环形路上可分流的多避难点选址模型及算法

合理规划应急避难点选址能够有效提高避难效率。考虑疏散过程中人群可分流,以最大疏散完成时间最小为目标,研究环形路上k-避难点选址问题。首先,根据最优疏散方案中人流必不交叉的性质,证明了相邻避难点间权重分流的唯一性,进一步找出所有可能的最优划分情景。其次,基于最优解的结构特征,将环形路上的多避难点选址问题等价为有限个路径上的选址问题。接着,采用动态规划方法设计了时间复杂度为O(kn^(3))的求解算法。最后给出数值算例,对比了分流模式与合流模式下的疏散效率,结果表明适当的人群分流可以有效提高疏散效率。

明渠水流交汇区流动特征试验研究

天然河流中存在着大量的主支交汇河流,在干支流交汇处,水流结构变得十分复杂。通过水槽试验,应用声速多普勒测速仪(ADV),观测了入汇角为30°时,支流斜接主流入汇型河道的三维水流结构。试验表明:入汇上游受支流顶托影响,产生一定的壅水,出现低速区,而对侧由于束水作用产生高速区。在入汇一侧下游较短的距离,产生回流现象,并形成分离区,而在下游一定范围内,靠支流入汇侧出现水流高速区,并形成二次流结构。交汇区水流流动主要有水流分离区、高流速带、低流速带及剪切面等。

结点局部能量损失对管网水力计算的影响

对于管径较大、管段长度较短的管网,结点处的动量交换和局部能量损失显著影响管网中管段通过流量的计算结果。进行管网水力计算时,忽略结点处的局部能量损失或采用不变的局部能量损失系数均是不合适的。文中分别应用三种计算方法,即忽略结点处局部能量损失、采用恒定不变的结点局部能量损失系数,以及根据试验成果所得的与水流条件有关的半经验公式,针对短管段构成的管网系统进行了计算比较,管段流量的计算结果相差很大。研究结果还表明,与同一结点相接的各管段间存在显著的能量交换,因此,忽略或采用恒定不变的能量损失系数均不能正确地反映这些水流现象。

流态变化对污水管网沉积污染物分布及转化的影响

为探明城市污水汇流管网流速变化对沉积层污染物及生物菌群演替的影响,通过控制污水管道中试系统中干管、支管流速,模拟了不同汇流条件下城市污水管网系统运行状态,探究了不同汇流条件下沉积层碳、氮、硫类污染物的分布特征以及微生物种群结构的分布规律.结果表明,在不同汇流条件下,COD、TN、NH_(3)-N、NO_(3)-N、硫酸盐含量沿沉积层深度方向均逐渐减小,而硫化物含量逐渐升高.当干管、支管流速均增加时,促进了汇流区域不同深度污染物的沉积富集,但由于DO、ORP环境因子的改变,以及流速的增大,将沉积层中原有的碳源基质剥离到污水中,减少了微生物可利用的营养物质,同时造成沉积层内部溶解氧含量的上升,沉积层中产甲烷菌(MA)中优势菌属Methanosaeta、硫酸盐还原菌(SRB)中优势菌属Desulfomicrobium、水解发酵菌(FB)中优势菌属Caldisericum的相对丰度逐渐降低,硫氧化细菌(SOB)中优势菌属Thiobacillus相对丰度增加,显著影响了沉积污染物的转化特性.污水管网汇流区域流态是改变污水水质及管道微生物系统的重要因素.

风幕集尘风机流场的作用机理研究

风幕集尘风机是一种新型的环保风机,由于其具有新颖特殊的流场结构,广泛适用于工矿企业中有毒有害气体及粉尘的治理。作者介绍了其构造,对风机的作用机理进行了分析,提出了短路流场理论。将环形紊流射流与汇流进行叠加,建立了风幕集尘风机流场的数学模型,为风幕集尘风机的应用奠定了理论基础。

环空测井技术应用效果分析

示踪流量测井法和集流式测井法是目前环空井常用的测井方法,通过对两种测井方法的技术特性和影响因素分析,提出了环空测井系列优选的依据,得出垂直或斜度较小、井筒周围不含高放射性物质、产量中等的油井应采用示踪流量测井法;斜度大、含水高、产量低的油井则应采用集流式测井法,并在实际应用中见到了良好的效果。

带调节阀片的合流四通局部阻力的实验研究(二)——非对称

在带调节阀片的合流四通局部阻力实验 (对称 )的基础之上 ,进行非对称研究 ,实验数据可供工程设计使用 ,并给出了一个工程应用的实例。

冰川槽谷横剖面沿程变化及其对冰川动力的反映

冰川槽谷梯级宽深比定义为槽谷横剖面上相同等高线间距离与对应深度的比值。它可以描述槽谷横剖面形态的总体特征 ,便于不同槽谷横剖面形态的对比。统计分析表明槽谷梯级宽深比随槽谷深度的变化符合幂函数模型。使用这一模型描述冰川槽谷横剖面的总体形态并据此探讨冰川槽谷横剖面形态的沿程变化。主要结论如下 :简单槽谷从上源到雪线附近 ,模型参数显示为槽谷展宽 ,谷壁变陡 ,从雪线向下游 ,槽谷变窄 ,谷壁变缓 ;从简单槽谷段向复合槽谷段 ,槽谷明显展宽 ,谷壁变陡 ,从复合槽谷段向单流槽谷段 ,槽谷变窄 。

汇流比对U形弯曲交汇河道中污染物离散系数的影响

针对弯曲河道交汇区污染物离散系数的分布特征进行研究,通过建立U形弯曲交汇河道水气两相流数学模型,进行交汇区水动力数值模拟。数学模型经试验数据验证后,模拟分析了不同汇流比对弯道交汇区水流结构和离散特性的影响,离散系数采用二维离散张量法进行计算。结果表明,支流入汇导致交汇断面附近纵向和横向离散系数达到峰值,该峰值随着汇流比的增大而增大;横向离散系数沿程分布呈现单峰结构,纵向离散系数沿程分布呈现双峰结构。

切应力作用下层流降膜传热特性的数学分析

利用合流超几何函数求解了切应力作用下降膜过程的能量方程,其中液膜内速度分布由气液界面切应力决定,并解得努塞尔数的计算表达式,分析了液膜温度和努塞尔数的变化趋势,讨论了同向与反向切应力、贝克来数对层流降膜传热特性的影响。分析表明,同向切应力作用下液膜最大速度恒位于气液界面处,对液膜具有拉薄效应,因此换热效果优于反向切应力作用,且努塞尔数随着切应力的增大而增大,而反向切应力则相反;同时努塞尔数在发展段随贝克来数的增大而增大,在充分发展阶段趋于一致。

陆地下垫面与环境气流对锋面气旋发展过程影响的理想试验

地面摩擦和大尺度流场是影响锋面气旋结构演变的重要因子,本文使用WRF模式并采用湿物理方案,通过理想化试验,综合考虑陆面摩擦、气旋式扰动相对于急流位置和大尺度流场对锋面气旋结构变化的影响.结果表明:当仅考虑单一因子时,气旋式扰动位于急流南侧和辐合流流场有利于气旋形成Shapiro-Keyser(S-K)模型结构.当同时考虑地面摩擦和大尺度辐合时,气旋式扰动位于急流北侧的气旋发展整体向经典的挪威气旋模型转变;扰动位于急流南侧的的气旋发展则整体呈现S-K模型结构,此时辐合流场有利于S-K模型结构出现.当同时考虑地面摩擦和大尺度辐散时,扰动处于急流北侧的气旋呈现挪威气旋模型结构;由于气旋式扰动穿越急流和辐散流场同时有利于暖锋后弯发展以及冷暖锋距离加大和锋消,扰动处于急流南侧的气旋呈现典型S-K气旋模型结构.这个结果解释了在东亚大陆地区辐散场形势下出现的S-K模型结构气旋个例.

深圳市分流制排水系统研究

完全的理想分流制排水体系事实上并不存在,深圳市原来按分流制规划和建设的雨水系统现在实际上已变成了混流制合流系统,即既有分流制,也有合流制,这是与城市发展的不同时期相联系的。城市中由于各区域自然条件及建设情况的不同,因地制宜地在各区域采用不同的排水体制是合理的。

断面形态对弯道交汇水流环流结构影响的数值模拟

在模型试验的基础上,采用RNGκ-ε湍流模型和刚盖假定处理自由水面的数学模型,对有支流入汇的弯道水流进行数值模拟。分析在交汇角可变的情况下,不同的河道断面形态对弯曲交汇河段横断面环流结构的影响,发现在相同圆心角断面处,复式河道断面的环流个数较多。在两种断面形态中,交汇角的变化,对上游断面及交汇断面处的环流结构影响都较明显。但交汇区域下游,交汇角的变化,对偏V型横断面的环流数量的影响较大,对复式河道横断面的环流结构的数量影响较小。由此可知,断面形态对弯道交汇水流结构的影响在交汇区下游断面较明显。

大变压器线圈典型油道分流合流阻力特性

本文以25~＃变压器油为工作介质,对狭缝状直角三通进行了阻力特性的实验研究,按分流合流的四种模态,在流量比依次为1,2,3,4和5,通道截面比依次为1,1.2,1.4,1.6,1.8和2的条件下,按各种组合进行了实验,并就此进行分析讨论,导出了各种模态下的经验公式.

分流模式下k-避难点选址策略研究

避难点选址是否合理直接影响灾害发生时避难疏散效率。本文在道路通行能力不同的动态路图中,以总避难时间最小化为目标,研究允许分流疏散的k-避难点选址问题。首先,根据任意相邻避难点间划分点的唯一性,找出最优划分点及其对应的权重划分。其次,考虑道路通行能力约束,分析人流汇合和堵塞的动态变化过程,将原路图转化为无汇合状态的等价路图。接着,基于动态规划方法,设计了时间复杂度为O(kn3)的求解算法。最后,通过算例分析可知,相比合流模式,分流模式的整体优化效果会随着避难点数量的增加而更加显著。

Analytic solutions in the acoustic black hole analogue of the conical Kerr metric

We study the sound perturbation of a rotating acoustic black hole in the presence of a disclination. The radial part of the massless Klein-Gordon equation is written into a Heun form, and its analytical solution is obtained. These solutions have an explicit dependence on the parameter of the disclination. We obtain the exact Hawking-Unruh radiation spectrum.