浅水圆湍射流流场特性数值模拟

该文使用计算流体动力学CFD方法,基于不可压缩的Navier-Stokes方程,对圆管湍流射流在浅水密度均匀流体中的流场演化进行了数值模拟。在圆管湍流射流过程,运用Realizable k-ε的雷诺时均RANS模型;射流停止后,采用大涡模拟方法模拟大尺度漩涡在背景流体中的演化。为了考虑自由面的影响,计算域设置了空气层,并采用流体体积函数VOF方法对自由表面进行追踪。在不同的水深约束参数和雷诺数的组合下,对偶极子涡的速度场与涡量场的变化特性、垂向运动特征、涡量-流函数的变化特性以及动能和动量的演化规律等方面进行了分析,结果表明:不同水平面上偶极子涡的速度矢量场之间在涡的前端表现出较大差别,涡的前端存在垂向环流现象,流场具有明显的三维运动特征。不同水平面上垂向速度梯度的峰值和该平面上垂向涡量的峰值差不多大,垂向速度梯度不能忽略,再次证实了偶极子涡垂向运动现象的存在。偶极子涡主流动的涡量和流函数之间存在非线性关系,其散点图由中心对称的两个形似"镰刀"状的分支组成,并且随着时间的推移,"镰刀"状的区域逐渐变窄。偶极子涡主流动所在平面上的动能和动量在不同工况下均逐渐衰减,但动量的衰减速率会因自由表面及底部边界条件的影响而发生明显波动。     

一种新型汽车空调节能控制器的设计

设计了一种新型汽车空调节能控制器。通过检测汽车行驶时的不同车况,准确有效地控制汽车空调器压缩机的接通或断开,可以相对提升汽车的加速功率,把汽车减速时耗掉的机械能转化成空调器的制冷能。与传统汽车空调控制器相比,达到了节能改良目的。     

非匹配非线性系统的ACPID控制方法

非匹配扰动是工程实际问题中常见的干扰类型,传统的控制方法难以达到理想的控制效果,在此背景下,针对一类非匹配非线性系统,提出一种基于自耦PID(ACPID)控制理论的控制方法。首先,将非匹配通道的外部扰动与内部状态定义为一个未知状态,同时将内部动态、外部扰动定义为一个总和扰动,从而将非匹配非线性系统映射为一个等价的未知线性系统。其次,构建一个受总和扰动反相激励的受控误差系统,结合ACPID控制理论设计ACPD控制器,构造闭环控制系统模型,并分析闭环控制系统的鲁棒稳定性。最后,以二阶非匹配非线性系统为例验证所提方法的有效性。仿真结果表明,ACPID控制系统不仅具有良好的动态品质和稳态性能,而且还具有良好的抗扰动鲁棒性和快的响应速度,在电力、交通、航空航天等广泛领域具有实际应用前景。     

基于气液两相流流型的排水采气设计方法

川西地区侏罗系气藏为产水气藏,已进入开发中后期,水平井的速度管柱排采工艺设计水平亟需提升。针对传统气井积液判断手段成本高、耗费人力、准确性低的特点,开展了模拟川西水平井工况下井筒内气液两相流的物模实验,总结过往动态监测数据,得出了新的气液两相流型图版,提出了一种排采工艺设计新方法,该方法通过建立包含拟采取排采工艺设计参数的水平井井筒压降模型,将气井井口的产气、产水量折算为井筒沿程气水相的表观速度,再将数据投射于新型水平井积液判断图版之上,从而达到判断、调整排采工艺设计的目的。运用该方法,能较准确地判断气井积液情况、携液状态,对准备开展速度管柱排采工艺的水平井,能指导速度管柱工艺的下入时机、管柱大小和下入深度等参数的设计。通过现场试验检验,该方法适用性良好,对其他排采工艺技术设计具有推广价值。     

南海东部海相砂岩油田采油速度对采收率的影响研究

南海东部海相砂岩油田构造相对小且简单,储层分布稳定、连通性好,储层物性好,原油性质好、产能高,天然水体能量充足。本文统计分析了南海东部海相砂岩油田采油速度与采收率的关系,发现油田采收率不随采油速度的高低而发生单调变化,与储层物性、原油黏度、孔喉特征、构造特征和水体能量密切相关。研究表明较高的采油速度在一定程度上可以增大水驱油效率和波及范围,从而提高采收率,并从理论上分析了采油速度对水驱油效率和水驱波及系数的影响;利用油藏数值模拟软件Eclipse建立了理想模型,研究了不同采液强度对波及效率的影响,认为随着采液强度增大,体积波及系数逐渐增大,当采液强度达到某个值后,体积波及系数趋于定值,表明水驱油藏存在合理的采油速度。本文的研究成果对油田合理提液量和提液时机及油田采油速度优化具有指导意义。     

隧道收敛自动监测系统在公铁交叉施工中的应用分析

针对郑万铁路某隧道上跨高速公路某隧道可能会导致其受压变形,产生一系列施工和运营安全等问题,提出一种新型隧道收敛自动监测系统,能够保障上跨、下穿施工期间高速公路隧道的安全,实时动态掌握施工对已运营高速公路的影响程度,同时,对其应用进行分析总结研究.     

马赫数知多少

提起汽车的速度,人们自然会想到用公里每小时来表示;而对于海上行驶的船只,大家则习惯于用节这个单位来度量.那么,在航空航天领域,战斗机、导弹等飞行器的速度最重要的描述变量是什么呢?答案一定是马赫数.     

具有非参数AR(1)误差的回归模型的局部线性估计

考虑随机设计下具有一阶非参数自回归误差的线性回归模型,构造了参数和非参数函数的局部线性估计。在适当的条件下,证明了参数估计量的渐近正态性,并给出了非参数函数估计的收敛速度。模拟算例表明局部线性方法优于核方法。     

一类非线性不确定系统的高阶积分自适应滑模控制

为有效改善传统积分滑模在一类非线性不确定系统的应用中存在的抖振问题,结合有限时间收敛理论、高阶积分滑模理论和自适应控制理论,提出了一种高阶积分自适应滑模控制方法;该方法通过选取有限时间收敛反馈量和设计高阶积分滑模面,不仅确保了系统状态误差在有限时间内的收敛性,而且还保证了系统具备对不确定性干扰的抑制能力;同时,当系统的不确定项的边界范围无法预先确定时,采用自适应方法对滑模控制的趋近速率进行估计;仿真结果表明所提方法能够有效抑制非线性不确定系统的抖动,并具有较高的控制精度.