近似正交的曲线网格生成技术研究

基于Thompson曲线网格生成方法,导出一组新的调节函数P、Q的表达式,并给出了曲线网格生成实例。实例检验表明,该调节函数能够对复杂边界的单连通域或多连通域生成理想的曲线网格,即网格近似正交,网格分布能够适应物理量场变化的情形。在实际水利工程流场数值模拟中,该方法能够准确地使用边界条件,提高求解精确度。     

河势贴体河道平面二维正交网格生成方法的研究及应用

基于河势概念和Hermite三次插值函数 ,提出了河势贴体河道平面二维正交四边形网格的生成方法 ;与边界层坐标系下水深平均流体力学控制方程和SIMPLER算法联合使用 ,建立了河道平面二维数学模型 ;进行了葛洲坝枢纽至磨盘溪河段二维网格生成及水流泥沙数学模型的实例研究 ;讨论了该网格生成方法的主要特征     

基于边界元理论求解水下潜艇流噪声的研究

该文运用无紧致声源假定的边界元法和传统的FW-H方程对水滴型潜艇的流噪声特性进行了数值模拟,将数值模拟得到的水听器处的声压值与试验值进行了对比,并研究了两种方法在求解沿潜艇X轴和Z轴上不同特征点处流噪声时的差异.结果表明,对于水听器处的流噪声声压值,边界元法得到的解更接近干试验值,而对于远场求解,两种方法得到的结果相差不大.     

河势贴体河道平面二维正交网格生成方法的研究及应用

 基于河势概念和Hermite三次插值函数,提出了河势贴体河道平面二维正交四边形网格的生成方法;与边界层坐标系下水深平均流体力学控制方程和SIMPLER算法联合使用,建立了河道平面二维数学模型;进行了葛洲坝枢纽至磨盘溪河段二维网格生成及水流泥沙数学模型的实例研究;讨论了该网格生成方法的主要特征。 关键词：正交网络;数学模型;河势;Hermite函数;边界层;SIMPLER算法     

具特征约束的有限元三角网格自动生成方法

 鉴于地下水数值计算中有限元剖分的特殊需要，提出了一种满足一定约束条件下某一区域内的三角网格自动生成方法，并给出了该方法实现的过程。该网格生成方法综合考虑了两种类型的内部特征约束：固定结点和固定单元边，在此基础上产生满足约束的离散点序列以及已有结点联系表，从而进行三角形网格的自动生成，自动便捷提供数值计算所需的模拟区离散的各种数据信息。另外，还讨论了网格生成后的校验与校正以及向四边形单元的拓展。     

可调式跌水网格混合器的研制及工程应用

为了实现快速混合,发挥新型高效混凝剂的特性,开发出可调式跌水网格混合器。结合 某水厂的生产调试,对混合器的混合性能及运行情况进行研究。试验结果表明:正常运行中,混合均 匀度接近96％。混合器对流量变化不敏感,混合均匀度均在93％以上。在保证沉淀池浊度去除率 的条件下,可节省加药量1／3。絮凝池进口处的溶解氧比混合池进口处约增加2．5 mg／L,有利于发 挥沉淀池和滤池中微生物的降解作用。     

多种介质区域有限元网格自动生成技术

对于具有多种透水介质的堤防地基用波前法进行有限元网格自动划分，通过背景网格密度函数的办法控制网格的尺寸，并在网格有效性的检查上对波前法进行改进。研制的网格生成计算机动态显示界面具有数学计算、人机对话，图形显示及修改等功能，不但使得网格自动生成的前处理工作可以在可视化平台上直接进行，而且可以在该平台上修改已有的有限元网格，显示与检查不同介质区域边界信息，生成边界条件数据等。     

等效黏性边界单元及黏性边界波动输入方法

为更好的利用大型通用软件进行结构-地基动力相互作用分析,本文在黏性边界的基础上提出黏性边界单元的概念,通过构造相同阻尼矩阵的方式提出了能够实现黏性边界功效的特殊有限单元-等效黏性边界单元.等效黏性边界单元能够较好的模拟地基的辐射阻尼效应,使黏性边界的实现更加方便.同时,为简化大型通用软件中地震波的输入,提出了适合于黏性边界条件下水平成层地基中垂直入射地震波的输入方法.该方法不需要借助其它辅助计算就可直接在各种大型通用有限元软件中用一个数值模型实现地震波动输入,具有很强的通用性.此输入方法极大的减少了地震波动输入的数据准备工作,降低了操作的复杂程度.数值算例表明,等效黏性边界单元及文中提出的地震波动输入是简单可靠的.     

设调压室水电站输水发电系统耦合振荡特性研究

设调压室水电站输水发电系统是复杂的水机电耦合系统,目前对耦合系统的振荡特性以及各个子系统间的耦合作用关系尚不明晰。本文首先将整个水电站系统分为“引水隧洞-调压室”子系统和“压力管道-机组”子系统,针对“压力管道-机组”子系统的稳定性提出了耦合振荡域的概念并推导了其解析公式,然后结合特征值分析法和数值模拟揭示了耦合系统的振荡特性,最后运用频域分析法探究了两个子系统间的幅频特性及相互作用关系,提出了衡量系统耦合振荡稳定性的定量指标。结果表明：当调速器参数在耦合振荡域外取值时,水电站系统恒不稳定,因此调速器参数在耦合振荡域内取值是整个水电站系统稳定的必要条件。当调速器参数在耦合振荡域内取值时,耦合系统的稳定性由低频振荡模式决定,将系统低频振荡模式的频率代入到两个子系统的幅频特性函数之积中,可以得到振荡叠加率,该值反映了系统扰动在闭环系统中增益值,具有明确的物理意义,当振荡叠加率小于1时,受扰系统趋于稳定。研究成果不仅丰富了水力过渡过程理论体系,对提高水电站运行稳定性也具有较好的工程应用价值。