改进的SWAT模型在寒区水文循环模拟中的应用

针对SWAT模型在寒区水文循环模拟过程中存在的不足,对冻土条件下的地表径流模块和升华及土壤蒸发模块进行了改进,并以塔河流域为例,对模型改进前后的径流模拟结果进行了对比。结果表明,在全系列径流模拟中,改进后模型模拟精度有一定程度的提高;在春汛期径流模拟中,改进后模型模拟精度提高较明显,率定期和验证期相对误差绝对值分别下降12.57%、5.67%。对比研究结果证明,改进的SWAT模型在寒区水循环模拟中的适用性得到了进一步提高。

柴油机非稳态燃烧的循环模拟及其实测示功图验证

以燃烧放热模拟函数为基础建立了柴油机非稳态燃烧的循环模拟模型 ;开发了相应的计算程序 ,对HD6 10 8柴油机进行了计算。试验结果和计算结果对比表明 。

基于水库模型的扎龙湿地水循环模拟

基于水库模型的概念,根据地形地物将扎龙湿地划分为相互联系的9个水库单元,对每个水库单元进行水量平衡模拟,建立了扎龙湿地水循环系统模拟模型。以月为时间步长,利用建立的模型对扎龙湿地1971-2003年33年的水循环过程进行模拟,应用1971-1981年出口径流量进行模型参数标定,应用1982-1987年出口径流量和12个水面面积对模型模拟效果进行检验。模拟的出口径流量效率系数和相关系数接近0.90,相对误差小于3%;模拟的湿地水面面积也具有满意的精度。模拟结果表明,建立的模型对湿地水循环系统具有较好的模拟能力。

利用热力循环模拟对喷油器进行优化匹配

利用发动机工作过程模拟软件AVL BOOST对12缸柴油机的工作过程进行了模拟分析,在原型机的仿真计算结果与试验值符合较好的前提下,提出了综合考虑燃烧室形状、涡流比及喷孔配置等多因素的最优配置方法。试验结果表明,所提出的优化方案是可行的。

汽油机可变涡流进气管的循环模拟研究

研制了一种阀片式可变涡流进气管，采用嵌入该结构的1．4L汽油机循环模拟模型，探讨了基于循环模拟研究汽油发动机缸内涡流运动的途径，分析了可变涡流进气管对汽油机性能、油耗和排放的影响。研究结果表明：该结构可以实现对缸内涡流运动强度进行调节，进气终了时涡流比调节范围为0～2．2，在不影响发动机中低转速动力性能的前提下，可以降低燃油消耗率为5%左右，同时改善HC和CO排放。

发动机循环模拟中有关参数对充气效率的影响度

采用进排气管流动为一维非定常模型的发动机循环模拟方法计算充气效率时，若模型中给定的参数不合适，可能引起充气效率的计算误差超过５％．为提高充气效率的计算精度，由模拟计算和相关试验，分析了管道的摩擦系数、弯管的压力损失系数、进气管壁和气缸壁温度及其传热系数对充气效率的影响程度．结果表明，进气管和气缸的传热对充气效率的影响较显著，而管道摩擦系数和弯管压力损失系数对充气效率的影响较小．

循环模拟计算在发动机可变进气系统设计中的应用

本文介绍了发动机的可变进气系统及进、排气循环模拟在可变进气系统设计中的应用。用循环模拟作为辅助设计手段，与传统的“设计—制作—试验—再设计”方法相比，具有设计成本低，周期短的优点。

发动机循环模拟中组件关联关系与计算路径表述

一维发动机循环模拟程序需要定义各种发动机组件之间的网络结构关系,采用图论中的有向图来描述这种关系并用图算法对其进行分析。利用深度优先搜索算法,可以识别模型图中的进排气管。为了先求解处于上游的发动机组件,通过对有向图中的组件进行拓扑排序,可以保证上游组件排在下游组件的前面。以D6114柴油机为例,验证了图算法的有效性。采用有向图定义发动机网络结构具有极大的通用性,与具体机型没有任何关系,因此可用来分析任意的发动机系统。

柴油机非稳态燃烧的循环模拟

在非稳态燃烧过程中 ,发动机的转速、燃油喷射率和负荷在每一循环中均不相同 ,而且循环结束时的条件也不等于循环开始时的条件 ,所以不能用稳态模型研究柴油机的非稳态燃烧过程 文中以燃烧模拟函数为基础建立了柴油机非稳态燃烧的循环模拟模型 ,并开发了相应的计算程序 该程序可用来计算气缸压力、温度、空燃比等参数 试验和计算结果的对比表明 。

二甲基醚发动机热力循环模拟与参数分析

用零维热力学模型模拟计算二甲基醚发动机的燃烧放热率 ,将模拟计算结果与实验结果进行对比 ,两者数据吻合 ;在对三种热力学模型的预测结果进行对比分析的基础上 ,选取与实验值吻合最好的Watson模型对相同结构和运行参数的DME发动机与柴油机进行计算对比 ,结果符合理论分析与实验观察 ;说明零维模型不仅适用于柴油机的性能预测分析 。

循环模拟技术在可变长度进气管设计中的应用

改进进气系统,提高充量系数是改善汽油机动力性能的一个重要措施。利用Boost软件建立循环模拟计算模型,研究进气管长度和直径对发动机充气效率以及性能的影响规律,确定利用循环模模拟技术设计可变长度进气管的工作流程。对某四缸汽油机计算结果表明,采用可变长度进气管结构,比原机有更高的充量系数,改善了发动机的动力性能。

基于水循环模拟的区域耗水规律研究

实行最严格水资源管理制度的关键在于耗水管理,明确区域/流域的耗水规律是水资源管理的基础和前提,为此,借助分布式水文模型研究了淮河中游北岸半湿润典型区的耗水规律。研究区主要的耗水方式为土表蒸发和植被蒸腾,约占总耗水的70%;人类活动所引起的水分消耗约占总耗水的12%;除了人类活动耗水外,其他耗水方式均与降水存在一定的相关性;耗水强度(耗水深)居民区最小(不考虑工业耗水),水域最大,且在空间分布上呈现向水域逐渐增大的趋势。基于水量平衡的水循环模拟为区域/流域耗水研究提供了一种新的途径,研究成果也为当地的水资源管理提供部分依据。

涡轮增压柴油机图形化循环模拟技术研究

针对涡轮增压柴油机循环模拟技术存在的突出问题,从通用性和实用化的角度出发,开发了一套通用性很强的涡轮增压柴油机循环模拟程序。文中较详细地介绍了系统建模、程序设计和用户界面设计各阶段所采用的关键技术。

涡轮增压柴油机循环模拟程序模块化技术研究

本文从建模流程图和程序设计两方面对涡轮增压柴油机循环模拟程序模块化技术进行了详细的研究和论述。在建模流程图方面 ,本文提出了一种全新的双向参数流程图建模理论。循环模拟程序的设计采用组合式模块化方法。

涡轮增压柴油机循环模拟程序模块化结构的设计与实现

对涡轮增压柴油机循环模拟程序模块化结构的设计与实现进行了详细的研究和论述。程序的总体设计思想和结构体系充分体现了全开放式的模块化框架 ;

有限状态机控制下虚拟消防疏散动态循环模拟

针对疏散行为与心理反应对分析火灾发生时人员疏散的重要意义,提出一种有限状态机控制下虚拟消防疏散动态循环模拟方法。分析传统的有限状态机,得到运行大致原理,凭借输入和输出条件之间存在的关联来构建米勒型有限状态机,同时使用优质的独热码对状态机编码,通过双边沿触发器,使用数种上下边沿来优化状态机的运行效率,构建行为模拟子模块、毒性评测和场景分析,进而组成疏散估算引擎,通过引擎分析建筑环境、烟气危害与人员行为,同时将结果融入至有限状态机内,通过状态机对虚拟消防进行疏散动态循环模拟。仿真结果证明,所提方法能够有效模拟疏散人员的动态反应特征,并且还有着运行效率快的优点。

基于二元水循环模拟的密云水库上游流域河川径流演变归因分析

密云水库上游流域是首都重要的生态屏障和水资源保护地,近60 a来,流域河川径流量衰减明显,定量识别不同时期径流变化成因对于科学认识流域水循环演变机理具有重要意义。基于此,构建了二元分布式水文模型,设置了多个情景对流域水循环过程进行模拟,并在此基础上使用多因素归因分析法对河川径流演变进行了定量归因。结果表明:(1)近60 a来,人类活动对径流衰减的贡献(42.8%)略小于气候变化(57.2%),气候变化对径流的影响先减小后增大,而人类活动的影响先增大后减小;(2)从基准期(1960—1970年)到变化期(1985—1995年),气候变化使径流增加0.29亿m^(3),人类活动造成径流减少1.22亿m^(3),其中,人工林面积的大幅增加是径流减少的主要原因,从变化期(1985—1995年)到现状期(2007—2017年),气候变化与人类活动对径流衰减的贡献率分别为92.5%、7.5%,降水偏枯及年内分配变化是气候变化导致径流衰减的主要原因;(3)从基准期到变化期,多因素变化协同率为-61.6%,从变化期到现状期,为-92.7%,说明近60 a来多因素对径流的综合效应表现为负效应,且各因素对径流的影响抵消程度逐渐变小。

基于水循环模拟的潮白河流域蓝水绿水资源变化趋势分析

潮白河流域是北京市的重要供水来源,分析变化环境下流域内水资源的变化规律,对于维持生态系统稳定、保障经济社会发展具有重要意义。结合SWAT模型模拟了潮白河流域的水文循环过程,分析了流域内1960～2008年的蓝水绿水资源变化情况并对未来的变化趋势进行了预测。结果表明:潮白河流域的蓝水流与绿水流在研究期内都呈显著减少趋势,绿水储量呈增加趋势但不显著,它们的变化倾向率分别为-19.33mm·10a^(-1)、-6.92 mm·10a^(-1)与0.70 mm·10a^(-1)。未来趋势预测的结果表明这一变化趋势还将持续。

普定岩溶水-碳循环模拟试验场水体双碳同位素特征(δ^(13)C-Δ^(14)C)与碳足迹

河流输送到海洋的溶解无机碳(DIC)和有机碳(OC)受自然和人为双重因素的影响。了解DIC和OC的年龄、来源和转化,有助于掌握全球碳收支和提高现在以及未来自然和人类对河流碳循环影响的估算精度。本研究以普定岩溶水碳循环试验场泉(地下水)池(地表水)耦联系统为研究对象,利用双碳同位素(^(13)C-^(14)C)方法,结合水生植物生长和传统水文地球化学特征,揭示了地下水地表水系统中DIC和颗粒有机碳(POC)的来源及其转化机制。研究发现:(1)泉池系统中DIC和POC的Δ^(14)C具有相同的变化趋势,泉水中Δ^(14)C值低于池水中Δ^(14)C值,反映后者可能有“较年轻”的CO_(2)的加入;(2)池水水化学和碳同位素变化由土地利用类型和池中水生植物共同控制;(3)池水中颗粒有机碳(POC)浓度明显高于泉水,且其Δ^(14)C值表现出与沉水植物和DIC的一致性(表观年龄均为3200~900 a),说明池水POC主要源于池中水生植物光合作用利用了碳酸盐风化产生的老碳(DIC),使新形成的有机质在表观年龄上“偏老”;(4)池水水体内源有机碳对水体POC的贡献在75%以上,内源有机碳通量(以C计)在250 t·km^(-2)·a^(-1)至660 t·km^(-2)·a^(-1)之间,相对于其他土地利用类型,草地对应的地表水系统具有最大的内源有机碳占比和通量,指示了沉水植物控制型浅水水体初级生产对有机碳循环的重要作用。综上,我们认为在岩溶区通过土地利用调整来调控水生植物群落对于增加碳汇具有重要潜力。

内燃机循环模拟与配气系统综合优化设计程序开发及应用(英文)

将配气机构软件纳入发动机的循环模拟 ,形成一套完整的综合设计软件包 .该软件包既考虑到配气系统的独立性 ,又将其作为工作过程的一部分 ,可用于综合评价并直观反映其设计优劣 .设计人员可以通过改变发动机结构、运行及凸轮的基本参数 ,在系统稳定条件下优化设计 ,大大节省设计费用和时间 .