超大城市供水系统管网漏损控制策略与潜力分析

某超大城市供水范围内,整体地形呈西北高东南低的趋势,主力水厂采用西北向东南的自然坡降重力供水方式。2021年该地区供水管网漏损率约9.58%,由于超大城市供水范围大、管网分布复杂、漏损原因多样,亟需系统控制。通过强化管网改造、优化压力调控、推动分区计量、完善信息化管理等方法,提出超大城市管网漏损系统控制策略,分析其节水潜力。结果表明:针对超大城市供水管网渗损,通过系统控制,在保障供水安全的同时,可实现节水约2611万m^(3)、节能约988002.4kWh、降碳1051.2 t的目标。

基于 K 近邻和水动力模型的城市内涝快速预报

利用水动力模型模拟各量级降雨情况下的城市内涝演变过程,以内涝演变过程数据作为K近邻算法机器学习模型的训练集进行模型训练,采用大气数值模式预报降雨驱动经过训练的K近邻算法机器学习模型进行城市内涝快速预报,并以陕西省秦汉新城3场实测降雨检验了模型的预报性能。结果表明:该模型可在17s内快速预测出城市内涝积水,预报内涝积水面积平均误差不超过8%,积水量及积水深度平均误差不超过15%;该模型预报性能较好,可增强城市防灾减灾能力,有效降低生命财产损失。

食品速冻方法与模拟技术研究进展

随着食品行业的快速发展,食品速冻因可提供较高的食品品质而备受关注。本文介绍了冻结的原理,对比了快速冻结和慢速冻结对食品品质影响的差异,并阐述了食品速冻的传统方法及压力辅助、电磁辅助等新兴的速冻方式的优点和局限性,从提高食品品质和节能的角度而言,这些新兴的辅助速冻方式应用前景广阔。为了优化速冻过程并指导实验研究,总结了食品冻结过程数值模拟方法及其研究进展。

不同气候区农宅供暖能耗分析

为优化传统农宅的供暖方式、降低供暖能耗,对严寒、寒冷2个不同气候区的7个典型代表地区的农宅进行了建模分析,基于Dest-h对不同形式的农宅(传统农宅、节能农宅和超低能耗农宅)的冬季供暖能耗进行了模拟,研究了围护结构参数、换气次数、室内供暖温度及部分时间部分空间供暖等因素对农宅供暖能耗的影响。结果表明,建筑的围护结构形式及部分时空供暖对冬季供暖能耗的影响最大。加强建筑围护结构保温及改变供暖模式对于降低农宅能耗具有重要意义。

微波/射频辅助食品冻结的研究进展

冻结食品品质主要取决于冰晶形态。许多研究发现食品冻结过程中辅助电磁波作用会形成尺寸更小、分布更均匀的冰晶,减少冰晶可能对食物材料的微观结构造成的不可逆损伤。本文主要总结了近年来微波/射频技术在食品冷冻中的研究工作,提出了今后需要进一步开展的研究方向。

磁场辅助水果冻结实验研究

本文研究了永磁场(PMF)和交变磁场(AMF)在水果冷冻中的作用。评价不同磁场对水果冷冻过程中形成的冰晶尺寸的影响。结果表明,在猕猴桃和樱桃的冷冻过程中分别施加永磁场和交变磁场,可以明显减少冰晶面积,与对照组相比,实验组的平均冰晶面积减少均在50%以上。

局部时间步长与GPU加速的非均匀网格模型在内涝模拟中的应用

近年来,受极端暴雨影响导致城市内涝等自然灾害频发,洪涝模型在预测地表水流动及相关过程中起着重要作用。为了进一步提高数值模型的计算效率,该文将GPU并行技术、非均匀网格划分技术及局部时间步长(LTS)算法耦合,开发了一套基于GPU加速与局部时间步长算法的非均匀网格模型。模型根据不同的土地利用类型,制定不同的网格优化准则来划分网格,从而较精确地描述复杂的城市地形特征。模型在水力要素敏感区加密网格以进行高分辨率计算,利用HLLC近似黎曼求解器计算界面通量,将模型分别应用到理想与实际算例中,结果表明:模型可有效捕捉干湿边界情况,具有一定的稳定性,模拟结果与均匀网格模型及解析解接近,可有效模拟降雨-地表产汇流过程;在沣西新城的城市内涝模拟中,模拟结果与实测及均匀网格模型相比,积水面积平均误差分别为4.1%和10.2%,计算效率较常规均匀网格模型和整体时间步长非均匀模型可分别提高4.5倍与2.3倍。综上所述,模型在非均匀网格、GPU加速和局部时间步长算法三者基础上大幅提高模型的计算效率,为解决实际复杂地形的大尺度城市内涝模拟遇到的计算效率较低等问题提供了相关参考。