重庆河段水沙分析系统的开发与应用

结合先进的可视化编程技术和数据库技术,建立了重庆河段水沙分析系统。实现了重庆河段水沙数据的综合存储管理、信息检索查询、河段冲淤计算等功能,系统的建立为水沙规律分析提供了高效的研究平台。应用开发的水沙分析系统,对嘉陵江入汇口处玄坛庙水位站的水位流量关系和上游鹅公岩-玄坛庙水面比降进行统计分析,研究了不同汇流比情况下水位流量关系及上游水面比降的变化规律。     

基于代表性单元的流域水沙耦合模型及其应用

构建适用于宏观尺度的流域水文模型和模拟流域泥沙输移是流域水文模拟技术和理论的重要研究内容,流域水沙耦合模拟是其中的重要问题。本文以适用于宏观尺度的代表性单元流域水文模型为基础,引入泥沙的侵蚀和运移过程建立了水沙耦合模型,通过对水沙运移过程中河道坡度变化的模拟,实现了真正意义上的水沙耦合模拟。为了解决二叉树结构的河道编码方式不能处理三条支流汇合的局限,在模型中使用了虚拟计算单元。使用高精度的遥感影像资料量取河道宽度,然后拟合河道宽度和汇流面积的相关关系,从而确定各计算单元河道宽度,为缺资料地区的水文模拟提供了一种方法。结果显示,水文模拟效果很好,输沙率的模拟值与实测值相比在输沙总量和年内过程方面都非常吻合,流域河道坡度整体上稳定,但是局部河段仍处于演化过程中。     

新型局部放电检测系统的开发与应用

针对局部放电检测难、效率低等问题,设计开发了一种新型的局部放电检测系统。它是基于物联网技术,实现了前端图形化采集、无线自组网传输、后台实时监控等功能,同时支持移动端查看。在实验室内模拟了GIS装置试验,试验结果表明该系统能够准确显示放电信号,保证了检测质量。同时进行了大量现场检测,准确地分析了异常的局部放电信号,提高了工作效率。     

局部数据控制模型设计方法研究及其在汽车开发中的应用

论述了数据控制模型在汽车开发中的意义,从骨架设计要点、单件结构设计要点、附件设计要点,以及标准库的建立与选用等方面介绍了局部数据控制模型的设计方法,并分析了局部数据控制模型在车头骨架结构与前保险杠结构设计中的应用。     

高压开关柜局部放电检测机器人的开发与应用

目前开关柜局部放电检测只能依靠人工操作,存在工作量大、检测效率低、检测质量差等问题。为了解决上述问题,设计开发了一种可用于开关柜局部放电检测的机器人,该机器人以变电站巡检机器人为基础,安装了5个自由度的轻型机械臂,采用双目立体视觉技术实现检测位置的定位,可以携带多种传感器自主实现高压开关柜的局部放电检测。该机器人在济南美里湖变电站进行了试点应用,各项功能均达到了预期目标,具有工程实践意义。     

高压开关柜局部放电检测机器人的开发与应用

文章开发了一款高压开关柜局部放电检测机器人,并对该机器人的应用效果进行分析。     

基于局部微分求积-拉格朗日法的滑动轴承动力特性求解模型

以拉格朗日(Lagrange)多项式作为微分求积(the differential quadrature method,DQ)方法的基函数,建立了基于局部DQ-Lagrange方法的滑动轴承动力特性求解模型.并在此研究基础上,提出了将静态压力及扰动压力同步直接求解的方法.分析了节点密度、支持域大小、边界条件等对求解的影响.结果表明:多点的支持域模型求解精度高,相当于高阶有限差分法,但插值节点较多时,DQ-Lagrange方法易出现高阶插值引起数值振荡现象;半Sommerfeld条件与Reynolds边界条件对滑动轴承最大压力及载荷求解影响较小,对动力特性系数影响较大,Reynolds 条件求出的动力特性系数普遍大于半Sommerfeld条件.     

基于局部模型网络的烟气含氧量软测量模型的建立与应用

烟气含氧量作为燃煤电站重要的出口参数,反映了燃煤电站锅炉的热效率。针对烟气含氧量测量仪测量不准的问题,提出了基于局部模型网络结构建立烟气含量多模型的软测量模型。贵州某电厂的2#锅炉真实的现场历史数据被用于建模和验证,MATLAB仿真结果证明,此方法能够较精准地测量空预器出口处的烟气含氧量。     

锂离子电池数值模型与经验模型研究

摘要：设计锂离子电池及优化其参数,确定荷电状态工作区间,以提高其使用寿命。需要精确的电池模型作为理论和实证研究的基础,电池模型分为数值和经验两大类别,分别从电池内部电化学反应和电池充、放电测试数据来建立起锂离子电池模型。分析对比两类模型精确度与适用性,通过两者与实验测试数据的仿真对比,发现以电化学出发的模型精度高于经验模型。     

波流与泥沙耦合模型中海岸越顶水流冲刷模拟

海岸越顶水流冲刷是一种自然现象,通常发生在风暴期间,可能会导致近岸地形的剧烈变化.现有海岸岸滩演变三维数学模型还较少考虑越顶水流冲刷,尤其是越浪冲刷的作用.为此,本文发展了越浪输沙经验算法,并引入到基于FVCOM和SWAN的三维波流与泥沙耦合模型中,建立了能够模拟越顶水流冲刷的三维岸滩演变数学模型;收集了两组越顶水流室...     

细沙河床丁坝局部冲刷深度计算公式的验证

局部冲刷深度是丁坝工程设计中的一个重要参数,关系着整个工程的安全与造价。为使河道整治工程建设更加安全、经济,在丁坝设计中应选取较符合实际的丁坝局部冲刷深度计算公式,故对丁坝冲刷计算公式的检验显得尤为重要。本文选取了九组具有代表性的公式,利用国内外河流丁坝冲刷实测资料和模型实验资料,分别运用相关系数法、最小距离法、集中系数法、偏离系数法和聚类分析法对各家公式进行检验分类。     

Multipoint models of 1D single-phase flow hydrodynamics

Analytic models are constructed for multipoint approximation of hydrodynamic processes in 1D single-phase flow. Analysis of the effect of a model order on its accuracy is carried out in the frequency region. It is shown that an admissible quality of a multipoint model is attained for orders not lower than 10–30, depending on the chosen channel.     

Numerical simulation of time resolved charge transport in semiconductor structures for electronic devices

Excess charge carrier transport and relaxation in semiconductor layered structures have been numerically simulated by a finite-difference method. The standard mathematical model of charge transport in semiconductors has been used, consisting of two continuity, two diffusion and two drift equations and a Poisson equation involving electron, hole concentrations and potential. The relaxation process is described by means of Shockley-Read-Hall recombination statistics. The equations of the model are solved in a one-dimensional space domain and the time domain. The simulation program can be used to deduce semiconductor parameters like bulk lifetime, surface recombination velocity, diffusion coefficients and mobilities of electrons and holes from measurements of photoconductance decay. A technique for a direct measurement of the recombination velocity at a wafer’s surface or interface is presented. It is based on the measurement of the initial photoconductance decay after laser pulse excitation of excess charge carriers in a very shallow layer at the surface or interface. Under conditions to be fulfilled for a correct measurement, the initial decay process is dominated by recombination at the surface and the decay of the measured curve depends almost exclusively on the surface recombination velocity. In this case the simulation program is necessary to interpret the measurement data.     

赣江下游水动力数值模拟研究

赣江下游受江湖关系顶托影响,水流运动极为复杂,水位流量关系年际变化显著。通过建立正交曲线坐标系平面二维浅水方程ELADI（Eulerian-Lagrangian alternating direction implicit method）有限差分方法的水动力模型对赣江河流下游进行了水位,流速与东西河分流比验证和连续十年的分流比模拟,分析了水位流量关系和分流比的变化特征。模拟与分析结果表明,模型高效稳定,计算结果与实测资料吻合良好,可用于河流水动力的数值模拟与预测。     

大型立式混流泵装置水动力特性数值模拟

应用k-ε和k-ω相结合的SST湍流模型封闭控制方程,对立轴蜗壳式混流泵装置的内部流动结构进行数值模拟。采用全隐式网格耦合求解,计算中考虑了叶轮叶顶间隙的影响。通过计算获得了泵装置全流场,分析了蜗壳出水室的流态和叶轮的水力特性,预测了泵装置性能并与试验值进行了比较。结果表明：蜗壳出水室内的流动为轴向流动与环向旋转的合成流动,静压分布较对称,出口断面轴向流速分布均匀度和速度加权平均角相对较低;叶片表面的静压分布呈现较为清晰的规律,叶片表面静压分布比较均匀,压力面的静压整体上比吸力面要高;随着流量的增大,叶轮承受的轴向力渐小,而径向力则先减小后增大;数值模拟预测的性能结果与试验的性能结果相比较,前者高于后者,趋势基本一致。     

特约文章：植被对明渠水流及泥沙运动的影响

近年来随着对城市水环境的治理、岸坡的护理、湿地的设计与管理及山区水资源的开发利用,有关植被水力学的研究成果呈指数性增长。目前的研究侧重于植被对水流的影响,而有关植被对泥沙运动影响的成果很缺乏。文章结合作者近期的工作,对在水力学与泥沙研究中有关植被对水流特征长度、床面粗糙度、流速分布、泥沙起动、推移质输沙率及悬沙浓度等的影响进行讨论,并提出有待进一步探讨的问题。     

水库下游分组沙冲淤特性分析

水库修建前后下游河道分组沙冲淤实测资料表明:建库前特定河段粗沙淤积主要是由于水力因素沿程显著减弱;建库后近坝河段,泥沙补给不足,各组泥沙均发生较剧烈的冲刷,床沙粗化迅速;距坝较远的河段,只要上游河段有足够泥沙补给,能够基本达到饱和的各组泥沙的冲淤特性与建库前保持一致,但淤积量趋于减小;水库下游发生长距离冲刷的主要原因是床沙补给不足,尤其是细沙补给严重不足.     

斜坡上的推移质输沙率公式

为了获得理论更全面、应用范围更广的推移质输沙率公式,基于数理统计方法及力学分析方法,借鉴Engelund推移质输沙率模型,研究了斜坡上推移质输沙率问题。在分析斜坡上泥沙颗粒受力的基础上,考虑了水流近底作用流速的随机性及床面上泥沙颗粒分布的随机性,推导出了斜坡上泥沙起动概率;探讨改进了单位床面上泥沙颗粒数和推移质运动速度的计算式,得到了文中推移质输沙率公式。采用不同坡度的实测资料进行验证,并与其他经典公式计较,结果表明,在不同坡度的情况下文中公式都有较好的适用性,且精度较高。     

基于非线性理论的推移质输沙率公式

基于非线性理论的尖点突变模型,分析了水流条件和泥沙颗粒在床面相对位置对泥沙输移过程的非线性动力学特征的影响,得到尖点突变模型的状态变量和控制变量,建立了定性描述泥沙输移的尖点突变模型,并通过坐标变换和拓扑变换,构建了非线性推移质输沙率公式。经与推移质输沙率实测资料、基于同理论推移质输沙率公式和经典推移质输沙率公式对比,分析了低强度输沙时不同公式计算结果存在差异和高强度输沙时计算精度发生突变的原因,讨论了泥沙起动切应力对输沙率公式的影响,验证了本文公式具有良好的适用性,证明了本文非线性推移质输沙率公式是合理的。