水动力学计算机模型在城市雨污收集系统中的应用：对天山污水收集系统的这

运用计算机水利模型来优化污水收集系统的设计并加强对该系统的管理，在国外已经非常普及。笔者拟通过自身的体会，向国内同行阐述一下该技术在排水管理方面的应用原理及发展展望。

计算水动力学课程教学案例库建设及教学实践

案例教学法作为一种“行为引导式”的教学形式,在计算水动力学教学行动中起到积极作用。围绕“由浅入深、循序渐进、深入浅出、由表及里”的教学目标,构建全方位、多层次的计算水动力学案例库,并开展了案例教学。教学实践表明,案例教学法充分融合了理论知识与实践工作,激发了学生学习兴趣,加深了学生对课程知识的理解和掌握,提高学生分析问题和解决问题的能力,帮助学生掌握和具备工程实践和科研工作的基础技能。

新排水防涝标准下山地城市排水防涝规划研究

针对城市内涝灾害频发问题,在新修编的《室外排水设计规范》与城市排水(雨水)防涝规划编制大纲等文件的指导下,我国城市排水防涝工作已取得一定进展;以暴雨内涝灾害频发的湖北郧县(现已更名为十堰市郧阳区)老城区为研究对象,运用MIKE FLOOD水动力学计算软件构建模型,模拟区域降雨到排水行洪的各个环节,实现积水淹没模拟计算结果的可视化,并基于最新的排水防涝标准,根据模型研究结果结合SWMM软件与低冲击开发理念得出较为合理的内涝防治方案。

守护船撞击海洋平台及FPSO碰撞场景研究

海洋平台及FPSO存在遭受守护船撞击的可能性,由此产生的结构损伤会影响到平台及FPSO的安全,因此在结构设计时需要考虑其抗撞性能。守护船与平台及FPSO的碰撞决定着平台及FPSO结构的合理性和经济性,目前我国尚没有相关的碰撞场景规范,设计时多采用国外有关规范。碰撞场景取决于海况条件和操作规定,而我国的海况与国外并不相同,所采用的操作规定也有差别,因此完全套用国外规范不尽合理。以一艘5000吨级守护船为研究对象,利用水动力学计算方法,研究守护船与导管架平台及FPSO的最大碰撞速度。选取我国近海油气田所在的典型海洋环境条件,探讨了不同水深、波浪条件以及碰撞方向对最大碰撞速度的影响。研究结果表明,守护船侧向撞击FPSO的最大碰撞速度最大,在实际工程作业中须注意此情景。

一阶迎风差分格式求解非线性对流扩散方程的精度

采用一阶迎风格式分别对一维线性对流扩散方程和非线性对流扩散方程进行了求解,检验了一阶迎风格式用于求解一维线性对流扩散方程和一维非线性对流扩散方程的适用性.多个计算算例的结果表明:一阶迎风差分格式用于求解线性对流扩散方程的结果不甚理想,但用于求解非线性对流扩散方程时能获得相当精度.工程计算中,该格式可用于求解水流运动方程,但不宜用于求解被水流输移的物质对流扩散方程.

T型坝两侧潮汐水动力特性的数值研究

为了避免传统潮汐能开发过程中在河口或海湾筑坝形成水库进而严重影响通航、鱼类产卵洄游和生态环境,考虑了一种垂直于海岸的"T"型坝,使平行于海岸向潮波传播到坝体两侧的潮位存在相位差,进而产生作用于坝上的水头。本文研究了该型坝坝体两侧的水动力特性,探索坝体和引水洞几何参数对作用于坝上水头的影响规律。该研究基于二维潮流模型,模拟了渤海及黄海北部海域潮流场,考虑在大连附近设置T型坝,计算和分析了坝头和坝干长度对作用于坝上最大水头的影响规律,固定坝干(或坝头)长度,作用在坝上的水头在一定范围内随坝头(或坝干)增长而线性增大。研究了在坝干上设置引水洞的T型坝的潮汐水动力特性。研究结果表明:随着引水洞尺寸的增大,作用在坝上水头不断减小,而最大发电功率先增大后减小,存在一个发电峰值。

大型双艉LNG船舶的双轴系设计

针对大型双艉LNG运输船双轴系设计难题,采用有限元计算,水动力学计算,以及轴系对中计算等综合手段,对各种极端恶劣工况下轴系的安全运转进行研判,提出艉管后轴承双斜坡设计的解决方案。

内燃机缸盖开发的CAE系统工程与应用

为提高产品开发成功率与效益,针对公司某款排量1.0L的增压直喷汽油机的缸盖设计,进行了详细而系统的计算机辅助工程(computer aided engineering,CAE)仿真工作。首先,在计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)领域:进行燃烧室及气道的燃烧分析,燃气流速计算结果与试验测试图片基本吻合;进行水套分析对冷却液的流速、传热系数进行评估。再次,在结构仿真领域开展了温度场分析,计算温度与测试误差小于5%,开展了高周疲劳分析(high cycle fatigue,HCF)与低周疲劳分析(low cycle fatigue,LCF)及振动特性(noise vibration harshness,NVH)分析,并对刚度进行优化。通过铸造仿真对浇注系统提出有效的改进措施。工程实践表明:该CAE体系与流程能有效地指导缸盖设计。