溢洪道出口扭曲型挑坎水流的数值模拟

采用k-ε紊流模型,VOF方法跟踪自由水面,求解三维N-S方程对三种不同出口挑坎体型的溢洪道内水流流动进行了数值计算分析,得到了出口挑坎段的水流流动参数分布,并详细计算了出坎水流的抛射形态。通过比较分析,优化挑坎体型,为工程设计提供参考。     

深水湖泊水库水温数值计算模型研究

本文针对深水湖泊水库三维温度场计算量较大的特点提出了一种计算快捷的湖泊水库三维温度计算模型。该模型根据控制方程中各物理过程的变化特点采用算子分裂法求解,快过程采用隐式求解,慢过程采用显式求解,协调了不同物理过程模拟的时间步长;文中对σ坐标系下的斜压梯度力和水平扩散项的表达式采用z平面均值扣除法进行处理,提高了二者的计算精度,更加适合于湖泊水库的应用。文章最后采用两个算例对模型进行了验证,表明了模型的有效性和实用性。     

ZigBee动态地址分配算法及实现

提出动态地址分配算法,通过新的地址偏移计算方法,解决了 ZigBee网络地址分配深度动态拓展的问题;并采用向兄弟节点借地址的策略,解决了父节点地址枯竭时的地址分配问题,且可保持对树状路由的支持。通过在NS2上进行仿真测试,证明新算法在入网成功率、通信开销等指标上均有明显的优势。     

处理二维浅水流动中动边界问题的淹没节点法

针对浅水流动中的动边界问题,本文设计一种淹没节点方法,根据网格单元各节点的被淹没情况,即单元水面高程和各节点高程的差值,对单元平均水深和单元界面处平均水深进行修正,运用高精度无振荡的FDS格式和有限体积法求解含有动边界的二维浅水方程。除对单元水深和界面水深进行修正外,离散方程形式与传统方法相同,实现过程简单。应用该方法对两个典型算例进行了数值模拟,模拟结果分别与其他学者的模拟结果和精确解高度吻合。表明本文方法精度较高、实现过程简单、可以有效解决浅水方程的间断、动边界和河床起伏问题。     

泄洪隧洞防空蚀体型的数值研究

为了求得防空蚀性能较优的泄洪隧洞体型，采用k-ε紊流模型，并用VOF方法跟踪自由水面，对溪洛渡泄洪隧道的三种体型方案进行了数值模拟计算。得到了泄洪时隧道的压力分布、空化数分布和沿程水面线。通过比较，认为其中一种体型具有较好的防空蚀性能。     

三峡水库排污口允许负荷量的计算方法研究

岸边侧向排放是当前三峡水库污水排放的主要方式之一.根据允许污染混合区的大小和来流背景浓度计算排污口的允许排污负荷量是确定水库环境容量,实现污染物总量控制的基本前提.本文通过分析三峡水库排污口的特点和污染物浓度分布规律,提出一种浓度计算的近似表达式,它反映了背景浓度、排污浓度、流量比等多种因素对浓度分布的影响,从而设计出一种新的排污口允许排污负荷的计算方法.数值计算试验表明,该方法可靠有效,计算工作量较小,适合于工程应用.     

密云水库垂向水温模型研究

本文根据密云水库自身的特点，采用垂向一维水温模型对密云水库水温进行预测.模型中充分考虑水面热交换、入流、出流、热扩散、热对流等影响因素，利用1991年实测资料对模型参数Dz、η进行校定，根据校定的水质模型对1992年的水温进行预测，得出全年水温随水深分层变化并得到相应实测分层资料的良好验证.此模型可作为库区其它水质参数分析预测的基础。     

求解多目标流水车间调度Pareto最优解的遗传强化算法

针对多目标流水车间调度Pareto最优问题, 本文建立了以最大完工时间和最大拖延时间为优化目标的多目标流水车间调度问题模型, 并设计了一种基于Q-learning的遗传强化学习算法求解该问题的Pareto最优解. 该算法引入状态变量和动作变量, 通过Q-learning算法获得初始种群, 以提高初始解质量. 在算法进化过程中, 利用Q表指导变异操作, 扩大局部搜索范围. 采用Pareto快速非支配排序以及拥挤度计算提高解的质量以及多样性, 逐步获得Pareto最优解. 通过与遗传算法、NSGA-II算法和Q-learning算法进行对比实验, 验证了改进后的遗传强化算法在求解多目标流水车间调度问题Pareto最优解的有效性.     

密云水库富营养化分析与预测

密云水库是北京市重要饮水水源，本文对密云水库目前富营养化状况进行了分析.根据密云水库自身的特点，建立了密云水库总磷完全混合系统水质模型.根据1985年至1995年实测资料确定了总磷的表观沉降速度S.在各种不同污染负荷条件下，由建立的水质模型对密云水库2005年水质富营养状况进行了预测。     

密云水库热氧分布模型及多年热氧分布特征模拟

水温和溶解氧是描述水生态系统最重要的两个参数,对于全面把握水质情况具有重要意义。利用实测数据进行水质分析会受到观测条件与成本的限制,因而模型与实测数据相结合的方法逐渐得到广泛应用。本研究对湖泊水质模型MINLAKE进行改进,考虑出入流使之适用于水库,并利用密云水库2005年实测水质数据对模型参数进行率定。随后利用改进的模型对密云水库1998—2011年热氧分布进行模拟。结果显示,密云水库水体的热氧分布存在规律性的年内波动,随着水位的变化,表层水温年平均值变化不明显,深层水温波动幅度加剧,年均水温显著上升;表层年均溶解氧含量没有明显变化,深层溶解氧浓度波动减弱,年均溶解氧浓度上升。改进后的MINLAKE模型能弥补现场监测频率和测点布置密度等方面的限制,给出密云水库较为合理的垂向热氧分布,基本反映出实际的热氧分布情况。