对数非线性薛定谔方程基态解的数值解法

针对对数非线性薛定谔方程,本文构造了一种求基态解的数值解法.该方法首先对原始能量泛函进行正则化处理,然后使用归一化梯度流方法来求正则化后的基态解.在求解的每个时间步我们采用向后欧拉傅里叶谱方法的隐式数值格式,并通过不动点迭代求解. 我们分析了正则化方法的能量误差,并通过数值模拟验证了本文方法的可靠性.     

波浪对浅海近岸污染物输移扩散规律的影响

通过对浅海缓坡近岸区大面积波浪场的演化、破碎, 近岸流的生成和波浪对潮流场结构影响的研究, 提出了波浪应作为这类海岸附近污染物输移扩散的重要动力因素. 数值实验证明, 在波浪以一定角度斜向入射时, 近岸排放的污染物在波浪破碎区内将沿岸输移, 排污口在波浪破碎区内这种趋势非常明显. 因而在改善近岸环境的研究和污水海洋处置工程的设计中, 波浪是不能忽略的动力因素, 应加以充分考虑.     

Analytical determination of flow resistance characteristic for combination channel inside hydraulic manifold block

Computational fluid dynamics （CFD） was used in conjunction with BP neural network to study the flow resistance characteristic of the combination-channel inside hydraulic manifold block （HMB）. The input parameters of the combination-channel model were confirmed to have effect on the pressure-drop by the numerical method, and a BP neural network model was accordingly constructed to predict the channel pressure-drops. The flow resistance characteristic curves of various channels were achieved, and a performance parameter was given to evaluate the through-flow characteristic of the channel according to the curves. The predictions are in agreement with the numerical computation, indicating that the method can be utilized to accurately determine the flow characteristic of the combination channel with high efficiency.     

层间干扰实质与再认识

受各储层段岩性、物性以及开采过程中各层段地层压力与流体物性差异等因素影响,多层油藏在采用合注合采开发时,始终存在层与层之间相互制约和干扰的问题。不恰当的注水开发模式会导致各层吸水能力、出油状况及水淹程度差异加剧,生产动态上表现出较大的层间矛盾,从而影响各层段和油藏整体的均衡动用及最终采收率。目前定义的多种层间干扰系数能定量表征层间干扰现象,但其物理内涵与实际注水开发渗流过程不符。针对前期层间干扰研究存在的不足,以海上某油田典型多层油藏X为例,结合室内实验方法、油藏工程方法和数值模拟方法,剖析了多层合采早期实验测试及理论研究中存在层间干扰的根源和实质,确定了分段测试与整体测试之间表现出的层间干扰实质是油藏压力场与渗流场的非均衡性所致,并基于层间干扰实质研究成果,建立了考虑层间干扰的油井产能计算新方法。实例应用结果表明,基于层间干扰实质的层间矛盾定量评价及油井产能计算新方法更符合油藏实际情况,为多层油藏合注合采产能的预测及降低层间干扰对实际生产效果影响的策略制定提供了理论依据。     

基于目标本质无振荡重构的无网格SPH方法及其应用研究

本文在前期工作的基础上,建立了一种基于目标本质无振荡（Targeted Essentially Non-Oscillatory, TENO）重构的无网格SPH方法.在该方法中,使用黎曼SPH格式求解流体控制方程,通过对黎曼问题的左右两边状态进行TENO重构,降低了黎曼SPH存在的过量数值耗散,从而提高了SPH方法的计算精度.建立的TENO-SPH方法算法简单,且易于推广到多维问题.此外,该方法应用范围广,本文将TENO-SPH方法应用到一些典型的可压缩流动、涡流和自由表面流动问题中,与实验结果和理论结果进行对比发现,该方法可以很好地重现这类流动并具备良好的数值精度.     

基于最大流原理的湖泊系统富营养化新模型

针对目前现有的湖泊富营养化模型的不足,以最大流原理为基础,以自组织特征映射神经网络(SOM)为算法实现手段,从复杂系统结构演化的角度提出了一个新的湖泊系统的富营养化模型;进而使用该模型对我国10个湖泊进行了富营养化评价并和以往的评价方法作了详细比较,结果表明该方法具有较好的合理性和可操作性。由于该模型从一定程度上体现了湖泊富营养化系统的演化动力学机理和湖泊系统时空演变特性,因此,不仅在评价上有较大的优越性,在湖泊富营养化发展变化状态的预测上也具有潜力。     

五区电除尘技术原理及应用

为了满足节能减排的迫切需要和污染治理的严格要求,针对电除尘器提效改造提出了五区电除尘的理念,研发了五区电除尘试验装置,进行了五区收尘机理试验及模拟工况优化试验。并将该技术应用到二电场烧结机头电除尘器提效改造工程中,经过4年的工业考核,证实其性能优良、工作可靠且运行稳定。     

杂质散射对具有Rashba自旋轨道耦合2维电子系统的自旋霍耳效应影响

在具有Rashba自旋轨道耦合的2维电子系统中,外加电场会产生一个垂直于电场的自旋霍耳电流,这个效应称之为自旋霍耳效应.该文主要分析的是在考虑杂质散射的情况下,通过对具有Rashba自旋轨道耦合的2维电子系统的哈密顿量的求解,得到它在z方向的自旋分量是收敛的,同时得到了自旋霍耳电导率不普适.这不同于S inova等人所提出的在具有Rashba自旋轨道耦合的2维电子系统自旋霍耳电导率是普适的结论.     

基于最小费用流模型的不正常航班恢复问题研究

突发事件会导致航班计划无法按原计划执行,给航空公司及旅客带来巨大损失。而航班恢复问题的难点除了相关因素的复杂性,主要的体现在恢复方案的即时性。因此,为了提出快速有效的航班恢复方案,以降低损失,笔者通过时空网络技术对不正常航班的恢复问题进行描述,实现了对航班在空间和时间上的追踪。基于最小费用流模型,建立了以最小总延误时间为目标函数的整数规划模型,模型同时考虑了航班延误,飞机置换及航班取消的调度策略,并提出采用Floyd-Warshall算法对建立的模型进行求解。最后,通过算例对模型及算法进行验证。研究结果表明:针对突发状况,建立的模型及算法可提出合理的航班恢复方案,证明了模型及算法的可行性及有效性。建立的模型具有普适性,对不正常航班恢复问题的研究具有借鉴意义。     

微管流微扰-数值分析与转轴粗糙度检测模型

微流控设备中的转轴及轴承被黏性流体包裹,在工作过程会因为沉积、磨损和腐蚀等原因变得粗糙。为了评估转轴表面粗糙度对流场的影响和检测表面粗糙度,采用边界微扰法对微管内斯托克斯流的Stokes方程进行小扰动二阶展开。粗糙轴的表面形貌以两个余弦函数的乘积表示,周向波数和轴向波数分别为n和α,扰动项ε定义为余弦函数振幅与轴的平均半径b之比。得到了库埃特流动中单位面积上轴受到的转矩M和泊肃叶流动中的总流率Q随n、α和ε的变化规律。计算结果表明,M和Q被ε二阶修正。同时通过基于有限元法的数值模拟,验证了解析解的准确性,并拓展了应用范围。基于此提出了转轴表面粗糙度的检测模型,可实现微流控设备表面粗糙度的不拆卸快速检测。