水库垂向1维水温冰盖耦合数学模型研究

寒冷地区水库冰盖的形成对水库大坝安全、电站运行、库区水温水质结构都存在重要影响。为了探讨冰盖对水库水温的影响,基于热力学理论建立了考虑冰盖生消过程的水库垂向1维水温数学模型,实现了对冰气热交换、冰水热交换和水体中的热量输运的精确模拟,得到了室内静水实验的验证。应用结果表明,模型能较好地模拟出水库冰盖的形成、发展和消融过...     

正冻土中的水热耦合模型

根据温度梯度诱导薄膜水迁移的冻胀机理,建立了模拟标准样品无盐土冻胀过程的水热耦合模型。模型需要输入的参数包括：干密度、含水量、孔隙度、未冻水含量（－1℃)、导 热系数、渗透系数及边界温度条件、冻结周期和时间步长等。计算结果包括：冻胀量、冻结深度、冰分凝温度、冻结缘厚度。通过与实际冻胀实验结果比较,模型所预测的冻胀量和浆深与实测值相差分别为1.12%-15.77%和5.38%-10.35%,冻结缘的厚度变化在时间上有三种方式：即持续增大、 增大后逐渐减小、增大后相对稳定。     

灰色神经网络耦合模型在城市需水量预测中的应用

目的为了更准确预测城市用水量,弥补灰色和神经网络预测模型在中长期需水量预测中的不足.方法采用最小方差法建立了灰色新息递补模型和新息递补BP神经网络的耦合模型即灰神经模型,并对城市需水量进行预测.结果预测沈阳市生活需水量,灰神经网络耦合模型的平均相对误差为0.144%;预测沈阳市工业需水量,灰神经网络耦合模型的平均相对误差为0.19%.在模拟精度方面远远高于其他模型的模拟值,提高了预测的准确性.结论提出了用灰色神经模型来预测城市需水量的方法,能更好地预测城市未来需水量,把影响预测的不定因素降到最低限度,具有广泛的实用性.     

冻土水—热耦合模型在某铁路路基中的应用研究

Harlan模型的基本原理,即把温度场和水分场分别用各自的基本方程进行表述,把未冻水含量作为温度函数,建立两个方程的函数关系,得到冻土的Harlan水—热耦合数学模型.将Harlan模型应用于某铁路路基计算,比较了二场单独作用以及耦合作用的结果,分析了相互作用和影响规律.     

长春市道路冻胀耦合模型研究

在季节性冻土地区,道路随季节交替发生冻融循环变化.本文讨论了土质、温度、含水量、荷载对冻胀的影响,将水、热、力进行综合分析,建立了长春市道路的冻胀耦合模型,研究了冬季冻结过程的温度、湿度及应变的变化规律:(1)路基土体内的水分向冻结锋面的迁移,使冻结区含水量增加,在冻结稳定后,在冻结锋面附近形成一个含水量峰值约60%;(2)路基内的温度由开始的不均衡状态逐渐向线性分布发展;(3)因冻胀其体积应变随着冻结深度的增加而减小,在冻结锋面上体积应变也达到了极值.     

基于TVD隐格式的二维水动力学模型在蓄滞洪区洪水淹没模拟中的应用研究

蓄滞洪区淹没涉及大量的人员和财产损失。为更科学、有效地利用蓄滞洪区,降低灾害损失,需要模拟计算不同进洪方式下的淹没情况,为此建立了基于TVD隐格式的黄墩湖蓄滞洪区二维水动力学模型,完成了4种组合进洪方式下的洪水演进模拟。结果表明,该方法可有效计算蓄滞洪区洪水演进过程,进而分析淹没水深、淹没区域以及骆马湖水位的变化过程。将洪水淹没模拟结果辅以蓄滞洪区的人口、经济分布,可有效计算不同进洪方式下的人民经济财产损失,进而为制定科学合理的进洪方式和应急预案提供可靠的数据支持。     

电潜泵举升系统温度压力耦合计算方法研究

电潜泵温度场的准确计算对于设备的选型和正常生产意义重大。针对前人的方法往往没有考虑到压力对温度分布的耦合作用或仅仅假设生产系统中为单相流体的实际,建立了电潜泵举升系统温度压力耦合计算模型。模型考虑了多相管流、动液面位置和环空对流换热的影响,能计算出井筒不同深度的传热系数,并给出了考虑多相管流流型变化的迭代求解方法。使用真实数据将计算结果与前人的模型进行了比对,证明了新模型的有效性。     

加速度计静态温度模型辨识及温度补偿方法研究

为了消除环境温度对加速度计精度的影响,采用最小二乘法拟合得到了石英挠性摆式加速度计数学模型的系数随温度变化的规律,建立了20℃～50℃温度范围内加速度计的静态温度模型．由TMS320F240 DSP组成的硬件系统利用该模型进行温度补偿后,加速度计输出随温度变化的数量级为10^-4,相对于没有进行温度补偿前的10-3,补偿效果明显．     

黑龙江省半干旱区玉米磷水耦合效应及优化模型

采用二元二次饱和D-最优试验设计方案（206）,通过抗旱棚进行盆栽春玉米试验,在固定N、K肥料用量的前提下,对P肥和水的耦合效应进行了研究。结果表明,P和水配合存在阈值反应,通过对所建数学模型的计算机模拟,提出了不同决策目标下的水肥优化方案。     

基于博弈模型的共同进化降维算法在运动员营养配餐中的应用

有别于传统的单目标方法,将运动员营养配餐描述成为一个多目标最优化问题,并提出了一种基于博弈模型共同进化的降维算法,应用目标之间的冲突关系可以减少求解问题的目标数.结果表明,该算法能有效地求解运动员营养配餐设计问题并为运动员提供了强有力的营养决策支持.     

水库调度对溪洛渡电站下游水温的影响

溪洛渡电站运行后将在春季下泄低温水,影响下游鱼类繁殖。研究通过改变水库调度方式来减免下泄低温水的影响。设计了3种水库调度方式,并采用立面二维k–ε温度模型预测溪洛渡电站库区水温及下泄水温。结果显示在1～6月升温期加大泄流量,降低库水位,会导致库区表层水温升高,斜温层下移,使引水口得到更多的表层温水,从而提高下游河道的水温。水库调度能一定程度上降低电站下泄低温水对鱼类产卵的影响。     

1+3准粒子-核心振动耦合模型的应用

全面介绍了1+3准粒子-核心振动耦合模型,并利用该模型研究了中子晕核-11Be核及相邻奇质量数同位素9Be的能级结构,再现了其他模型缺失的能级,理论结果与实验符合很好.     

油藏中渗流与水平井筒内流动的耦合数学模型

通过引入势的理论研究了油气两相稳定渗流问题.在描述无界地层三维稳态势基础上,结合水平井上射孔孔眼在无界地层中产生的势分布,建立了把油层中的渗流与水平井筒内的流动耦合的数学模型,该模型可以同时描述油藏-水平井筒内油、气两相流和原油单相流时的情况,给出了求解的方法.并且结合实例研究了水平井水平段的流量分布和压力分布.结果表明：水平井水平段的流量分布成明显的＂凹＂型曲线,其压力分布变化较为平缓.该模型为水平井的产能预测及水平井长度的优化等提供了理论依据.     

水库溶解氧的立面二维数值模拟

采用宽度平均的立面二维数学模型对水库水质进行数值模拟,通过对水位、水温的计算值与实测值的对比,验证了模型模拟水库水质的有效性.在此基础上,对库区的溶解氧浓度分布进行计算,结果表明,溶解氧的计算值与实测值整体吻合较好,基本能够反映水库中的溶解氧分布特性.对该水库水体中的饱和溶解氧率的计算分析表明,水库水体2007年全年的饱和溶解氧率多在90%以上,水体总体质量较好.在3-5月气温适宜的条件下,由于浮游植物生长旺盛,过饱和情况较为明显.而在夏季(6-9月),由于气温高,水体复氧能力较弱,同时同时期上游来水丰沛,随地表径流带来的面源污染也增加了水体的耗氧量,致使这一时期的溶解氧浓度较低,因此水库溶解氧受上游来流及气温的影响较为显著.     

底水油藏一水平井筒耦合模型研究

采用势叠加和镜像原理对底水油藏水平井人流形态进行研究,考虑摩擦压降、加速度压降以及混合压降等因素,并结合油藏渗流与井筒压降协调条件,建立了底水油藏一水平井筒耦合模型,计算了底水油藏水平井压力和流量分布。实例计算结果表明,沿井筒长度方向流量呈“U”型分布,压力从趾端41．449MPa到跟端41．351MPa逐渐变小,趾端变化较小,跟端变化较大,该模型对优化底水油藏水平井设计具有一定的参考价值。     

采沙河流二维水沙耦合数学模型

对引进的采沙河流二维水沙数学控制方程组进行系列变形和化简,并利用逆风格式和ADI法及有限差分法对方程组进行离散求解,建立了采沙河流平面二维水沙耦合河流数学模型．与传统的河流数学模型相比,该模型中加入了反映采喂沙活动影响强度大小的参数采沙通量Fm与喂沙通量Ff,可反映出河流采喂沙活动对河床变形影响的持续性和同步性,可以精细地模拟和描述采沙河流中的水沙运动变化情况．     

采沙河流二维水沙耦合数学模型

对引进的采沙河流二维水沙数学控制方程组进行系列变形和化简,并利用逆风格式和ADI法及有限差分法对方程组进行离散求解,建立了采沙河流平面二维水沙耦合河流数学模型.与传统的河流数学模型相比,该模型中加入了反映采喂沙活动影响强度大小的参数采沙通量Fm与喂沙通量Ff,可反映出河流采喂沙活动对河床变形影响的持续性和同步性,可以精细地模拟和描述采沙河流中的水沙运动变化情况.     

立面二维水库水温模型的并行研究

对水库水温进行预测时,传统SIMPLE算法在每个时间步上都要顺序计算流场和压力场,并进行修正,效率较低。结合其压力修正原理,提出对流场和标量方程、系数矩阵与方程求解分别进行并行处理,应用于宽度平均的立面二维水库水温模型,采用Intel四核处理器进行计算,预测结果显示串并行结果完全一致,加速比达1.5,有效地提高了该模型的计算效率。     

长江口一、二维嵌套水流盐度数学模型

建立了长江大通至河口大范围的一、二维嵌套水流盐度数学模型,其中大通至江阴采用一维河网数学模型,江阴至口外段采用一般曲线坐标系平面二维数学模型.采用长江大通至江阴以及江阴至河口段的实测资料对建立的一、二维模型进行了较系统的率定,结果表明:数学模型计算与实测资料均吻合较好,验证了该数学模型运用于长江口水流盐度数值模拟的可靠性,为下一步进行长江口盐水入侵研究奠定了基础.