层的影响和流动的三维效应,当峡谷长度越短、山顶间距越小、山脉坡度越大时,迎风谷口处在近地面内的加速效应越明显.最后计算出典型峡谷的风压地形修正系数,并与我国建筑结构荷载规范进行对比.     

导流管束对风速传感器管道风速场的影响

为了保证某公司新型风速传感器管道送风的均匀度和稳定性,提出了利用导流管束代替均流孔板的方法,并采用CFD软件FLUENT对不同风速条件下,无均流措施、采用均流孔板和采用导流管束3种工况下的风速场分别进行了模拟,并搭建了管道送风测试实验台,利用新老2种风速传感器对加装导流管束前后的管道风速场进行了对比测试。理论分析和实验结果均表明,在管道送风条件下加装导流管束完全能够达到均流和稳流的作用,是比较经济、省时和合理的方法。     

水中胶体微粒在管道中的对流传质分析

对常物性条件下，水中含有的金属腐蚀产物微小颗粒在管道中的层流与紊流对流传质，在壁面上杂质的质量分数或质流密度为常数的条件下进行了理论分析和数值计算，给出了对流传质问题的理论解及计算关联式。结果表明：Ｌｅ越大，扩散边界层越薄。质量分数的剧烈变化发生在紧靠壁面的一薄层内。对于紊流对流传质，当离管壁的量纲为一的距离小于６时的质量分数分布对传质的影响甚大，因此，对紊流传质必须采用修正的紊流模型，而不能简单地假设紊流施密特数等于１。     

煤矿井下不同粗糙度巷道内风速分布的风洞模拟

针对井下巷道壁面附近的低风速区域进行了实验室模拟风洞试验研究,通过实验室风洞模拟试验得出了在不同壁面粗糙度及不同风速作用下巷道壁附近的低风速区域分布。结果表明,壁面附近低风速区域的厚度随着巷道壁粗糙度的增大而增大,并且巷道风速越低其低风速区域厚度越大。为了有效防止因低风速区域过大而引起的有毒有害物质积聚,可采用增加风速或者修筑更加光滑的巷道壁面等措施。     

CMOS工艺实现的热风速传感器及其封装

给出了一种完全基于CMOS工艺的热风速传感器及其封装的结构、工作原理以及测试结果.该传感器由加热元件和测温元件构成,多晶硅加热电阻元件产生一定的温度分布,CMOS纵向衬底晶体管实现由风速导致的温度变化的测量.传感器的封装采用导热胶在背面贴陶瓷的方式进行.该传感器采用恒温差工作模式,风速测量采用热损失型原理,测试电路是由仪器放大器组成的控制和测试系统.经过风洞测试,风速的测量可以达到30 m/s,风速分辨率达到0.5 m/s.传感器的功耗最大值小于100 mW.     

深水风浪破碎发生率与风速和风区的关系

根据于渤海中部采油平台测得的数据，结合实验室的测量，提出一种深水风浪破碎发生率与风速和风区关系的经验公式，与现已发表的少量海上测量结果相比较，此式符合良好。利用此式较好地解释了风浪破碎起始风速问题。     

近54年来新疆和田地区平均风速时空变化简

采用滑动趋势分析、突变分析等方法对新疆和田地区4个气象站1960-2013年的平均风速日值资料进行分析,以探讨该地区平均风速的变化趋势.研究表明:和田地区年平均风速以0.006(m·s)/a(p<0.01)的递减速率呈现明显的下降趋势;四季平均风速也呈现明显的下降趋势,秋季递减趋势最大,春季次之,冬季最小;平均风速以5月最大,4月次之,12月最小;在空间分布上,平均风速也存在较大的差异.和田地区平均风速在1977年发生突变,春季突变发生在1977年、1978年,夏季略早(1975年、1976年),秋、冬季略晚,分别为1979年和1980年.     

分形理论及其在紊流研究中的应用

简要介绍了分形与分维的基本概念，着重说明了紊流的分形特征以及国内外学者利用分形理论进行紊流研究的现状和趋势，并进一步指出分形，混沌等新理论的引入使紊流研究出现新的重大突破成为可能。     

层流假设在型腔充填过程数值模拟中的适用性

根据Ｊ．Ｃａｍｐｂｅｌ的基准实险,采用层流假设和紊流模型对其充填过程中的流动现象进行三维数值模拟,进而逐步改变其直浇道高度,用上述２种方法进行数值模拟实验对比．根据所得结果的比较,提出了一个浇注系统最小断面处的临界雷诺数,该处的雷诺数小于此值时,采用层流假设进行模拟是合适的;而大于此值时,应采用紊流模型．     

风速风向季节三维联合分布的平均风统计分析

由于目前结构设计中对季风的考虑欠缺,本文提出风速风向季节的三维联合分布的平均风统计分析方法.通过借鉴风电领域里成熟的平均风模型,基于最小二乘法原理并应用谐波函数拟合方法,对上海地区的平均风按季节划分进行了统计分析,解释了考虑风速风向季节三维联合分布的必要性,进一步完善结构抗风设计中对风荷载的计算.     

不同建筑环境下平均风速剖面的数值模拟

基于计算流体力学（CFD）方法对具有不同建筑环境参数的城市上空的风场进行系统性的数值模拟,并对平均风速剖面指数的变化规律进行讨论。研究结果表明,建筑平均高度对平均风速剖面指数的影响较大,建筑密度对平均风速剖面指数的影响较小。文中还给出了以建筑平均高度和建筑密度为自变量的平均风速剖面指数经验公式。     

琼州海峡跨海工程风速观测与设计风速计算

利用5a的多层梯度测风资料,对工程区3个测点与参照气象站风速的相关关系、风随高度变化的规律以及阵风系数等进行了分析研究.结果表明,工程区3个测点与参照气象站风速之间的关系均以线性方程拟合效果最佳.利用这些线性方程对工程区短期测风资料进行了延长,并采用极值Ⅰ型分布计算了10 m高处重现期10 min平均最大风速.然后,根据风随高度变化的规律和阵风系数,计算了桥面高度各重现期瞬时最大风速.     

紊流随机理论在小浪底河段水流模拟中的应用

针对黄河中游小浪底工程建成前的河段河流流动特点,提出了河流的三维水流数学模型。基于紊流随机理论,采用了各向异性紊流的R eyno lds应力数值格式和自由面位置的压力Po isson方程,并将精细壁函数应用于边壁处理。采用贴体座标,并利用交错网格系统和有限体积法离散湍流控制方程,采用S IM PLEC方法,计算了此河段的水面线、一些河道横断面上的流速沿河宽和沿垂线分布。计算结果都与原型实测成果基本吻合,从而证明了此模型可靠性。     

智能差压变送器在测量燃煤锅炉风速中的应用

介绍了一种具有可寻址远程传感器高速公路(HART)通讯协议的智能差压变送器 ,并对该变送器的软、硬件组成和在风速测量中的应用作简要介绍。该装置通用性强 ,可靠性高 ,也可用在工业测控系统进行各种参数的检测与变送     

基于互信息理论与递归神经网络的短期风速预测模型

风速的波动性和随机性为风电并网造成安全隐患,提高风速预测精度对于风电系统的稳定和风能发展十分重要.提出一种基于互信息(MI)理论和递归神经网络(RNN)的短期风速预测组合新模型(MI-RNN).该模型利用MI理论选择最优的历史风速序列长度(τ),通过每τ步预测下一时间点风速的方式,将历史风速数据输入RNN中进行模型训练,并由训练后的RNN模型输出最终的风速预测结果.将MI-RNN模型应用于风电场的风速数据集中,与传统机器学习风速预测模型进行比较,以验证模型的预测精度.结果显示,MI-RNN模型的预测精度更高,预测稳定性更强,并且能够准确预测未来风向,有望应用于含空间维度的风电场的风速预测.     

智能差压变送器在测量燃煤锅炉风速中的应用

介绍了一具有可寻址远程传感器高速公路（ＨＡＲＴ）通讯协议的智能差压变送器，并对该变送器的软、硬件组成和风速测量中的应用作简要介绍。该装置通用性强，可靠性高，也可用在工业测控系统进行各种参数的检测与变送。     

风速监测系统在中小尺度灾害性天气中的应用

简述了天津港实时风速监测系统建设的必要性和系统的结构、功能、应用等方面的概况。该系统将实现风速、风向、温度、湿度、降水量等监测参数在无人值守情况下的连续、自动观测和与计算机网络系统的实时接入与发布。它的建立一方面可为天津港作业部门提供实时的监测信息,另一方面也可为气象业务部门提供高时空分辨率的近地面观测资料,对天津港中小尺度灾害性天气及海洋气象服务有着重要的理论价值和实际意义。