摘要：长距离油气输运管道运行工况复杂,事故频发,冲蚀腐蚀是导致管道局部失效的典型问题之一,受多因素作用影响。为探究管道钢冲蚀腐蚀多因素影响机制,通过全因子实验设计方法,量化比较了包含不同颗粒浓度、冲击角度、氯离子浓度和pH的多变量系统中单一因素和因素间相互作用对X80管道钢冲蚀腐蚀损失的影响效应,并分析了它们的显著性与方向性。统计学分析结果表明,4个单一因素对冲蚀腐蚀损失均有显著影响,其中颗粒浓度和氯离子浓度与冲蚀腐蚀损失正相关,pH和冲击角度与冲蚀腐蚀损失负相关;因素间协同作用中只有颗粒浓度与氯离子浓度之间的协同作用以及颗粒浓度与冲击角度之间的协同作用效应显著,其余交叉因素效应不显著。此外,根据这些因子对X80管道钢冲蚀腐蚀质量损失速率影响的显著性,给出了作用大小排序,并通过显微照片分析了不同条件下材料损失模式,讨论了因素间协同作用机制,用示意图对因素作用效果和作用机理进行了解释。

摘要：采用含沙射流对316不锈钢进行了20 h以上的长时间冲蚀行为研究。对三个不同冲击角度下不锈钢的质量损失和表面形貌进行了研究和分析。结果表明,冲击角度为90°时,不锈钢的质量损失最大,冲击角度为60°时,不锈钢的质量损失最小。在90°连续冲击18 h之后,不锈钢质量损失趋于平缓,几乎不再发生变化;而在75°和60°连续冲击28 h后不锈钢的质量损失仍然呈上升趋势。SEM结果表明,90°冲击下的样品表面出现多个冲击坑,75°冲击下样品表面出现划痕,60°冲击下样品表面出现的刮痕较多且较长,这与不同冲击角度时不同的磨损机理有关。冲击角较大时,石英砂颗粒对材料的破坏机理是以正碰为主,冲击角较小时,颗粒对材料的破坏机理则是犁削作用。

摘要：该文针对土壤风蚀风洞中设计湍流涡发生器模拟大气边界层的需要,利用计算流体动力学(CFD)软件Fluent对NK-1可移动式风蚀风洞中典型农田风蚀地表风速廓线进行数值模拟,提出引入多孔介质模型的方法将原非规则几何结构的棒栅进行替代计算,最终得到棒栅加粗糙元的最优分布,并通过室内风洞试验进行验证。结果显示,风洞试验实测与模拟所得廓线的相关系数为0.974,模拟效果较理想。该方法使得计算网格数量减少,网格质量提高,节约了模拟成本,提高了计算的精确度和可信度,并且验证了用棒栅-粗糙元组合作为湍流涡发生器来模拟复现大气边界层是可行的,以期为风洞湍流涡发生装置的设计模拟提供一种新的思路和方法。

摘要：使用计算流体力学软件对潜流人工湿地的水力学特性进行了模拟计算,通过对不同填料介质和进口流速的模拟比较,讨论不同条件下的湿地水力学行为.模拟结果表明,当上层介质为40～-50mm,下层介质为100 mm时,可以得到较高的湿地水力学效能.进口流速在le-6m/s至5e-6m/s时,水力学效能变化范围较小,而随着进口流速的进一步增大,水力学效能有较明显的减小趋势.本研究选择进口流速为3.3e-6m/s,以保证达到设计处理量的基础上获得最佳的水力学效能.

摘要：重力突然下降引起的气液界面振荡和重构对空间流体管理具有重要影响.考虑到贮箱壁面润湿特性在该问题中的重要作用,借鉴传热强化领域方柱微结构表面设计思想,提出一种利用方柱微结构壁面对液体振荡的衰减作用实现空间贮箱被动防晃的方法.采用流体体积法(VOF)对一种方柱微结构形成的异形基本单元内气液界面振荡特性进行数值模拟,分析自由液面随时间的变化特征,并讨论系统振荡频率、阻尼特性等与能量耗散特性密切相关的参数变化规律.研究发现,初始液位主要影响液面振幅,振幅随着初始液位高度的减小而增大,但是液位过低时振荡过程会出现液面触底而加剧耗散;接触角对振幅和阻尼比都有影响,接触角增大,振幅和阻尼比均有所减小.

摘要：为提高水利自动灌溉控制稳定性、减少数据采集时间,降低能耗开销,提出基于无线传感器的水利自动灌溉控制系统。软件设计部分由水利自动灌溉传感信息采集模块、自动控制信息处理模块、AD信息转换模块、水利自动灌溉的人机交互模块和接口模块组成。采用APLC21160逻辑控制处理器作为主控芯片,进行水利自动灌溉控制系统的程序控制,设计交叉编译模块进行水利自动灌溉控制指令加载。采用无线传感器进行水利自动灌溉控制系统的数据采样,通过开关频率转换的方法进行水利自动灌溉控制过程中的水流量自动化调节,结合模糊PID控制方法进行水利自动灌溉控制的算法优化设计。硬件设计部分通过DSP发送水利自动灌溉控制系统控制指令,采用VIX总线处理技术进行水利自动灌溉的控制总线设计,实现水利自动灌溉控制系统的硬件优化设计。系统测试结果表明,采用该方法进行水利自动灌溉控制系统设计的输出稳定性较好,系统的可靠性较高,具有能耗开销低,耗时短的特点。

摘要：为解决山丘区规模化灌溉管网的优化设计方法中存在计算工作量大、安全调控设施缺乏且布设不合理等问题,以FLUENT流体模拟软件为工具,结合安良水库输水灌溉工程实例,运用RNG k-ε紊流模型对管网各轮灌组的简化型式进行了出水流量和工作压力的数值模拟分析,并根据调压池的布置要求,模拟了有调压池和无调压池2种情况下的管网压力和流量,并进行了对比分析。结果表明,模拟结果与设计值最大相对误差为10. 77%,调压池可以有效地解决山丘区压力突变和分布不均匀的问题。RNG k-ε紊流模型用于管网模拟有效可行,可作为山丘区规模化灌溉管网优化设计和验证的工具。

摘要：针对江苏新纪元环保有限公司自主研发的上下全截面正方形沉淀澄清池进行水流运动模拟及分析。正方形沉淀澄清池的水力特性对其沉淀效果有很大影响,在沉淀池水力设计中应通过对池型以及各种几何参数的优化,使其池内回流区范围尽可能减小,并且尽量使池内垂直断面上流速均匀平稳,研究中主要利用模型模拟正方形沉淀澄清池在不同进水流速和不同挡板布置形式下的水流流场,经过分析比较出较为合理的沉淀池运行工况以及较为合适的挡板布置形式,进而提高沉淀池的运行效率。

摘要：为了提高水利枢纽工程闸门起闭机运行自动控制能力,提出基于模糊线性扩张状态反馈调节的水利枢纽工程闸门起闭机运行自动控制模型。结合自适应、自学习特征分析方法建立水利枢纽工程闸门起闭机运行的约束参数控制函数,通过感应电动势估计方法进行水利枢纽工程闸门起闭机的电机转换控制,结合模糊动态控制,得到水利枢纽工程闸门起闭机约束参数控制函数,结合参数优化辨识和自动寻优,进行水利枢纽工程闸门起闭机控制和电机控制参数辨识模型,通过特征提取和优化参数辨析提取出电机的转速信息,结合模糊线性扩张,实现机器运行的可靠性控制设计,实现机器运行自动控制的误差调整和反馈调节,继而实现水利枢纽工程闸门起闭机运行自动控制优化。仿真结果表明,采用该方法进行水利枢纽工程闸门起闭机运行自动控制的自适应性较好,输出稳定性较高,提高了水利枢纽工程闸门起闭机运行的可靠性。

摘要：准确计算保温板的厚度是渠道保温防冻胀设计的核心环节。根据渠道试验观测数据绘制了渠基土累计负温过程线,分析了冻结指数和日照遮阴程度修正系数对渠基土冻深的影响,通过Matlab工具拟合求解建立了基于这两个指标的冻土层设计热阻计算公式,并利用黑龙江某灌区渠道冻胀试验数据统计计算结果对本研究提出的计算公式进行合理性验证。结果表明,冻土层设计热阻R0与日照遮阴程度和冻结指数密切相关,渠基土冻深发展变化的全过程和逐日负积温的变化具有同步性,计算结果与试验实际观测结果十分吻合,此公式可以在冻土地区渠道保温板厚度计算中推广应用。