宁夏地区雨季特征时空变化规律及其归因分析

为揭示宁夏地区雨季特征时空变化规律及物理归因，利用1960～2020年宁夏地区9个气象站点的降水资料，基于滑动t检验法确定宁夏地区各个站点多个雨季特征(包括雨季开始时间、结束时间、持续时间、降雨量、降雨强度和降雨日数)的时空分布规律，分析大气环流、季风以及海表温度对宁夏地区雨季特征的影响。结果表明：宁夏地区的雨季开始时间和结束时间具有明显的年代际和空间变化特征，西北太平洋增强(减弱)的反气旋是宁夏地区雨季开始(结束)的重要信号。雨季降雨量和降雨强度在突变年份发生后，具有增强的趋势。多个雨季特征表现出与厄尔尼诺(ENSO)区域明显的负相关性，即升高的海表温度会导致宁夏地区雨季起讫时间的提前、降雨量和降雨强度以及雨季降雨日数的减小。研究成果可为探究宁夏地区雨季特征与海表温度的遥相关性提供参考。     

基于PAM-STAMP三通半管拉深成形工艺的模拟

针对一些航空航天三通管件毛坯料厚度薄,成形后厚度要求严格,结构复杂等难于成形特点,对三通半管拉深成形过程的进行了研究。运用PAMSTAMP模拟软件研究不同参数下半管成形后的厚度和质量,分析了凹模圆角半径、凸凹模间隙、压边力对零件成形质量的影响,并获得了最优的工艺参数。用于指导生产,降低了生产周期和成本。     

城镇污水处理厂硫自养反硝化深度脱氮研究

为了探究硫自养反硝化滤池用于城镇污水处理厂中水的深度脱氮效能,通过中试实验模拟实际生产情况,以邯郸市东污水处理厂为研究对象,分析中试运行问题并核算运行成本。结果表明：中试系统处理规模为200 m³/d,直接运行成本为0.13元/m³;硝酸盐氮的去除率在98%以上,去除效果显著;能在不影响其他出水指标的情况下有效地降低出水总氮。     

刚性植物对污染物输移扩散规律的研究

在矩形平底水槽中,用PVC圆柱棒模拟了刚性植物,用罗丹明溶液作为指示剂模拟了植物对污染物的输移扩散的影响。结果表明:污染物浓度垂向分布的最大值随时间的增加向水槽底部移动。这是因为植物的存在使水流的形态发生了改变,植物层水流的流速降低而滞留了水中的污染物质。污染物浓度梯度随时间的增加越来越小,浓度沿水深分布趋于均匀。这是因为植物增强了水流的紊动特性,污染物的垂向扩散作用增大,降低了下游水体污染物的浓度,控制了下游水体的污染状况。     

含植物河道的水流垂向流速分布试验研究

河道植物可保持水土并净化水质,对生态系统有很好的修复作用,但河道植物会降低河道的输水和泄洪能力,因此研究植物对水流特性的影响非常重要。为此使用PVC圆柱棒模拟刚性植物,在矩形平底水槽中,采用三维多普勒超声测速仪(ADV)对含刚性植物河道的水流流速垂向分布规律进行了试验研究,分析了含刚性植物明渠水流的流速变化规律。结果表明,无植物区域水流流速垂向分布呈"J"型,符合半对数分布关系;有植物区域,无论是否淹没,水流流速垂向分布呈"S"型,淹没条件下流速垂向分布大体分为植物区域和植物区域以上部分两个区域;植物区域流速垂向分布曲线在局部区域内有一个极小值,取得极小值的拐点在相对淹没度为0.5附近;植物区域以上部分流速垂向分布呈"J"型。     

环形丁腈橡胶件静刚度的有限元模拟

对矩形丁腈橡胶件进行静态拉伸试验,通过对试验得到的应力、应变数据进行拟合,得到了Mooney-Rivlin超弹性本构模型参数,利用此本构模型对环形丁腈橡胶件进行静压缩有限元模拟,进行了试验验证,并分析了环形丁腈橡胶件的壁厚、外径以及温度对其静刚度的影响。结果表明：通过有限元方法模拟得到矩形丁腈橡胶件静态拉伸大变形阶段的力-位移曲线与试验结果相吻合,相对误差小于5%,表明Mooney-Rivlin超弹性本构模型可准确描述丁腈橡胶的超弹性特性;环形丁腈橡胶件静刚度的有限元模拟结果与压缩试验结果的相对误差为13.1%,证明了该有限元方法的准确性;随着壁厚或外径的增加,环形丁腈橡胶件的静刚度减小;随着温度的升高,静刚度减小,但减小速率逐渐降低。     

SlimpulseMWD仪器在潜山充气欠平衡钻井中的应用

充气欠平衡钻井过程中,当钻杆内钻井流体的气液比超过一定范围时,常规钻井液脉冲MWD仪器信号衰减过速,无法准确传输数据,因此欠平衡井段的井眼轨迹控制问题成为制约该技术发展和大规模实施的瓶颈。通过对国内外各种MWD仪器调研,最终优选SlimpulseMWD仪器实施充气欠平衡状态下的井眼轨迹监控。文章对充气欠平衡钻井过程中影响MWD仪器脉冲信号的原因进行了分析,提出高温深层潜山地层充气钻进情况下MWD仪器的优选原则,并对Schumlburger公司的Slimpulse仪器原理进行简单介绍,提出该仪器能够满足正常的定向、测斜要求。通过在南堡1-83、南堡1-88、南堡1-88侧等井中的成功应用,实现深层高温潜山井充气欠平衡钻井的井眼轨迹控制。该仪器的成功应用解决了充气欠平衡钻进中井眼轨迹控制的技术瓶颈,为深层潜山充气欠平衡水平井钻井施工提供了新的技术途径。     

刚性双层植物河道水流垂向流速分布试验研究

天然河道中植物高低不等,为了研究在淹没条件下含刚性双层植物河道的水流流速垂向分布规律,试验在矩形平底水槽中,采用PVC圆柱棒对刚性植物进行模拟,用三维多普勒超声测速仪(ADV)对流速进行测量,分析在两种不同高度植物存在的情况下流速的变化规律。试验结果表明:(1)高棒之后区域的流速分布曲线存在4个拐点,分布曲线分为5个部分,各部分水流特性各不相同。(2)短棒之后的区域的流速分布曲线存在3个拐点,分布曲线分为4个部分。这两个区域的流速分布曲线的形状在短棒之上、高棒之下的部分有所不同,其他部分大体相似。(3)短棒之下的水流速度大小不尽相同,但在高棒之上的水流流速分布逐渐收敛于一条对数曲线上,高棒之上的水流流速分布符合无植物水流水面附近的流速分布情况。     

钴粉包覆的铸造WC颗粒在金刚石锯片中的应用

对铸造WC、Co粉包覆铸造WC和Ni粉包覆铸造WC颗粒3种材料在金刚石锯片中的应用进行研究,探究其对金刚石锯片胎体机械性能、微观形貌及锯片切割性能的影响。结果表明:当3种材料与金属粉末的质量比都为3∶1时,形成的3种胎体的硬度相当。含Co粉包覆铸造WC的胎体抗弯强度最高,WC颗粒与胎体界面的结合最紧密,胎体显微组织最致密;含Ni粉包覆铸造WC的胎体的抗弯强度次之;仅加入铸造WC的胎体的抗弯强度最差。与仅加入铸造WC的锯片相比,Co粉包覆铸造WC应用到锯片中,其锯片的切割寿命最长,提高了40%。      

变化环境下非一致性极端水文事件的模拟及预测

在气候变化与高强度人类活动综合作用下,洪水事件的时空格局发生了变异,洪水序列的不一致性导致流域洪水设计值难以界定,应对难度加大。为研究变化环境下洪水特征的非一致性,更好地估计洪水特征变化,以汉江流域为例,运用GAMLSS模型,以时间、气象因素(气温和降水)和人类活动(水库指标)为协变量,对汉江流域1951～2005年的最大洪峰流量序列进行非一致性频率分析,并基于CMIP5模式下两种典型浓度路径RCP2.6、RCP4.5情景下的输出数据,利用率定好的最优非一致模型模拟未来变化环境对汉江流域最大洪峰流量的影响。结果表明,构建的具有物理意义的非一致性模型可较好地模拟汉江流域洪水过程的非一致性特征,且该模型在一定程度上能适应环境变化;在RCP2.6、RCP4.5两种情景下,汉江流域的年总降水和年均气温在2006～2100年呈上升趋势;在不考虑汉江流域未来水利工程继续建设的情况下,气候变化在未来将会导致流域洪水风险进一步增加。