绕单自由度涡激振动圆柱的速度环量的时空分布特征

对低质量比(质量比为8.63)的单自由度圆柱的涡激振动进行了数值模拟,模拟中选取了四组折合速度(第一组对应位移响应的初始分支,另三组对应下端分支)。模拟所得的圆柱运动响应和升力系数与Williamson的相应实验结果相符。根据模拟所得的流场对各组案例中绕圆柱的速度环量进行了计算和分析,结果表明:①无量纲化速度环量在时空上总体呈交替的条带分布,条带的斜率和宽度分别对应于环量向外传播的速度与环量的变化周期,条带斜率随来流速度增大而增大;②经验正交函数(EOF)分解得到的第1和第2空间模态包含了环量时空分布的主要信息,且其均对应于第一主频;③环量均方根值沿径向的分布在初始分支段与下端分支段之间有显著区别,导致这一差别的主要原因是其对应的尾流脱涡模式不同——分别对应于2S和2P模式。     

潮流场中质点运动的可视化*

提出了一种适用于非结构化网格系统中质点运动轨迹的跟踪算法。利用数值计算方法的稳定性限制条件对质点位置的搜索算法进行了优化,极大地降低了算法的时间复杂度,提高了计算效率。用Visual Fortran语言实现了质点运动的动态显示。将其用于渤海潮流场中质点运动规律的研究,初步得出了渤海中质点运动和水交换的一些规律。     

天然类胡萝卜素色素的特性与开发利用研究

在论述类胡萝卜素色素理化特性基础上，对天然类胡萝卜素色素的提取及开发利用技术进行了讨论。     

波浪作用下污染物的混合和离散

本文建立了基于Sigma坐标的对流扩散数学模型，提出了通过数值模拟结果计算波浪场中纵向离散系数的方法，并通过数值模拟对波浪作用下污染物的混合和离散进行了研究。文中研究了水质点垂向振动和波浪参数对混合过程和纵向离散系数的影响；非各向同性扩散系数对纵向离散系数的影响；以及扩散系数的垂向分布对纵向离散系数的影响。研究结果表明，水质点的垂向速度对纵向离散系数有显著影响；若按波浪场中常用的湍流模型确定湍动扩散系数的分布规律，扩散系数的垂向分布对纵向离散系数的影响并不明显。     

潮汐和季风作用下渤海湾水交换研究

渤海湾毗邻我国北方重要的经济带——环渤海经济圈,高污染负荷使其面临巨大的环境压力。水交换能力是影响渤海湾环境容量的重要动力学因素,其中潮汐和风应力是渤海湾水交换的关键驱动因素。本文针对渤海湾的水交换问题建立了基于欧拉观点的水龄模型,通过对比潮汐单独作用下与潮汐和季风共同作用下渤海湾内水龄的时空分布特征,研究了这两个因素在渤海湾水交换中的作用。研究结果表明,季风使得渤海湾与外海的水交换明显加快,是影响渤海湾物理自净能力的重要因素。对渤海湾水龄的季节变化分析表明,冬季渤海湾与渤海中部水交换较强,夏季较弱。     

主动式冷梁热工性能仿真模型及实验验证

以无限空间射流理论和表冷器换热理论为基础,对主动式冷梁的工作原理进行了分析。在假设条件下,建立了诱导送风模型和干工况表冷器换热模型。结合这两种模型,最终建立了主动式冷梁工作模型。在设定的5种静压箱静压值下,对主动式冷梁样品的一次风量、二次风量、水侧换热量等热工参数进行测试。选取诱导比和制冷量两个表征冷梁性能的参数作为标准,对模型理论值与样品实际值进行了一致性与差异性分析,验证了所构建的主动式冷梁模型。     

主动式冷梁热工性能仿真模型及实验验证

以无限空间射流理论和表冷器换热理论为基础，对主动式冷梁的工作原理进行了分析。在假设条件下，建立了诱导送风模型和干工况表冷器换热模型。结合这两种模型，最终建立了主动式冷梁工作模型。在设定的5种静压箱静压值下，对主动式冷梁样品的一次风量、二次风量、水侧换热量等热工参数进行测试。选取诱导比和制冷量两个表征冷梁性能的参数作为标准，对模型理论值与样品实际值进行了一致性与差异性分析，验证了所构建的主动式冷梁模型。     

Numerical simulation of shallow-water flooding using a two-dimensional finite volume model

A 2-D Finite Volume Model (FVM) is developed for shallow water flows over a complex topography with wetting and drying processes. The numerical fluxes are computed using the Harten, Lax, and van Leer (HLL) approximate Riemann solver. Second-order accuracy is achieved by employing the MUSCL reconstruction method with a slope limiter in space and an explicit two-stage Runge-Kutta method for time integration. A simple and efficient method is introduced to deal with the wetting and drying processes without any correction of the numerical flux term or the source term. In this new method, a switch of alternative schemes is used to compute the water depths at the cell interface to obtain the numerical flux. The model is verified against benchmark tests with analytical solutions and laboratory experimental data. The numerical results show that the model can simulate different types of flood waves from the ideal flood wave to cases over complex terrains. The satisfactory performance indicates an extensive application prospect of the present model in view of its simplicity and effectiveness.     

二阶核近似有限粒子方法的改进

该文对基于相容性核近似方法的二阶核近似光滑粒子流体动力学方法(K2_SPH方法)中函数及导数的核近似估计方法进行了改进,提出了一种改进的二阶核近似有限粒子方法(SK2_FPM方法).以一维情况为例对SPH方法、K2_SPH方法和SK2_FPM方法的核近似精度进行了理论推导和比较分析,并用Poiseuille流动、Couette流动以及一阶线性驻波问题三个经典算例对模型进行了检验.结果表明,随着核近似精度的改进,SK2 FPM方法较传统SPH方法和K2_SPH方法在计算精度和稳定性上都有一定程度的提高.