基于浸没边界—格子Boltzmann方法的带自由液面的水力学问题模拟

为了高效、准确地通过数值方法研究涉及自由液面的流固耦合问题,将单相自由液面格子Boltzmann方法与浸没边界法相结合,提出可计算水流的液面波动及其与刚体相互作用的耦合模型,该耦合模型通过对耦合作用力的迭代,可确保浸没边界的无滑移条件的实现,并可提高耦合模型计算的稳定性和准确性。进而通过该耦合模型模拟和分析了宽顶堰溢流和自由拍门过流两种常见的水力学问题,验证了该模型的可行性和正确性。     

干清支浑型水库泥沙淤积形态和运动规律研究

支流含有大量泥沙的洪水从弯曲干流弯顶处汇入,是一种特殊的干支流交汇现象。当汇口处于电站水库内,将使其水沙运动规律更加复杂。通过模型试验对桐子林水电站上游近坝段的大量含沙洪水入汇过程进行模拟,研究了库区内泥沙淤积形态和粒径分布规律,结果显示:整体来看,库区河段仍将发生累积性淤积,河道逐渐向高滩深槽、顺直微弯方向发展;具体来看,干支流交汇引起的主流偏转与能量损失,形成了支流河口淤出拦门沙坝、主流区床沙粗化以及回流区大幅淤积这一复杂演变现象;从电站运行角度来看,前10年,推移质泥沙主要在支流淤积和输移,后10年内,推移质泥沙洲头逐渐推移至坝前,需要采取一定措施排沙,以保证电站安全高效运行。     

绿色屋顶屋面径流水量水质影响实验研究

为了研究屋顶绿化对屋面径流水量水质的影响,对成都市2个不同类型绿色屋顶(绿A及绿B屋顶)2010年3月至2011年6月的屋面径流水量水质进行监测,以普通混凝土屋顶为对照屋顶.研究结果表明,两绿色屋顶总截流率近65%,且截流率随雨强的增大而减小.两绿色屋顶都能够提高雨水pH值近1.5.绿A屋顶径流TN、TP和CODcr质量浓度均值依次为2.07、0.08、23.8 mg/L,总负荷依次较对照屋顶降低了84.2%、19.0%、61.4%.绿B屋顶径流TN、TP和CODcr质量浓度均值依次为12.30、0.135、34.5 mg/L,TN和CODcr总负荷分别较对照屋顶降低了47.2%和48.1%,TP总负荷较对照屋顶升高了11.4%.研究表明：绿色屋顶的截流效果显著|与对照屋顶相比,绿A屋顶对屋面径流污染有改善作用,绿B屋顶加剧了屋面径流P污染.     

基于浸没边界—格子Boltzmann方法的带自由液面的水力学问题模拟

为了高效、准确地通过数值方法研究涉及自由液面的流固耦合问题,将单相自由液面格子Boltzmann方法与浸没边界法相结合,提出可计算水流的液面波动及其与刚体相互作用的耦合模型,该耦合模型通过对耦合作用力的迭代,可确保浸没边界的无滑移条件的实现,并可提高耦合模型计算的稳定性和准确性。进而通过该耦合模型模拟和分析了宽顶堰溢流和自由拍门过流两种常见的水力学问题,验证了该模型的可行性和正确性。     

拓展型绿色屋顶热效应实验研究

为探求绿色屋顶的热效应,对成都市2种不同结构的绿色屋顶(本地标准建设绿A和国际标准建设绿B)和混凝土对照屋顶(对照R)的剖面温度进行了为期1年的连续监测。研究表明：(1)绿色屋顶在夏、冬季均具有良好的隔热节能效果,较对照R屋顶,6~8月绿A和绿B的屋顶内表面温度分别平均降低1.6℃和1.2℃,12月、1月分别平均升高2.1℃和2.8℃;由于基质层和排水层的差异,绿A夏季降温效果略优且温度振幅小,而绿B冬季保温效果更好。(2)夏季绿色屋顶能大幅降低屋顶外表面温度峰值和振幅,有利于延长屋顶寿命。(3)绿色屋顶垂向剖面各层受太阳辐射的影响从上向下逐层减弱,且对太阳辐射的响应逐层延后,夜间各层温度稳定且温差小。(4)植物层和基质层对绿色屋顶的隔热节能效果起关键作用。