船体砰击问题的非线性边界元分析

本文运用边界元法分析外飘和Ｕ型船体载面的砰击问题，在分析过程中自由液面采用完全非线性边界条件以及计算自由液面的大变形，而边界单元则采用线性单元假设。数值计算表明，针对二维楔形体常速入水的结果与已有的结果吻合得很好，具有外飘和Ｕ型特性的船体截面在入水砰击过程中其压力分布及其演变具有完全不同的特性。     

热分层湍流直接模拟的高精度算法和数值分析

该文发展了高阶精度有限差分格式的直接数值模拟方法,并将其成功地应用于带有自由面的热分层槽道湍流问题的计算,与低阶精度格式相比,高精度格式有着更宽的低耗散波段,对中高波数分量有较好的模拟能力。该文直接在非均匀网格上采用Lagrange多项式插值构造迎风偏置格式,克服了传统二阶格式在网格变化剧烈时精度损失的缺点,提高了在近壁区的计算精度。对三维槽道湍流以及带有自由面的热分层湍流的流场和温度场的统计特征、脉动特征以及能谱进行了分析,进一步验证了高精度差分方法对热分层剪切湍流问题直接模拟的有效性。总体上讲,该格式精度高,对高频非物理振荡有抑制作用,可以适应变化的空间网格,有效地模拟复杂湍流流动结构,并正确地揭示其流动机理.     

基于速度势分离法的波物相互作用完全非线性数值模拟

该文基于势流理论和高阶边界元方法,建立了开敞水域波浪与三维物体相互作用的完全非线性数值模型。采用速度势分离技术,将总速度势分离成入射势和散射势,入射势通过理论解给定。采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,引进虚拟函数耦合求解波浪力和运动方程,自由水面网格仅在初始时刻生成一次,随后采用弹簧近似法在不改变网格节点排列的情况下对瞬时水面进行网格重构。利用所建立模型模拟完全非线性波浪对固定圆柱的绕射作用,并对规则浪三倍频作用下漂浮圆柱的共振响应进行了研究。     

模拟波浪运动的三维自由表面流动数值模型

基于Navier-Stokes方程建立了三维自由表面流动数值模型来模拟波浪运动.模型中Navier-Stokes方程的求解采用两步投影法,计算域的空间离散采用交错网格.采用满足自由表面运动学边界条件的水位控制方程来计算自由表面.通过数值结果与解析解的比较,验证了本文建立的三维自由表面流动数学模型可以精确的模拟线性色散波以及孤立波沿平底坡和非平底坡的传播.     

重庆创宇化危品码头通航二维水流数值模拟

为了克服计算域边界起伏变化较大的问题,利用贴体正交曲线坐标系建立二维水流数值模型,模拟重庆创宇化危品码头河段通航水流条件,运用苟家沱至五步政河段的水面线、流场的流向及流速分布等实测资料进行验证,计算结果表明,二维水流数学模型的建立和数值计算方法合理,能较好的模拟实际河道的水流特性.     

三维薄翼入水水动力的计算

本文提供了一个计算三维薄翼高速入水水动力性能的非定常数值升力面方法。假设薄翼高速入水时,翼的背面为全空泡状态,当翼的随边进入液面后,此空泡域按一定的方向拖至自由液面。在翼的拱弧面上布置线涡和线源,在翼后空泡面上布置线源,所有的奇点系在自由液面上方存在映象以满足自由液面条件。根据翼迎流面的法向不可穿透条件和翼背面及翼后空泡面上的空泡动力学条件确定所有待定线涡和线源的强度,并由此可以计算各时刻翼上压力分布。利用本文提供的方法首先计算了二维薄翼入水的水动力性能,将结果与理论解进行比较,两者结果较为一致。然后,研究了三维薄翼的入水问题。     

二维矩形水槽晃荡过程的SPH方法模拟

新型LNG船的液仓内液体晃荡涉及非线性自由表面大变形运动.针对容器的运动所激发的内部流体的强迫晃荡问题,该文运用光滑质点水动力学(SPH)方法对二维矩形水槽的纵荡过程和纵摇过程进行了数值模拟.纵荡过程中边界处的自由液面高度的时间历程曲线与前人的结果相比符合较好,结果还显示了当激励频率接近容器一阶固有频率时出现了对容器上边界的砰击和自由水面的破碎现象,并分析了砰击作用对计算的影响;同时考虑纵荡和纵摇激励时,模拟表明当相位相同时波面的运动幅度最小,而相位差为180度时波面的运动幅度最大,并且其综合效果是非线性的.     

造波板运动造波的实时模拟

基于势流理论和时域高阶边界元方法,建立了完全非线性数值波浪水槽模型,通过实时模拟造波板运动来产生波浪.采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,运用四阶Runga-Kutta方法更新下一时间步的波面和速度势,同时应用镜像格林函数消除了水槽两个侧面和底面上的积分,在水槽末端布置人工阻尼层消除反射波浪,通过加速势的方法准确计算速度势的时间导数.利用所建模型分别对规则波和不规则波进行了模拟研究,得到了稳定的波形,与试验结果、理论结果和已发表结果均吻合良好,同时计算了造波板做单一频率运动产生的非线性波浪力.     

喷管不同摆角对水下发射导弹受力的影响

论文研究了带摆喷管推力矢量控制系统的导弹水下垂直发射时,不同喷管摆角对三维水气流场的非定常发展变化过程及对导弹受力的影响。采用燃气泡物理模型,通过水气流场的耦合计算研究燃气与水的相互作用,运用欧拉-拉格朗日和时间步进的方法跟踪燃气泡自由面。以三维欧拉方程为控制方程对喷管和燃气泡内的三维气流场进行数值计算,根据燃气泡不断运动变化的交界面生成贴体动网格,在贴体坐标系下采用无波动、无自由参数、耗散的差分格式(NND差分格式)数值求解三维气流场。采用势流理论,以拉普拉斯方程为控制方程,利用三维Hess-Smith方法数值求解了导弹与燃气泡周围的三维水流场。给出了不同时刻泡形的变化,气流场内马赫数、压力的演变规律,导弹受力及力矩。通过多个工况的对比计算,研究了喷管摆角对导弹受力及水气流场的影响。     

基于Level-set方法的三维数值水池造波研究

该文以速度边界输入式造波为基础,提出了采用Level-set捕捉自由液面的创新方法,通过自主开发建立了三维数值波浪水池,同时利用有限差分法对URANS方程进行离散;为了避免来自有限边界处反射波的干扰,在靠近水池出口处采取网格衰减以及在动量方程中添加阻尼项进行消波处理,并讨论了两种方法的优劣性。将模拟得到的规则波与目标波进行对比,数值结果表明,阻尼消波吸收波能的效果更为显著。所建立的三维数值黏性水池能够迅速并持续产生稳定可靠的波浪,可为模拟预报不同海况下船舶的运动响应提供较为真实的波浪环境。     

济南市水资源管理探讨

济南市缺水情况日趋严重,导致城市水资源环境日益恶化,泉水断流,对城市经济社会的可持续发展构 成威胁。针对济南市的实际情况,提出了节水保泉措施,以缓解水资源供需矛盾。     

关于太原市分类供水的建议

根据太原市已形成的城市布局及经济社会发展状况，提出了分类供水方案，分析了分类供水的可行性，体现了以人为本的水资源合理利用和配置的理念。     

水文与水资源专业课程体系构建中应关注的几个问题

就如何科学、合理地构建“水文与水资源”专业课程体系 ,提高该专业人才培养质量 ,结合我国目前水资源、水环境的状况提出几个值得关注的问题 ,力图从该专业课程体系改革中找到准确的切入点     

我国农村水权交易中的经济问题研究

从经济学角度探讨了农村水权交易问题,通过对水市场、水价、水权价格、交易中介及在有水权交易制度下农户用水行为的分析,得出了在农村进行水权交易可促进节水,建立“节水型社会”,提高水资源的利用率的结论。     

城市供水合理水价结构分析

城市水工业企业（城市供水、排水、污水处理）要真正实现“自主经营、自负盈亏、自我积累、自我发展”,就必须制定合理的城市供水水价结构,在研究城市供水的价格和构成中要考虑到各环节的合理补偿,价格制定合理的原则,结合国际通行的水价结构分析我国水价结构现状,制定合理的水价结构不仅是当前水价改革的一个主要任务,而且关系到城市水资源的可持续发展。     

浅谈水资源统一管理

我国水资源特点以及供需不平衡现状，充分说明我国是一个水资源短缺、生态环境脆弱的国家，也在客观上决定了我国实行水资源统一管理的必要性。实行水资源统一管理，算清水账是基础，管理体制是保障，水资源的合理有效利用是目的。水资源管理应逐步走向法制化和社会化，水资源分配管理应以流域为基础，逐步探索在水量分配的基础上建立不权管理体制。水价问题附属于相应的水管理和水分配体制，水价不应完全市场化，但要符合市场经济的     

面向总量闭合的水资源配置模型与应用

水资源总量控制是水资源管理的主要手段,针对区域来水、取用水分开统计,导致区域来水、取用耗排水、断面出境水量不闭合问题,本文从水量控制核算的角度出发,构建基于水循环转化的水资源配置模型,通过模拟区域水资源取用耗排过程下的水循环过程,以区域来水和出境断面水量双向控制方法核算区域水量取用情况。以天津市为例,在全境多年平均来水42.1亿m~3(其中外调水14.7亿m~3)情景下,2020年水平年天津市取用水、耗水和排水等总量闭合控制阈值分别为38.25、22.0和16.25亿m~3,出境水量为22.1亿m~3,根据水资源实际管理需求,模型给出了各区县不同水源和行业相应的控制阈值,研究成果可为水资源消耗双控行动、最严格水资源管理和节水型社会建设提供科学支撑。     

跨流域调水水权分配与水市场运行机制初步探讨

为了保证调水工程正常运行,更有效地提高调水的利用效率,建立水权制度和水市场是必要的。根据国内外水权管理及水市场应用的理论和实践,探讨了跨流域调水初始水权分配、水权交易及水市场运行机制和制度化建设框架,提出了跨流域调水初始水权分配方法、水市场的3级结构。讨论了交易价格、水市场的运行模式和应注意的问题。     

秦皇岛城市供水水资源量分析

随着秦皇岛市社会经济发展，需水量将逐步增加，城市供水的供需矛盾日益突出。从本地区地表水资源、地下水资源可利用量分别进行分析，得出城市供水可利用水资源总量；进而分析得出解决秦皇岛市城市供水问题的最佳途径。     

新形势下我国节水现状及问题分析

近年来,通过全面推进节水型社会建设,全国用水总量持续增长势头得到有效遏制,水资源利用效率明显提高,各行业节水取得显著成效。经统计分析,2016年较2010年总用水量、各行业用水量及占比变化不大,万元GDP用水量下降36%,灌溉水有效利用系数由0.51提高到0.54,万元工业增加值用水量下降42%,工业用水重复利用率提高到了88.3%,城镇公共供水管网漏损率维持在15%左右。农业、工业、城镇各重点领域现状节水水平与国际先进水平对比,仍存在较大差距,节水型社会建设任重道远。随着中国特色社会主义进入新时代,对水安全保障提出了更高要求,同时气候变化使得经济社会发展与水资源保障矛盾更为突出,节水工作面临新的形势与挑战。从法律标准、政策机制、科技创新、计量统计、管理体制、节水宣传等方面深层次探讨了现状节水工作存在的问题,并提出新形势下实施国家节水行动的重点及建议。