磨刀门海域枯季三维咸潮上溯影响研究

基于FVCOM模型,建立磨刀门海域枯水期三维盐度扩散数学模型,研究磨刀门海域咸潮上溯规律,并在分析磨刀门海域三维盐度扩散特征的基础上,考虑磨刀门水道航道疏浚工程,研究工程对该海域咸潮上溯的影响。结果表明,航道疏浚工程后,咸潮上溯的距离有所增大,但对非工程区域影响不大,不是影响磨刀门海域咸潮上溯的主要原因。     

珠江磨刀门河口咸潮活动对流域调水工程的响应

为分析珠江三角洲水资源配置工程(流域调水)建成后对珠江磨刀门河口咸潮入侵范围及沿岸取水口取水条件的影响,采用珠江河口整体三维斜压数学模型,研究珠江磨刀门河口咸潮活动对不同流域调水方案的响应。结果表明,磨刀门水道下游不同位置的取淡机率对上游水资源配置工程的取水量(80、160、240m~3)变化敏感性不同,在径潮动力互相平衡区域(滞留点)附近,各级取水流量下,取淡率变化幅度在5%~8%之间;当上游取水量逐渐增大时,咸水界也随之上移,每增加80m~3的取水量,咸水界上移0.9~1.1km。研究成果可为珠江三角洲水资源配置工程提供参考。     

枯季咸潮期珠江河口水资源调度模型研究

珠江河口磨刀门水道沿岸分布有众多取水口,该地区受咸潮影响严重,其水量与水质(含氯度)对该地区的水资源调度有重要影响。针对咸潮期珠江河口水资源调度的特点,采用宏观与微观相结合的方法,建立了耦合咸潮预报数学模型和水资源系统管网模型的珠江河口水资源调度模型。宏观上基于咸潮数学模型预报的各取水口咸情,结合相关调度规则及水库实时库容、水厂需水量等信息,确定各取水泵站需提供的取水量;微观上建立水资源系统管网模型,对水库水位、节点含氯度等进行精细模拟。模拟结果表明,所构建的模型能对咸潮影响下的珠江河口地区多水源水量、水质联合调度过程进行合理描述,可为枯季咸潮期珠江河口水资源实时调度方案的制定提供参考。     

河谷下切对危岩体卸荷带裂缝发育的影响

在建的金沙水电站所在地区工程地质条件复杂,经现场调查发现电站坝址区及近坝库段上游右岸的花石崖危岩体区存在有多条裂隙,裂隙发育严重危及工程安全。为此,根据危岩体边坡的地质构造和后期的地质作用,采用三维有限元数值方法建立数值模型,分期次对花石崖段河谷下切过程进行模拟,分析了河谷演化过程中河谷应力场的变化规律及卸荷特性。结果表明,下切卸荷过程中拉应力的增大形成了初始裂隙,切应力的存在导致裂隙产生错动并进一步延伸,应力集中导致河谷下切过程中应力场的不断调整,下切过程有继续开展的趋势,计算结果与裂隙位置基本吻合,表明分析方法合理、可行。     

河谷下切过程中岸坡不对称卸荷机理

岸坡异常卸荷是西南深切河谷地区大规模水电工程建设过程中常遇到的典型问题之一,经现场平硐调查发现,拟建澜沧江上游河段的第四级水电站上、中坝址左右两岸均存在不对称卸荷现象,即右岸卸荷深度明显大于左岸,根据坝址工程地质条件建立了河谷下切二维离散元模型,并模拟了河谷下切过程中岸坡的卸荷过程。结果表明,左右岸坡不同的坡体结构和岩性组合是导致不对称卸荷的控制性因素,上、中坝址右岸均发生压缩—倾倒变形,韧性剪切带在坡体分布位置的不同,产生不同程度的软弱基座效应,也会导致卸荷深度不同。     

微弯河道河床及河岸压强分布特性研究

为揭示微弯河岸形态下河床及河岸沿线压强的分布规律,利用FLUENT模拟研究了顺直河道衔接正弦形河道的模型在不同河道水流流速条件下河床界面与河岸沿线压强的分布特性。结果表明,河床界面的沿线压强受曲边形态的影响呈一定的波动特性,且这种波动特性会随流速增大而增强;河岸不同分层的沿线压强呈相似的波动特性,具体表现为河道凸岸段为水力低压区,凹岸段为水力高压区,且上层波动性更强;当河道水流流速增大时,河岸沿线总压强的波动振幅也随之增大。     

珠江磨刀门河口悬沙絮团特性及其影响因素研究

基于2013年洪季磨刀门河口拦门沙固定悬沙絮凝观测和同步水文泥沙、波浪实测数据,分析了细颗粒泥沙絮凝发育特征,探讨了细颗粒泥沙絮凝发育影响因素。结果表明,磨刀门河口悬沙絮团体积浓度存在垂向差异,表层较低,底层较高;絮团体积浓度小潮体积浓度大于大潮;絮团粒径垂向分布呈表、底层小,中层大的特点;流速与絮团粒径的关系存在大小潮差异,大絮团出现在低流速情况下,随着流速增大,特别是当流速大于0.6m/s时,难以形成较大的絮团,絮团粒径随着流速的增大而减小;磨刀门含沙量较低,远低于临界含沙量,含沙量对絮团的形成影响较小;河口盐度可能超过了最佳絮凝盐度,盐度对絮凝的影响不大;波浪对悬沙絮凝的影响体现在水体的扰动,适当的紊动可促进絮团的发育,但强烈的紊动则阻碍絮团的进一步发育,当有效波高大于0.43m时,絮团粒径与有效波高存在明显的负相关关系。研究结果有助于加深对复杂动力条件下珠江河口泥沙运动特性及物质输运过程的认识。     

潮汐河口闸上河床演变对建闸的响应

针对档潮闸闸上河床演变的响应研究较少的问题,以浙江省强潮河口曹娥江口门建闸为例,基于建闸前水沙输移特点及河床演变分析,来用动床数学模型研究了建闸对闸上河床演变的影响.结果表明,建闸后闸上河道蓄水及口门锓蚀基面抬高,闸前至新三江闸河段内呈壅水淤积,新三江闸以上河段发生单向冲刷.     

三角形河床形态对潜流交换作用的影响

为揭示交错三角形河床影响下的潜流交换机理,利用Fluent和COMSOL软件构建了三角形河床地形影响下的地表水-地下水流动的数学模型,并采用试验数据对模型模拟的地表水流速进行了验证,分析了水沙交界面的流速与压力分布和潜流交换区与缓流区的流速分布等。结果表明,河床几何形态促使水沙交界面形成了高低压交错分布的情况,强烈影响着水沙交界面和潜流带的流速分布及大小。波峰上游侧为下降流区域,波峰下游侧为上升流区域。潜流交换区的横向流速与纵向流速分量分别形成了一条"缓流带",其相交区域为潜流交换区的缓流区,缓流区的位置随着三角形河床波峰的位置而变化。研究成果可为三角形河床地带的工程建设提供参考。     

基于竖缝式鱼道的鱼类上溯试验研究

为分析影响鱼类上溯的影响因素,基于竖缝式鱼道对19～27 cm体长范围内的鲫鱼开展连续上溯试验。通过物理模型和数值模拟相结合的方法,对鲫鱼上溯过程的位置与数值模拟得到池室内部的流速场和紊动能叠加分析,得到鲫鱼上溯所喜好的流速范围。试验结果表明,体长为19～27 cm的鲫鱼上溯所喜好的池室流速范围为0.091～0.524 m/s,试验中水流的紊动能最大值为0.035 6 m²/s²,小于0.050 m²/s²,属于低紊动能区,适合鱼类上溯,鱼类在上溯过程中会寻找流速和紊动能低的地方进行上溯。研究成果可为其他鱼类上溯提供参考。     

潮汐河口概化感潮河段的数值模拟试验

为解决潮汐河口水动力数值模拟中常见的模拟困难问题,以珠江黄茅海河口和崖门水道为例,采用Delft3D二维水动力模块进行数值模拟试验,在仅考虑其基本纳潮特性条件下,概化崖门上游感潮河道,模拟黄茅海河口和崖门水道的水动力过程,并与实测数据进行对比分析。结果表明,在潮汐河口水动力数值模拟中,当缺乏上游感潮河道实测资料,或为节省资源而缩减计算范围而导致无法将实际潮区边界作为上游边界时,概化方法可为解决其相关模拟困难问题提供参考。     

燃烧组织对燃气锅炉NO排放的影响

湍流燃烧是复杂的湍流与燃烧化学的相互作用过程,具有宽广的时间尺度和长度尺度,在实际应用中有着十分重要的地位。通过数值模拟的方法,在不同的当量比下改变速比,得到不同工况下的燃烧器出口温度、 NO体积分数和CO体积分数、燃烧器温度分布云图以及NO, CO, O₂体积分数分布云图,并得到燃气锅炉整体温度分布云图。要减少燃气锅炉污染物的排放,就需在NO和CO排放之间做权衡以达到效益最大化。同时,富燃可有效减少NO的排放量。在速比较小时,随着速比的增大,最终排气温度升高,而当速比大于一定值时,最终排气温度将稳定下来,此时速比变化不影响排温效果。     

窗户样式对室内自然通风的影响分析

窗户样式对建筑室内自然通风有重要影响。文中对南宁市某住宅小区典型户型的自然通风情况进行了模拟计算与分析,得到了2种不同窗户样式对室内自然通风的影响情况,为该地区自然通风设计提供参考和依据。     

预测运转参数对双燃料发动机性能的影响

文中模拟计算了运转参数如引燃油量,燃料当量比等对双燃料发动机性能的影响,简要介绍了改善发动机性能的措施。结果表明,适当增加燃料当量比有益于提高输出功率。     

二冲程柴油机设计参数对扫气过程的影响

利用多维数值模拟方法,对二冲程柴油机倒拖情况下的进、排气过程进行模拟,研究转速变化、进气口仰角变化对扫气过程的影响。     

天棚结构对天棚换热影响的模拟分析

建立天棚辐射供冷系统天棚层内的传热模型,通过数值求解方法,给出了不同的天棚结和填充材料对天棚换热的影响程度,为实际工程提供了有益的参考.     

燃烧室形状对柴油机性能影响的研究

为研究混合气的形成状况和燃烧质量，探索燃烧室形状对柴油机性能的影响，本文应用STAR—CD程序对不同几何形状的燃烧室内的燃油雾化、燃烧进行三雏数值模拟。计算结果表明，燃烧室的形状对燃烧过程有着重要影响。缩口燃烧室具有较大的挤流强度，较长的涡流持续期，较合理的涡流分布，更有利于混合气的形成，可以进一步加速扩散燃烧，产生较高的缸内压力和温度，具有最好的燃烧性能。直口燃烧室燃烧性能相对较差，敞口燃烧室的最差。但是缩口燃烧室的热应力较大，残余废气不易排除，实现增压比较困难。     

不同种类燃气对集束射流特性的影响研究

应用FLUENT软件对电弧炉用集束氧枪的射流特性进行数值模拟研究,讨论了环氧流量、燃气种类、燃气流量以及燃气热值对集束射流射流特性的影响。比较分析高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气和天然气燃烧条件下的集束射流射流特性,并与普通超音速射流进行对比。最后,通过实验室实验进行验证。