旋转射流喷嘴内旋流特性的PIV实验分析

利用二维粒子图像测速技术(PIV)对旋转水射流喷嘴内部流场进行了测量,将喷嘴入流条件分为入流流量比(切向流量与轴向流量之比)以及入流总流量两个因素,分析了两者对喷嘴出口旋流结构、切向速度分布以及喷嘴出口旋流数的影响.实验结果表明,入流流量比对喷嘴出口的切向速度大小及其径向分布都有影响,而入流总流量只影响其大小;入流流量比和入流总流量的增加均可使喷嘴出口的旋转流动增强,但只有入流流量比的增加可使喷嘴出口旋流数增加,而旋流数是喷嘴加旋效果的检验标准.     

基于物理栖息地模拟的减水河段鱼类生态需水量研究

河流生态需水量的研究从基于统计学Tennant法、7Q10法等简单估算发展到综合运用水文学、水动力学、环境水力学、生态学进行成因和机理分析。本文运用物理栖息地模拟模型计算西南山区二台子引水式电站减水河段的鱼类生态需水量。以省级保护性鱼类—青石爬鮡为目标鱼类,考虑流速、水深、水温、断面形态等主要影响鱼类适宜生境的影响因子对鱼类产卵期、育幼期、成年期等不同生命时期的需水要求进行分析。计算结果表明,青石爬鮡产卵期需水流量3.68 m^3/s、育幼期4.25 m^3/s、成年期3.26 m^3/s,分别占坝址处多年平均流量的38.33%、44.27%、33.96%,对水生态系统结构与功能认识和研究的不断深化,为坝址下游减水河段维持健康生态系统、保护珍稀性生物资源提供了有力依据。     

基于斜向放电通道的地表雷电电磁场特性分析

为保护敏感设备免受雷电电磁脉冲场的危害并选择合适的防护措施,需要确定斜向放电通道下雷电回击电磁场的场强以及分布规律。为此,将雷电斜向放电通道的电流微元分解为垂直和平行于大地的分量。利用脉冲函数表示通道底部电流,结合回击电磁场的传输线模型,根据偶极子法求解Maxwell方程组,得到了斜向通道在空间产生电场与磁场的解析表达式。进而研究了通道倾斜程度对不同场区地表回击电磁场的影响以及回击电磁场随观测点位置的变化规律。结果表明:地表电场比磁场更易受到通道倾斜程度和观测点位置的影响,且地表电磁场强度波形峰值在近场、中间场和远场均随斜向通道与地面夹角的增大而减小,在远场和中间场随斜向通道与地面观测点之间方位夹角的增大而减小。     

开关电源传导电磁干扰传播通道特性的参数灵敏度分析

本文在讨论如何建立电力电子装置的传导干扰传播通道的电路模型的基础上,借助OrCAD/PSpice软件对一开关电源进行了灵敏度分析.仿真与实测结果表明,建立较准确的电路模型,借助于计算机软件实现对传导电磁干扰传播通道的灵敏度分析,可系统地分析各元件对传导干扰影响的大小,为电力电子装置的电磁兼容的设计和调试提供有效的指导.     

不同降雨强度下岩体边坡的渗流场分析

降雨入渗主要是通过改变岩体边坡非饱和区渗流场引发边坡发生滑坡的,而不同降雨强度下的入渗又是降雨入渗的特例。本文针对裂隙程度比较大的岩体,把边坡岩体等效成连续介质,借鉴降雨入渗的分析方法,建立了不同降雨强度下的入渗分析数学模型并编制了相应的有限元计算程序。最后,通过算例分析了不同降雨强度下入渗过程中暂态饱和区的形成、发展以及暂态水压力分布、变化。     

基于匹配场的多目标源定位研究

为了研究匹配场定位方法对多元目标的定位效果,使用简正波模型运用匹配场处理进行三目标源定位模拟,对声场进行向量表示,并分别采用常规匹配场处理方法和功率定律处理方法进行匹配处理,分别对单目标和多目标进行仿真,做了多组不同信噪比和不同匹配方法的仿真结果,并进行分析和比较.仿真结果表明,采用匹配场定位的方法对多元目标定位同样有...     

基于随机矩阵理论的交直流输电通道线损大数据关联特性分析

基于随机矩阵理论对西电东送交直流输电通道线损率的关联特性进行分析。首先,利用线损大数据构建出实验矩阵数据源与对比矩阵数据源,并通过滑动窗口分别对这2类数据源进行滑动取样;其次,将平均谱半径作为关联特性的量化指标,计算出实验矩阵与对比矩阵的平均谱半径以量化线损率之间的关联特性;最后,对南方电网"八交八直"输电通道的线损大数据进行分析,结果表明所提方法能定量描述线损率与状态量及不同通道的线损率之间的关联特性。     

空气间隙击穿后电弧通道的特性分析EI北大核心CSCD

空气间隙击穿是输电线路故障的一种常见原因,间隙击穿后电弧通道的发展决定着间隙的绝缘恢复过程。该文搭建包含电学、光学、热学测量的放电试验综合观测平台,对30~50cm空气间隙击穿后电弧通道的演化过程进行研究。光学图像表明,放电通道的发展路径呈现弯弯曲曲的形态,通道的二维长度与间隙距离的比值范围为1.1~1.6,平均值为1.3;基于电压电流波形,计算得到空气间隙击穿后电弧通道的单位长度电阻在Ω/cm量级。根据纹影图像定义了通道的恢复程度,发现通道的恢复时间与放电通道单位长度注入能量正相关。综合该文试验结果,推测空气电弧通道结构为“核–鞘”结构,指出制约弧后恢复的主要是热学恢复过程。相关试验结果可以为间隙击穿后放电通道的恢复过程研究提供一定的借鉴。     

基于斜向通道模型的雷电电磁场近场近似特性

为获得更加接近实际情况的近区雷电电磁脉冲场(LEMP)波形,利用偶极子理论对基于斜向放电通道模型产生的地表LEMP场进行了理论研究。通过近似处理,得到了基于TL模型的地表LEMP近场及其导数的一阶、二阶近似解析表达式。采用脉冲函数表示通道基电流,对比了精确表达式与近似表达式计算的电磁场及其导数波形,结果表明:在距回击通道50m以内,电磁场及其导数波形分别与近似电磁场及其导数波形基本符合;在相同距离内,电场与其一阶近似之间的偏差比磁场与其一阶近似之间的偏差小,电场与其二阶近似之间的偏差比磁场与其二阶近似之间的偏差大,且这些偏差都随着水平距离的增加而增加。     

基于多旋翼无人机的输电通道自主巡检技术研究

传统输电线路通道电网巡检技术无法控制巡检安全距离,导致存在巡检精度低的问题,提出输电线路通道多旋翼无人机电网巡检技术研究方法。构建多旋翼无人机电网自主巡检飞行控制模型,寻找塔体的兴趣点,在确保不穿越塔体的情况下,实现安全检测,通过高速图像模块、成像传感模块、超声波局放传感模块,实现对无人机电网自主巡检飞行控制。为检测巡检技术的综合能力,设定对比实验,检测不同技术的环境适应能力、巡检精度和成像效果,实验结果表明,多旋翼无人机电网巡检技术的环境适应能力强、巡检精度更高,成像传感效果更好。     

灌木植被水流的流速垂向分布

速度分布是植被水流动力学研究的基础问题之一。与明槽水流的对数流速分布不同,植被水流在垂直方向差别较大,一般分为植间水流和植上水流两部分,垂向分布较为复杂。本文在考虑水流动量平衡的基础上,借助于混合长度紊流模型,并考虑植被形态的垂向差异,建立了表征流速垂向分布的微分方程;以灌木植被的形状为原型,在假定灌木直径垂向分布的前提下,得到了更为普适的流速垂向分布公式。将所得到的解析公式和室内试验数据及Baptist公式进行对比分析,发现本文公式与试验数据吻合得更好,能准确地反映植间流速的垂向变化。     

计入湿地植物影响的滇池二维流场计算

依据滇池生态环境建设规划,在以前研究工作的基础上,综合考虑湿地植物和湖泊水域条件变化,在水槽实验确定湿地植物综合糙率基础上,根据水动力学原理建立垂向平均化的二维水动力学模型。模拟研究了拆除防浪堤前后滇池水体及滇池生态湿地建成后湿地水体3种情况的流场,分析了湿地植物以及湖泊水体边界条件改变对滇池流场的影响。模拟计算结果表明,拆除防浪堤拓展水域对滇池湖泊流场整体影响不大,但拆除防浪堤改变了边界条件和风生流的局部流向,使滇池局部区域的流场变大。滇池北部福保和西山之间区域平均流速由0.73cm/s增加到1.18cm/s,增大了61.6%;滇池南端昆阳区域平均流速由0.34cm/s增加到0.57cm/s,增大了67.6%;其他区域的平均流速由1.22cm/s增加到1.32cm/s,增大了8.2%,变化较小。生态湿地建设对滇池流场的影响主要发生在湿地区域,湿地区域流场平均流速由0.43cm/s变为0.14cm/s,减少了67.4%;现有水体区域内流场平均流速由1.27cm/s变为1.21cm/s,减少4.7%,影响较小。研究成果对滇池湖泊生态环境的修复和建设有一定意义。     

定床上丁坝流场数值模拟

建立了边界拟和曲线坐标变换下的平面二维变水深流函数-涡量数值模型.给出的坐标变换可用于三维;计算紊动扩散系数采用F分布,模型可用于变水深情况.用本文的模型,研究了单个丁坝与不同个数、不同形式的丁坝群产生的流速场与涡量场,给出涡量与漩涡回流范围.结果表明:计算得出的流函数、涡量、流速合乎规律;丁坝坝头处流速大,流速梯度即涡量也较大.本文方法较通常紊流模型及原参数解简便,为丁坝绕流数值模拟的一条新途径.     

矩形明渠二维恒定均匀层流断面流速分布及阻力研究

基于广义牛顿内摩擦定律和水流能量方程,推导出了矩形明渠二维恒定均匀层流条件下流速偏微分方程定解问题,使用固有函数法求得了解析解;建立了指数函数型和幂函数型断面平均流速近似表达式;重点分析了在宽深比大于1的条件下,断面平均流速和沿程阻力系数的相应变化情况,并与二元明渠恒定均匀层流进行了对比。分析表明,由于侧壁的影响,断面平均流速下降而沿程阻力系数增加。     

地表糙率对坡面流流速影响的试验研究

地表糙率是影响坡面流流速特征及变化过程的重要因素。本研究采用变坡试验水槽在粗糙粒径(d≤10mm)、单宽流量(0.04~0.24 L·s-1·m-1)和坡度(2°~12°)范围内,利用定床阻力冲刷试验系统研究坡面流平均流速与粗糙粒径、流量和坡度之间的关系。结果表明:随着地表糙率的增加,水流克服阻力做功增加,能量降低,流速呈指数函数减小。地表糙率不同会导致坡面流速的主要控制因素不同,当粗糙粒径较小(0≤d≤2.5mm)时,糙率、流量和坡度对流速均有显著影响,解释方差分别为19.8%、44.8%和27.8%;当粗糙粒径较大(2.5d≤10mm)时,糙率和坡度对流速的影响很小(影响程度分别占8.8%和1.5%),流量为主要影响因素(占84.1%)。经多元回归分析发现,糙率对流速的影响最大(54.6%),流量次之(30.8%),坡度最小(6.6%),三者可以较好模拟定床条件下的水流流速(R2=0.919),且流速与糙率负相关,与流量和坡度正相关。该研究结果有助于深入了解不同糙率的定床阻力下坡面流流速的时空分布特征,为坡面土壤侵蚀过程物理模型的建立提供科学依据。     

局部起旋器内部旋流特性试验研究

螺旋流管道输固在一定程度上可以解决传统管道输送方式存在的高浓度与低能耗的矛盾.起旋器是螺旋流产生的重要装置,采用模型试验与理论分析相结合的研究方法,对其内部的旋流特性进行了研究.结果表明:导流片对流速和涡量变化都有重要影响.导流片附近速度梯度较大;在同一断面,雷诺数相同时,各方向的流速等值线图十分相似,且各方向的流速等...     

基于改进人工鱼群最优潮流计算

基于改进人工鱼群算法（Modified Artificial Fish Swarm Algorithm,MAFSA）对电力系统进行最优潮流计算的方法;在整合动态调整罚函数方式,将最优潮流转化为一无约束求系统发电费用最小的极值问题,为了提高算法收敛精度,对人工鱼群中参数一补偿和拥挤度因子进行改进。仿真计算结果表明算法有效性。     

同侧竖缝式鱼道水力特性及放鱼试验研究

本文在大比尺鱼道模型中对同侧竖缝式鱼道的水力特性进行了系统的试验研究,并做了放鱼试验。选择了5组典型流量,对每一组流量系统地实测了13h(h为相应流量的水深)平面、12h平面及23h平面各断面(x=0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100cm)的流速分布,分析了同侧竖缝式鱼道的流速分布形态、无量纲流速分布特征、断面最大流速沿程衰减情况、同一水深不同流量的流速分布。通过放鱼试验,考察了鱼类对不同流量的响应情况,提出同侧竖缝式鱼道的不足及其改进措施。     

三峡水利枢纽工程非恒定流通航影响研究Ⅰ:上、下引航道

三峡水利枢纽在汛期调洪和船闸充、泄水运行全过程,在上、下游引航道内将产生不同程度的非恒定流,对航运构成相应的不利影响。本文结合坝区河势特点及上下游引航道布置,试验研究了大坝泄洪及船闸充泄水非恒定流对上、下引航道通航影响,同时进行了非恒定流通航条件评价及改善措施研究。