Discrete Tracer Point Method to Evaluate Turbulent Diffusion in Circular Pipe Flow

Diffusion of a solute in turbulent flows through a circular pipe or tunnel is an important aspect of environmental safety. In this study, the diffusion coefficient of turbulent flow in circular pipe has been simulated by the Discrete Tracer Point Method (DTPM). The DTPM is a Lagrangian numerical method by a number of imaginary point displacement which satisfy turbulent mixing by velocity fluctuations, Reynolds stress, average velocity profile and a turbulent stochastic model. Numerical simulation results of points’ distribution by DTPM have been compared with the analytical solution for turbulent plug-flow. For the case of turbulent circular pipe flow, the appropriate DTPM calculation time step has been investigated using a constantβ, which represents the ratio between average mixing lengths over diameter of circular pipe. The evaluated values of diffusion coefficient by DTPM have been found to be in good agreement with Taylor’s analytical equation for turbulent circular pipe flow by givingβ=0.04 to 0.045. Further, history matching of experimental tracer gas measurement through turbulent smooth-straight pipe flow has been presented and the results showed good agreement.

基于温度示踪的地下水流速测量研究

研究地下水的流动特性具有重要的意义,在以往的研究中,分布式温度传感可以用于识别地下水的渗流速度和位置,受此启发,通过建立数学模型和物理模型模拟现场环境及工况,基于点热源主动加热以及对加热阶段和冷却阶段的连续温度监测,推导出温度变化速率与一维地下水渗流速度的函数关系,并通过室内试验予以验证.结果显示,在地下水流速为一维且恒定、流速较大且范围在1×10^(-3)~1×10^(-2)cm/s时,可以通过该方法进行流速的计算.在工程实际中可以该方法用于在空间和时间维度上监测温度和渗流情况.

基于Packet Tracer数据链路层帧结构仿真实现

数据链路层位于OSI/RM参考模式的第2层,该层传输的协议数据单元称为帧。在计算机网络原理学习过程中,对于各种类型数据链路层帧结构的理解非常重要。通过在Packet Tracer仿真软件上设计数据链路层帧网络结构、配置网络连通性以及抓取相应帧的协议数据单元,分析数据链路层帧的结构。通过比较理论上的数据链路层帧结构和实际抓取的数据链路层帧结构,进一步加深对数据链路层帧结构的理解。

基于热效应的涉水混凝土工程裂缝监测方法

相比于常规混凝土结构,水下混凝土结构开裂对结构安全具有更加恶劣的影响,准确、及时地监测裂缝的发生发展过程,对保障涉水工程安全、防止事故具有重要意义。本文基于流体–热源–裂缝的热效应耦合作用,提出水下混凝土结构裂缝监测的温度示踪法,并设计3种裂缝监测方案,分别采用监测管–多孔套管组件、监测管–空心套管组件和监测管–灌水管组件实现开裂信息与开裂部位热力学信息的转换。其中:前两种监测方案主要利用热传导原理,使开裂后裂缝周围介质的热力学参数发生改变,从而改变热量传递规律;第3种方案主要利用对流传热原理,通过灌水使裂缝截面产生对流传热效应,从而提高传热速度。针对上述3种监测方案,分别制作了混凝土梁试件,采用光纤光栅温度传感器和陶瓷加热管组成的传感加热单元开展了瞬态传热模型试验,根据热源降温曲线的分段特征,定义了反映热源降温速度的判别指标,利用该指标进行裂缝的识别,并对3种方案的裂缝识别效果进行分析和对比。结果表明:3种监测方案均能很好地判断是否有裂缝产生;在裂缝定位方面,方案3效果更好;在裂缝宽度定量识别方面,方案1无法识别裂缝宽度,方案2仅可在流动水环境中识别裂缝宽度,方案3可根据渗漏流量识别裂缝宽度。

并条关键参数对纤维分布的影响

探究纤维分布受并条关键参数变化的影响,通过将示踪纱的头端埋入棉条的水平截面中,在并条机上采用不同的牵伸倍数和喂入根数,分析并条参数对纤维变速点的影响,测量35 mm长的棉条分别在前牵伸区罗拉握持距37、40 mm和45 mm时的示踪纱头端移距及计算移距偏差。结果表明:在试验设定的条件下,罗拉握持距应随牵伸倍数变化而变化,在一定范围内罗拉握持距随牵伸倍数增加而增大,会使示踪纱的变速位置更靠近前钳口位置。

有效射流与药型罩材料的分配关系

应用LS-DYNA及动态示踪点处理方法,研究典型聚能装药有效射流与药型罩材料的细微分配关系。取临界侵彻速度为2 km/s,将有效射流按速度分布分为高速(v j≥5 km/s),次高速(4 km/s≤v j<5 km/s),中速(3 km/s≤v j<4 km/s)和低速(2 km/s≤v j<3 km/s)4个区间段。结果显示:药型罩的有效区域为一变壁厚的薄壁锥形体,高速段为药型罩顶部内表面往里0.12倍壁厚,其低速段最厚处为药型罩内表面往里0.46倍罩壁厚,距药型罩底端约0.2倍的罩高范围内不形成有效射流。药型罩内表面材料在形成射流时呈渐进分层剥离状,有效区域与药型罩壁厚及质量比例沿罩轴线方向均为指数分布。可为高效聚能装药及复合药型罩研究提供参考。

有效射流结构模式的数值模拟

应用LS-DYNA程序及示踪点信息后处理方法,将典型小锥角药型罩沿母线方向分为4段,研究其微元在炸药爆炸驱动下的运动规律及有效射流结构模式。射流形成并稳定后,将罩质材料按速度大小分为6段,得到各段结构组成模式。结果表明,有效射流高速段由药型罩顶部材料组成,次高速段及中速段由罩中部及中下部材料组成,靠近罩底部约0.25倍罩高范围内的材料不形成射流,有效射流段为初始材料微元的管状分层分布形结构。

某成型装药射流的数值模拟与射流转化率

应用LS-DYNA及示踪点处理技术,对某一球锥罩成型装药结构的射流形成过程及射流侵彻靶板过程进行了研究,获得了有效射流沿其运动方向的速度分布、头部速度、侵彻孔几何描述等多项评估射流微元性能的重要参数。计算结果表明,对于普通强度钢质目标靶,在射流侵彻靶板过程中,常规小锥角药型罩产生的有效射流为2000m/s以上的射流段,杆式射流的临界侵彻速度值为1400m/s,从而进一步得到其射流转化率为29.65%。

双馈风力发电系统最大功率点跟踪控制策略

双馈风力发电系统最大功率点跟踪通常基于实验测定的最佳风速-功率-转速曲线,但在长期运行中系统参数的变化会使实际最大功率点偏离原曲线,影响最大功率跟踪效果。在分析风力机特性、双馈风力发电机数学模型及功率关系的基础上,提出了一种以向电网输出电能最大为目标、不依赖最佳风速-功率-转速曲线的最大功率点跟踪策略,实现了定子输出有功、无功解耦控制。仿真和实验证明,基于该方法,双馈风力发电系统在风速变化过程中能自动寻找并跟随最大功率点,且控制相对简单,运行可靠,有较高的实用价值。

罩顶药高影响药型罩的射流转化特性

为了给射流形成机理的深入分析及高效聚能装药结构的研究提供参考,基于分段药型罩形成射流时的杵体水回收实验,应用非线性动力学有限元软件LS-DYNA及动态示踪点处理方法研究药型罩形成射流时的材料分配关系。在数值模拟与实验结果对比有较好一致性的前提下,重点研究了无壳装药结构罩顶药高对锥形药型罩形成射流时的材料分配规律。结果表明,罩顶药高在0.2~2.0倍装药直径范围内时,等壁厚锥形药型罩形成射流时的材料分配规律均为自顶向底成指数分布。装药高度增加时,药型罩壁厚方向有更多比例的材料形成射流,而在轴向方向的材料比例不受影响。罩顶药高大于1.6倍装药直径时,射流转化率及对钢靶板穿深增幅均不明显。

阿什河流域非点源氮污染的δ15N源解析研究

农业活动往往沿着河流而发展,其产生的氮污染极大地影响了流域水质量。选择以种植业为主的阿什河作为典型流域,利用水质、土壤监测技术和^(15)N稳定同位素示踪技术,对流域水体氮污染、种植业土壤氮特征以及氮污染来源进行解析。结果表明阿什河水质总氮浓度较高,氮污染较严重;位于上游的采样点水质较好,中游开始到下游水质逐渐恶化。种植业对于流域水体氮污染的影响根据水期以及种植周期的不同而有着不同的影响方式:平水期以种植业非点源氮污染为主要污染源的区域主要分布在中下游处,其δ^(15)N值为0.46%~0.77%,表现为人工合成化肥和农田退水造成的土壤有机氮污染;丰水期以种植业非点源氮污染为主要污染源的区域较多,其δ^(15)N值集中在0.19%~0.40%;上游地区以人工合成化肥为主要污染源,中下游以雨水及灌溉冲刷种植区土壤而形成的土壤有机氮来源为主。枯水期也有部分地区受到以人工合成化肥为主要污染源的氮污染,其δ^(15)N值为0.11%~0.38%,主要是由于雨季人工合成化肥中的硝态氮下渗到土壤下层,当枯水期时地下径流补给河流,其中滞留的硝态氮对河水造成污染。

经络脉冲电刺激治疗腰椎手术失败综合征疗效及机理探讨

目的 :总结脉冲调制中频电刺激对腰椎手术失败综合征的治疗效果 ,探讨其治疗机制。方法 :用多电极脉冲调制中频电同时刺激腰背部及膀胱经委中等腧穴的方法治疗 35例腰椎手术失败综合征患者 ,并与仅刺激腰背部治疗的 2 6例进行对比观察 ,用“腰腿痛治疗成绩评分表”评定疗效。 2 0只家兔分为两组 ,分别将 10 %辣根过氧化物酶 10 0 μl注入兔后腿委中穴或兔一侧腰部 ,在镜下观察HRP标记细胞在腰骶后根神经节及脊髓的分布。 结果 :观察组有效率 94 3% ,对照组有效率 77% ,(P <0 0 5 )。动物实验发现兔委中穴的神经和腰背部肌肉神经投射到后根神经节和脊髓有相重叠部位。结论 :应用多电极脉冲调制中频电对腰腿部及足太阳膀胱经同时进行多穴位电刺激是一种较好的治疗腰椎手术失败综合征的方法 。

端点加药前移保护油井及集输系统技术

根据中原油田油系统腐蚀特性优选了四种类型的端点前移缓蚀剂 ;通过腐蚀挂片、测铁、示踪显示技术确定了合理的加药工艺 ;实现了端点停止加药而前移至油井 。

油井缓蚀剂的研究与应用技术

本文介绍了根据中原油田油系统腐蚀特性优选了4种类型的端点前移防腐剂,通过腐蚀挂片、测铁、示踪显示技术确定了合理的加药工艺,实现了端点停止加药而前移至油井,同时保护整个油系统之目的。

神经示踪技术在针灸研究中的应用

经络效应的神经解剖基础是针灸机制研究热点之一,其效应主要取决于穴位、脊髓、脑针灸信息的产生、传导、整合与输出。神经示踪技术是神经生物学基本方法。该文介绍了近年来神经示踪技术在针灸领域应用进展,总结了针灸研究中应用的神经示踪剂种类、标记经络和腧穴相关神经元及其神经纤维在脊髓阶段和大脑区域性分布规律,为针灸效应神经生物学机制研究提供方法学参考。

点热源渗流监测系统影响因素的试验研究

温度示踪法是渗流监测的重要手段。该文基于能消除渗流方向影响的点热源渗流监测系统,选取传感-加热单元的集成方式、监测管几何尺寸、加热电压、加热时长4个因素进行了对比试验,研究各类因素对点热源渗流监测系统监测效果的影响。结果表明:该文所采用的两种传感-加热单元集成方式均能获得较好的监测结果;监测管几何尺寸对监测结果影响较大,监测管与传感-加热单元的间隙越大,监测效果越差;加热电压和加热时长对监测结果几乎没有影响。试验结果有助于提高渗流监测精度,从而有效预防工程事故的发生。

光伏列阵的全局最大功率点追踪研究

针对光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)影响着光伏系统的发电效率,对光伏阵列的功率输出特性曲线进行了建模仿真分析,根据MPPT的目标是保持光伏阵列输出电压一直保持在最大功率点处,重点分析在光伏阵列出现局部阴影情况时的,光伏阵列的P-V输出特性为多峰曲线情况下,提出了一种基于改进的模拟退火粒子群算法的最大功率点跟踪控制方法,将模拟退火算法思想融入到粒子群算法中,改善粒子的探索能力,提升了最大功率点跟踪算法的收敛速度和精确性。

山西西龙池抽水蓄能电站下水库面板渗漏水下检查与封堵技术

西龙池电站下水库自2008年开始蓄水后便发现存在渗漏量较大的问题。水库长期如此运行不仅会直接影响电站的综合效率及经济效益,更重要的是若渗漏问题长期不能解决会威胁大坝和人工库盆的安全。2012~2013年,利用墨汁示踪法对水库进行了水下检查和临时封堵,并锁定了主要渗漏源。2014年采用点、线结合的方式,对下水库进出水口区域及面板局部结构缝、裂缝进行了水下塑性处理,并对破损部位进行了水下修复,渗漏量显著减少,排除了电站下水库运行存在的安全隐患,取得了巨大的成功。

示踪法与高密度电法在检测管道漏水点的实际应用

本文介绍了示踪法与高密度电法在检测地下管道漏水点中的应用,通过对比两种方法的检测结果,浅析两种方法在实际工程中应用的可行性。研究表明,在单一方法难以奏效的情况下,同时使用多种工程物探方法可以有效解决实际中的难点,并且可以较大地提升检测精确度,解决工程实际问题。