建构“水管—水龙头”模型研究基因互作

以色素代谢流程为背景构建"水管—水龙头"模型,可以研究自由组合定律,理解基因间的相互作用。该模型可分为串联和并联两种类型,构建过程中应用了"伯—仲—叔"的罗列方法,并在求解基因型种类及概率时,运用了"补集思想"对其进行补充验证。该模型还可应用于人类遗传病等题境,具有一定的普适意义。

基于SWMM模型的老旧小区雨水管网设计研究

为提高老旧小区雨水排水管网应对极端天气排水能力,提出以SWMM模型为基础,结合场地竖向条件,对雨水管网设计进行模拟优化,提出在提升小区排水安全的同时兼顾改造的经济性的改造方法,为老旧小区排水管网改造提供了参考。

基于Kano模型的面盆水龙头用户需求评价

以面盆水龙头为研究对象,选取特定的样本用户展开问卷调研。运用Kano模型构建用户基本型、期望型、兴奋型和无差异型等4类象限指标优先级排序,并从做工品质、造型语义、安装维护、使用功能、智能体验5个维度对26个指标作出Better-Worse满意度指数二维矩阵描述评价。结果表明,对面盆水龙头的设计需满足“生命周期长”、“上门服务”、“自动恒温”和“自动清洁”等使用功能或商业服务。

自动感应水龙头的节水模型和控制的研究

随着我国现代化建设进程的逐步推进,我国的基础性建设在不断完善,而在基础建设中公共卫生设施是最主要的设施。基于以上背景,文章以自动感应水龙头的设计为研究主体,通过采用定量以及普通模式的结合进行水量控制,减少用户放水等待时间,有效地节约用水。

基于MIKE模型的湘阴县雨水管网健康度评价

以洋沙湖镇涝溪桥村地区为例,采用MIKE模型分析了岳阳市湘阴县在遭遇暴雨干扰时的雨水管网健康度。在采用一次降雨过程中严重内涝点的实测积水深度对模型进行率定和验证的基础上,利用该模型模拟了重现期为1、3、5、10、20 a的2 h设计降雨,重点分析了重现期为3a的降雨过程,并结合排水能力、管网结构、环境因素、社会因素4项综合指标和15项子指标构建了雨水管网健康度评价指标体系。结果表明:该区域管网的排水能力综合指标的得分为0.48,管网结构综合指标的得分为0.78,环境因素综合指标的得分为1,社会因素综合指标的得分为0.66,综合健康度为0.54,综合健康度等级为较差;重现期越大,积水深度也越大,但最大积水深度到达的时间并不受重现期影响;积水风险较大、积水较深位置均位于健康度较低的管道附近。

深水无隔水管钻井全井钻柱纵-横-扭耦合非线性振动模型研究

无隔水管钻井是一项极具发展前景的深水钻井技术。针对深水无隔水管钻井缺乏有效的动力学分析模型的实际,通过能量法、微元法结合哈密顿原理,建立了考虑钻井船位移、风海流、潮流、波浪载荷、井壁接触、钻头-岩石互作用、海水段-地层段互作用的深水无隔水管钻井全井钻柱纵-横-扭耦合非线性振动模型;通过拉格朗日和三次埃尔米特函数离散控制方程,采用Newmark-β对模型进行数值求解;采用现有海洋立管模拟试验数据、Moharrami扭转振动模型结果及Kyllingstad现场测试数据,对模型进行了详细对比验证。结果表明,该模型精度较好,可用于深水无隔水管钻柱的耦合振动分析。

XSL450型石油钻机旋扣水龙头壳体有限元分析

为保证石油钻机旋扣水龙头壳体的质量及安全,提高设计效率,通过SolidWorks软件建立了XSL450型石油钻机旋扣水龙头壳体的三维实体模型,针对额定载荷和2.25倍额定载荷2种工况下,运用ANSYS有限元分析软件,分别计算了壳体在额定载荷和超负荷条件下的应力状况,分析了壳体的应力分布规律。并根据API Spec 8C规范要求设置危险下限和安全上限,显示了2种工况下壳体的危险区域和安全区域,结果显示壳体是安全的。提出了改进和优化措施,为XSL450型石油钻机旋扣水龙头壳体的安全设计和结构优化提供依据。

SL170型旋转水龙头有限元分析及结构改进

为了研究SL170型旋转水龙头可能存在的结构安全问题,利用ANSYS Workbench软件对其进行了有限元分析,得到了试验载荷下的水龙头各部件的应力分布情况,根据API Spec 8C标准校核其强度。分析结果表明:水龙头的静强度符合规范要求。壳体和中心管部位出现了部分应力集中的现象,提环上部中截面应力水平较高,销轴截面剪切作用与压力耦合产生了应力分布不均。基于实际服役工况进行了疲劳寿命的预测,提出了结构优化思路,为此类水龙头的设计提供参考。

有限元法在水龙头壳体开发设计中的应用

主要阐述了有限元理论在石油工业中的应用,通过PROE软件建立了水龙头壳体的三维模型,并应用有限元软件ANSYS对水龙头壳体结构进行了有限元分析。通过有限元分析,并应用ASME规范应力分类的理论对分析结果进行了验证,又与同规格的壳体结构进行对比,证明SL450型水龙头壳体能够满足实际要求,从而说明有限元技术在石油工业中有着重要应用价值。

基于模糊控制理论的修井隔水管系统反冲控制

修井隔水管系统是修井作业的关键装备,修井隔水管系统紧急解脱后的反冲过程极易发生事故。为解决修井隔水管系统反冲控制问题,降低反冲过程中发生风险的可能,基于模糊控制理论提出了一种修井隔水管系统反冲控制方法。基于液压动力学建立了分体式张紧系统模型,采用集中质量法将修井隔水管柱离散成弹簧-质量-阻尼单元,建立了修井隔水管系统动力学模型。根据模糊控制理论并结合修井隔水管系统反冲控制规律,设计了模糊控制器,采用Matlab/Simulink开发修井隔水管系统仿真模型并进行仿真计算。研究结果表明,模糊控制能较好地实现修井隔水管系统反冲过程控制,相比于无控制器和PID控制,模糊控制下的反冲过程修井隔水管系统的轴向位移波峰值更低,波谷值更高,所设计的模糊控制器在不同张力比和平台运动幅值下具有较好的适应性。

基于MIKE+管网模型的城市雨水管渠水力计算方法分析比较

传统雨水管渠设计常采用推理公式法进行水力计算,推理公式法包括面积叠加法和流量叠加法2种计算方法。面积叠加法相比于流量叠加法计算更为简单方便,其在雨水管渠规划和雨水管网方案设计阶段经常使用。随着我国城市化率的提高,内涝防治越来越受到业界重视。通过对比分析基于MIKE+的管网模型模拟结果与传统推理公式法计算结果,给出传统推理公式法用于雨水管渠水力计算的优化建议。采用面积叠加法进行工程设计时,建议适当留有富余,进行内涝防治设计时,宜采用模型进行模拟。

雨水管网数值模型在城市内涝防治中的应用研究进展

雨水管网数值模型模拟暴雨径流的行为,可用于设计和优化暴雨管理系统,评估降水模式和其他气候相关因素变化的影响,并预测特定地区发生洪水的可能性。这些模型为了解雨水径流的行为和确定管理这一关键资源的最有效和最具成本效益的解决方案提供了一个宝贵的工具。通过模拟降水模式、土地使用和城市化变化的影响,以及气候变化的影响,这些模型可以用于减少城市洪水的风险和保护环境的决策。

隧道衬砌混凝土中粉煤灰含量对排水管化学结晶的影响分析

通过采集多个隧道的地下水和管道结晶样本,进行了微观和化学成分分析。建立了一个模拟隧道排水管道系统的实验装置,研究了不同粉煤灰掺量对混凝土的影响,包括实验溶液的总碱度、管道结晶质量和微观形态。研究发现,隧道结晶样本主要由高纯度碳酸钙组成,镁元素的含量影响结晶形状,高镁含量导致不规则结晶,低镁含量则形成更稳定的斜六方晶系结晶。实验中,当粉煤灰掺量增加,实验溶液的总碱度上升,结晶累积量呈先降低后升高的变化趋势;10%掺量组的结晶累积速度最快,15%掺量组的最慢,两者累积量差距显著。实验装置中结晶物的微观形态与样本相似,主要为斜六方晶系的方解石碳酸钙晶体,粉煤灰掺量对结晶物微观形貌和表面特征无显著影响。

溃堤洪水在有压雨水管网街区演进的试验研究

溃堤洪水在有压雨水管网街区的演进过程十分复杂,城市街区建筑物及雨水管网改变了洪水的演进规律,影响了街区排涝的水力特性。本文基于典型城市街区建立了包括房屋、人行道及雨水管网在内的概化水槽模型,测量了不同溃堤洪水在典型城市街区演进过程中的街区水深、雨水管网流量及压强,探究了不同蓄水高度、前池进口流量对街区水位波动变化及有压雨水管网下泄流量的影响。溃堤洪水在水槽侧壁、房屋的作用下形成了大面积的水跃,并且在房屋建筑物附近出现了薄层状水片,水跃区域伴随着洪水演进过程先是在人行道处发生横向的迁移合并,再是在街区道路的纵向方向上逐渐耗散直至消失,街区水位在100 s后基本稳定,从上游至下游呈“先增大、再减小”的变化趋势。溃堤洪水在街区演进过程中,不同蓄水高度对有压雨水管网的泄流量影响相较于不同前池进口流量更加显著,街区上游雨水口的峰值流量在最大蓄水高度条件约为最大前池进口流量的1.5倍。研究结合街区水位及有压雨水管网压强采用欧拉数对短管淹没出流公式的泄流系数进行了率定,修正后的理论计算值的误差由32%降低至2%,能够较好地反映出街区雨水口的泄流能力。研究成果不仅能为数学模型提供翔实的验证资料,还可为城市洪涝治理提供理论指导。

混合图像集对排水管缺陷AI检测的影响研究

为提高排水管道缺陷的AI检测模型效果,研究一种基于小样本Faster R-CNN算法的半监督学习方法。该方法利用无缺陷正常管道图像,随机为其生成伪标签,并将其混入具有缺陷标签的图像集中,实现半监督式训练。对管道CCTV视频进行了检测实验,对比只采用有缺陷图像集训练,混合图像集训练的AI模型对各种管道缺陷的检出率都有较高水准,且缺陷误检率从34.85%下降至6.12%。研究结果表明,采用混合图像集能够影响AI检测模型的缺陷识别效果;在小样本管道缺陷图像训练集和验证集中额外混入十分之一的伪标签图像,训练出的检测模型具有最佳的平均精度均值。

基于Iber模型的公路路堤排水系统设计方法

现有大量研究考察了路堤排水管间距、高度、坡度和降雨特征等因素之间的复杂关系,以寻求路堤排水管的最佳间距。确定道路排水要素之间的正确间距对于最大限度减少道路上的水流量至关重要。提出了一种基于数值分析的道路排水系统Iber(一种用于模拟自由表面流动的二维数值工具)设计方法,用于分析公路径流的水力行为,确定适当的排水行为,并将该方法应用于案例研究。基于坡度高达5%的直线高速公路路段,考虑不同尺寸类型的喷嘴、排水管间距,进行了测试分析以评估排水管间距、纵向坡度和喷嘴尺寸。结果表明:除了提供每个排水管的吸收能力外,该模型的水力性能也很合适。分析了喷嘴尺寸、坡度和路堤宽度对吃水和流速的影响,确定了排水管间距和喷头类型对道路排水设计的影响。结果有助于理解不同变量对道路径流水力行为的影响,并为适当的排水设计提供相关信息。

无水自动关闭水龙头

无水自动关闭水龙头(水咀)是国家专利产品,该产品是90年代最新科技成果,是旧式水龙头理想的换代产品。该产品比旧式水咀耐用。在制做上选用的材质是进口(ABS)原料。其特点是能在自来水管路停水时自动关闭,再来水时不会跑(漏)水,使用灵活方便,坚固耐用,外型美观,是避免忘记关闭水龙头造成跑(漏)水的最佳产品。该水龙头采用标准插头,安装方便,安装时只需拆下原水龙头。

基于遗传算法的水质模型参数估计研究

氯是用于维持配水管网水质最常见的消毒剂,但其浓度受到严格的限制,其浓度应足以去除配水管网中的病原微生物,且不因浓度过高而产生过量的消毒副产物。实时水质模型对保持配水管网中余氯浓度处于最佳值具有重要作用,其准确性依赖于模型基于现场实测余氯数据的定期校准与验证。该研究应用遗传算法自动搜索氯衰减系数的最佳值,探究了管道分组对模型校准的影响,同时通过测试遗传算法处理数据不确定性的能力验证了其鲁棒性。

基于水动力模型下的爱联河河道迁建方案

随着我国经济建设以及社会生活水平的不断发展,当前我国城市轨道交通等市政工程也在不断完善,并且也得到了较好发展。以爱联河河道迁建工程为例,采用Mike11模型分析工程现状,提出了针对性的河道迁建方案及防洪工程。在不降低现状河道防洪标准的前提下,通过对现状河道进行迁改,以满足龙城站建设需求。同时收纳沿线接入的雨水,对现状箱涵内已建设的沿河截污管进行同步迁改。为打造一体化的综合交通枢纽,方便各线间客流换乘,保障轨道交通线路客流保障的需要,提供了必要保障。