摘要：非硬化路面是神府煤田重要的侵蚀单元,其侵蚀过程和方式与原生地面存在一定差别。通过野外人工模拟降雨试验,对比分析了非硬化路面和原生地面水沙响应的过程和机制。结果表明：（1）非硬化路面径流主要为过渡流,原生地面主要为层流,且均为缓流;（2）非硬化路面水流流速、剪切力、佛汝德数、雷诺数、功率大于原生地面,曼宁系数、达西系数小于原生地面;（3）非硬化路面水力参数随坡度、雨强变化趋势与原生地面不完全一致;（4）非硬化路面产沙量随径流量增大,原生地面产沙量为非硬化路面的0.8%~14%;（5）非硬化路面侵蚀模数对水动力参数响应紧密程度表现为：径流总动能〉平均水流功率〉平均水流剪切力。

摘要：以微小型水下机器人为研究对象,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)数值模拟方法开展机器人阻力的数值模拟,并将摩擦阻力因数Cf与第8届ITTC推荐值进行对比验证,提出一种无动力带桨水下机器人水动力参数CFD计算方法。利用此方法,基于航行力学基本原理,采用定常计算方法开展微小型水下机器人斜航、操舵直航试验数值模拟,采用全局网格运动方法开展回转拘束模型试验数值模拟,获取机器人位置导数、舵导数和旋转导数,并完成该机器人的操纵性能预报,为机器人的总体设计和控制参数的选取奠定基础。

摘要：将示踪剂理论与实际观测值之差最小作为目标函数 ,通过线性逼近的方法 ,将非线性最优化问题化为线性的 ,采用一维搜索的手段 ,确定其最优解 ,并应用于一实例。经比较 ,线性逼近法运用于确定地下水污染物运移水动力参数 ,具有需要资料少 ,结果可靠等特点 。

摘要：为定量研究叶轮出口环量分布对导叶式混流泵优化结果的影响,该研究在试验验证数值模拟准确性的基础上,以反问题设计为基础,结合最优拉丁超立方抽样法,径向基神经网络模型和多岛遗传算法,以0.8Q_(des)、1.0Q_(des)和1.2Q_(des)处泵段加权效率为优化目标(Q_(des)表示设计流量),以1.0Q_(des)处扬程变化小于3%为约束条件,在自由涡设计(叶轮出口环量恒定分布)和强迫涡设计(叶轮出口环量线性变化)两种不同方案下分别对比转速为511的导叶式混流泵叶轮进行参数化优化,并对优化结果进行对比分析。研究结果表明:以轮毂处环量值作为翼展方向环量分布控制参数,结合连续性方程、能量方程和径向平衡方程,对叶轮出口处环量分布进行计算是可行的;局部敏感性分析表明环量控制参数对优化结果具有较大影响,在优化设计中应该被考虑;自由涡设计优化结果的加权效率为84.14%,而在强迫涡设计中该加权效率为85.08%,且两者扬程均满足约束条件,内流分析表明强迫涡设计中效率的提升主要由叶轮出口附近流态的改善引起。研究结果可为同类型涡轮机械的优化设计提供参考。

摘要：为了提升燃煤机组深度调峰能力,针对某循环流化床(CFB)机组锅炉进行深度调峰负荷试验研究,并对锅炉水循环的安全性进行分析。以现场测试锅炉低负荷数据为基础,建立循环流化床锅炉水循环计算模型,并对锅炉炉水循环特性相关参数进行计算,得到深度调峰负荷下锅炉循环倍率、流量分配、循环流速和水冷壁金属壁温等的分布。研究结果表明:锅炉负荷可安全降至最大连续蒸发负荷的27%,并维持稳定运行,主蒸汽温度大于530℃,脱硝反应器进口烟温在315℃以上,炉膛负压正常,环保指标正常,各受热面温度不超限,但左、右侧床温存在偏差。深度调峰负荷下锅炉的循环倍率均满足安全运行要求,且有足够的安全裕度;流量分布合理,循环流速均在安全范围内,金属温度能够满足材料强度和抗氧化的要求,且在正常热负荷下水冷壁管不会发生停滞现象,但若炉膛热负荷和床温进一步降低,则有可能造成循环停滞。

摘要：山区复杂的下垫面条件导致了山区小流域水文响应过程的复杂性,山区坡面作为山区小流域水文响应的基本单元,研究其不同下垫面条件下径流产沙水动力特征具有重要意义。为明晰山区坡面不同下垫面条件下径流水沙水动力特征,该研究选用官山河小流域作为研究对象,基于室内模拟递增式连续降雨试验方法,研究了坡度、土层厚度分布和土层底部透水性等山区坡面下垫面特性共同作用下的坡面径流产沙水动力学特征。结果表明:1)连续降雨条件下,雷诺数、水流剪切力和径流功率随着产流时间和雨强增加呈现增加趋势,Darcy-Weisbach阻力系数呈降低趋势。2)雨强增加使雷诺数均值和径流功率均值显著增加(P<0.05),设计雨强60、90、120 mm/h时的雷诺数均值、径流功率均值分别比30 mm/h的雷诺数均值、径流功率均值增加了130%、276%、366%和171%、328%、435%;坡度增加使水流剪切力均值和径流功率均值显著增加(P<0.05),坡度15°、25°的水流剪切力均值分别比坡度5°的增加了135%和187%,坡度15°、25°的径流功率均值分别比坡度5°的均值增加了224%和357%;土层厚度分布对阻力系数均值和土层底部透水的雷诺数均值、径流功率均值有显著影响(P<0.05),土层底部透水性仅对土层厚度分布为上薄下厚的雷诺数均值和水流剪切力均值有显著影响(P<0.05)。3)雨强是影响坡面产流产沙水动力特征的主导因素,对雷诺数的方差贡献率高达83.11%,水流剪切力主要受到雨强和坡度的影响,累计贡献率达67.64%,径流功率主要受到雨强和坡度的影响,累计贡献率达80.58%。在单一雨强条件下,坡度和土层厚度分布是影响水动力参数的主要因素,土层厚度分布和坡度的交互作用、土层底部透水性和土层厚度分布的交互作用对水动力参数也有一定影响。因此,在研究坡面产流产沙规律时,除考虑雨强和坡度外,还应兼顾考虑土层厚度分布和土层底部透水性及其交互作用的影响。该研究结果可为山区坡面复杂下垫面条件下的坡面产流产沙机理提供一定的理论支撑,并为改进山区小流域水文过程分布式模拟提供参数率定依据。

摘要：以南海LW3-1气田为目标,完成了TLP的概念设计。为了验证TLP的运动性能,应用海洋工程专用软件SESAM,对TLP系统进行了时域耦合分析。分析所采用的环境参数为南海百年一遇和一年一遇环境参数。为了获得较为准确的结果,包括TLP、张力腿和立管在内的所有组成部分都进行了模拟。先用WADAM软件,进行频域分析,获得所需要的水动力参数,包括:运动响应幅算子、附加质量、势能阻尼、静回复力以及一阶和二阶激励力等。再用DeepC程序进行时域耦合分析,建立TLP系统模型以及环境模型计算,结果表明该TLP在南海环境条件下具有良好的运动性能,满足设计要求。

摘要：以南海LW3—1气田为目标，完成了Spar平台的概念设计。为了验证Spar平台的运动和动力性能，应用海洋工程专用软件，对Spar平台系统进行了时域耦合分析。分析所采用的环境参数包括南海百年一遇的和一年一遇环境参数。为了获得较为准确的结果，包括Spar、系泊缆和立管在内的所有组成部分都进行了模拟。计算的第一步是应用WAMIT软件，进行频域分析，获得需要的水动力参数，包括：运动响应幅算子、附加质量、势能阻尼、静回复力，以及一阶和二阶激励力等。其次是应用HARP程序进行时域耦合分析，应用该程序建立起Spar系统模型，以及包括风、浪和流在内的环境模型，浮体的相关水动力系数可以从WAMIT的输出文件中读取。分析考虑不同的环境载荷方向，通过分析获得运动、气隙和系泊张力等计算结果。计算结果表明该Spar平台在南海环境条件下具有良好的运动和动力性能，满足设计要求。

摘要：无人水下滑翔机是一种高效的水下机器人。实尺度滑翔机在一般水池内很难形成稳态的滑翔运动,不便于研究分析其动力学问题,因此设计一种实验尺度的水下滑翔机,详述滑翔机的设计、建模、控制与试验研究。首先,简述实验尺度滑翔机结构,利用CFD软件计算壳体的水动力参数。然后,根据机体的内部质量分布,建立滑翔机的动力学模型。最后,设计垂直剖面运动的线性二次型调节器(LQR)控制器与线性Kalman观测器,并在观察环节加入一定量的白噪声干扰。仿真结果表明,设计的控制器与观测器可在一定量干扰存在的情况下保证机体的正常运行。水池试验的结果表明,设计的滑翔机可在3 m水深范围完成稳态滑翔运动,并具有良好的稳定性及操纵性。

摘要：为研究尾流为平行双涡脱落形态下并列不同倒角柱体的绕流水动力特性,本文使用Fluent软件,采用大涡模拟方法模拟了雷诺数Re=3900、3种间距比、5种不同倒角情况下并列柱体的三维流场。验证了模型的有效性,分析了平行双涡脱落形态下柱体后方瞬时流场、时均流场、水动力参数的变化情况。分析结果表明:随着倒角半径R+的增大,并列柱体剪切层稳定性逐渐增强;R^(+)=0.1时柱体后流体在X方向和Y方向速度波动范围和波动强度最大;R^(+)=0.4时柱体所受平均阻力系数、升力系数均方根最小。本文研究结果可为相关工程设计中根据不同影响因素选取合适的倒角半径提供参考。