黄河河口流路多目标联合运用方式研究

黄河河口流路运用方式面临着新形势下保障防洪安全、维持生态功能和减缓海岸蚀退等多目标需求。采用实测水文资料和现场调查资料,分析河口河道防洪形势、黄河口国家公园建设需求和备用流路现状情况。清水沟流路在小浪底调水调沙运用后防洪形势明显改善,然而仍面临着大洪水的威胁;目前河道滩地呈现约6‱的倒比降,加剧了大洪水时的防洪压力。黄河口国家公园清水沟片区在清四控导工程以下无整治工程,规划的科研平台和大量基础设施要求洪水尽量不漫滩。刁口河片区规划的生态补水量为0.55亿m^(3),附近海岸因缺乏泥沙补给处于蚀退状态。刁口河主槽淤积萎缩,滩地开发建设侵占严重,亟待长期过水加强保护。新形势下黄河河口流路运用方式为“联合运用、常态过水、平滩分流、双河行洪”。刁口河常年维持一定的过水流量。当清水沟流量达到3500 m^(3)/s时向刁口河分流,大洪水时两条流路作为5000 m^(3)/s流量的泄洪通道。

室外换热器可变流路设计及试验分析

为了确定制冷与制热模式下换热器的最优流路,建立了空调室外机的蒸发器/冷凝器仿真模型,并将换热器仿真模型耦合入系统仿真中,分析了不同流路对系统换热量及系统性能的影响,以确定换热器在制冷与制热模式下所对应的最优流路。结果表明,当分路数在5~20范围内变化时,在制冷模式下整机能力及性能随着分路数增大而减小,在制热模式下整机能力及性能随着分路数增大呈现先增加后减小的趋势;制冷模式下的优选分路数为5~7路,制热模式下的优选分路数为14~16路。在此基础上,通过单向阀与电磁阀设计了制冷/制热模式下室外机运行分路数为7路/14路的可变流路方案,试验测试结果表明,各测试工况下能效均有提升且全年能源消耗能效(APF)提高5.4%,超低温为-15℃时制热量提升6.0%,性能提升2.8%。本文研究结果可为换热器设计优化领域的研究人员提供参考。

房间空调器小管径室外换热器流路优化

随着空调器的快速发展和国际铜价的持续升高,制冷空调行业采用的换热器在向着小体积、低成本发展的过程中往往面临着性能衰减的技术瓶颈。为突破此瓶颈,以一款冷暖型房间空调器翅片管式室外换热器为研究对象,将其换热管外径由7 mm减小至5 mm并在此基础上优化其流路,最终实现Φ5 mm换热器性能达到初始样机水平并有效降低换热器成本。首先,分别在5种标准工况下测试初始样机性能;然后,利用CoilDesigner软件来分析小管径化对换热器性能的影响,仿真结果表明,在不改变流路布置的情况下,Φ5 mm换热器的换热能力略有提升,但制冷剂侧压降增大4~7倍;进一步地,有针对性地设计了5种流路布置方案来探究分路数、分路汇合位置等因素对换热器传热及压降特性的影响规律,总结了小管径翅片管式换热器流路优化的思路,并设计了3种Φ5 mm管径室外换热器流路优化方案。仿真评估3种方案的可行性后制作样机进行性能测试,实验结果表明:方案(3)性能与原换热器相当,同时其材料成本可降低34.6%。

基于室外机流路设计的R32制冷剂空调性能提升研究

相比传统家用空调使用的R22制冷剂以及R410A制冷剂,R32制冷剂环境友好,并且R32制冷剂比R410A的制冷性能更具优势,有助于实现系统设计小型化。由于R32制冷剂的单位容积制冷量比较大,R32系统对于冷凝器的流路设计具有更高要求。文章采用系统仿真与试验测试相结合的办法,对R32制冷剂空调冷凝器的流路进行设计优化,并且采用可变分流设计兼顾制冷和制热性能最优。

热泵空调翅片管换热器流路优化研究进展

换热器的性能提升对制冷与热泵系统能效的提升具有重大影响,其中翅片管换热器的流路优化由于无需额外的成本、易于操作,是换热器性能提升的重要研究方向。本文总结了国内外学者对翅片管换热器流路的优化方法和评价指标。主要方法有基于空气侧风速分布的优化以及制冷剂侧流量的优化,基于管路结构的优化(包括管径、管路分合点、可变流路),基于微元换热最大化的优化,基于不可逆损失最小的[火用]分析、熵产最小化、热阻平衡法以及遗传算法的优化。总结得出可变流路可以同时满足蒸发器与冷凝器的最佳流路,是冷暖两用制冷与热泵系统流路优化的最佳选择;此外,热阻平衡法可以同时优化蒸发器与冷凝器的流路,是当前适用性较好的优化方法。评价指标中等泵功率下换热量的大小与热阻平衡是较为通用的评价指标。基于上述分析,针对翅片管换热器的优化方法以及评价指标提出了展望与建议。

黄河刁口废弃流路冲淤演化及其影响因素

刁口流路是黄河1964年至1976年期间的行水流路,在1976年黄河人为改道清水沟后废弃,在1992年将其作为备用流路。依据不同年份刁口废弃流路的高程测量数据,计算了不同时期刁口废弃流路的冲淤量,分析了刁口废弃流路不同时段的冲淤变化特征,探讨了刁口废弃流路冲淤变化的受控机制。研究结果表明,1976−2000年,刁口废弃流路河道整体处于冲刷状态,冲刷速率约为1.92×10^(6)t/a;2000−2016年,河道整体处于淤积状态,淤积速率约为7.99×10^(6)t/a。刁口废弃河道的冲淤在空间上存在明显的差异,2000−2016年,以断面D20为分界线,向海一侧的河段呈现冲刷状态,河道槽蓄量增加;而向陆一侧的河段呈现淤积状态,河道槽蓄量减少。废弃河道的冲淤演化除受生态调水、海洋动力侵蚀等影响外,更多地受到河道周边油田开发以及两岸的农田和林业发展等因素的影响。因此,从维持河道行水能力的角度来看,亟需对河道开展维护修缮,以保证刁口流路作为黄河入海备用流路的适宜性。

黄河口清水沟流路水沙变化与河道演变响应

采用实测资料分析的方法,研究了水沙变化条件下黄河口清水沟流路河道演变的复杂响应过程。研究结果表明:1986年以后,黄河口清水沟流路水沙减少,河道萎缩,过流能力减小,断面形态宽浅;2000年以后,小浪底水库蓄水拦沙运用,黄河口水沙关系明显改善,河道萎缩有所恢复,过流能力增大,断面形态趋于窄深,黄河口河道演变与水沙过程有着良好的响应关系,河道过流能力随汛期5年滑动平均水量的增大而增大,随汛期5年滑动平均来沙系数的增大而减小。未来应通过上中游水库群的联合水沙调控运用,持续调控出5年以上水沙关系协调的下游水沙过程,这样对黄河口河道冲刷能产生良好的效果。

黄河下游洪水灾害防治措施研究——评《黄河下游洪水灾害风险与后备流路》

分析洪水灾害风险可以评估洪水对当地人口、建筑物和基础设施的潜在影响,有助于城市规划者、政策制定者和应急响应团队更好地了解灾害可能带来的风险和影响,并做好应对准备。黄河是中国第二大河流,防洪难度较大,下游洪水灾害风险很高。《黄河下游洪水灾害风险与后备流路》一书通过分析黄河中下游环境特征,总结出了影响黄河下游发育的环境因子作用规律,在此基础上构建了黄河下游悬河决溢风险评价模型,并对模拟结果进行了分析。此外,该书还对黄河下游决溢洪水灾害损失与影响进行了评估,根据风险评价和损失评估结果提出了后备流路的策略,并对其可行性进行了研究。整体来看,书中的研究成果可以为黄河下游防灾减灾措施提供重要依据。

基于长时间序列遥感影像的黄河清水沟流路变化监测

黄河下游以流路改道频繁著称,清水沟流路自启用以来经历了复杂的演变过程。长时间遥感序列具有连续性好、时效性强等优势,可以实现河道变化的动态监测。本文利用1976年至2019年共40期Landsat遥感影像为数据源,应用改进后的归一化水体指数和最大类间方差法相结合的算法提取黄河清水沟信息,开展1976年以来黄河清水沟流路的变化规律监测研究。结果表明:随着人工干预程度不断加深,黄河清水沟流路变化呈现出以人为控制为主导下自然摆动的特征,河道出汊摆动频率、幅度较以往减小,预计行河年限增长。研究清水沟流路变化可为黄河三角洲区域治理提供重要的科学依据。

多流路气相色谱分析系统在氯乙烯生产中的应用

本文从多流路气相色谱分析仪的原理,结构,特点以及在氯乙烯生产中的应用进行分析,对生产过程更好地进行了监视与控制,避免了传统取样分析带来的滞后性。

新型多参数水质分析仪流路控制系统的设计

以单片机为核心,运用十联体电磁阀、三通阀和微型步进蠕动泵等流控器件设计新型多流路控制系统。对比测试结果表明,该系统能完成20多种流路切换,进样速度快,加样误差小于1%,能快速、高效地清洗进样通道,并避免交叉污染,而且成本低、不易堵塞、稳定性良好。

黄河口现行尾闾流路改道标准及其评价

总结了黄河河口尾闾流路改道的定义及概况,全面论述了有计划地进行尾闾流路改道的依据,系统分析了现行尾闾流路改道标准及其存在的问题,指出完善黄河尾闾流路改道指标的途径是将单一的水位指标调整为水位和尾闾河长相互约束的指标体系。

对未来黄河河口入海流路永久固定问题的商榷

围绕当前黄河河口入海流路未来能否永久固定这一热点问题,系统总结了现行清水沟流路行河历时长达40 a的原因。从河口来水来沙、径流及海洋动力输沙能力、人工干预措施三个方面详细分析了黄河河口入海流路永久固定的可能性,指出了未来永久固定河口流路可能给黄河下游防洪安全带来的重大隐患,明确了未来河口综合治理的主要目的仍在于防洪减灾,同时要兼顾生态环境保护和入海水沙资源的开发利用,而非固定河口流路。

微流路生物芯片的研制

运用光刻、刻蚀技术在载玻片上刻蚀出条宽 70 μm、深 30 μm、长 7cm的沟槽 ,与另一载玻片键合 ,形成一微流路沟道 ,研制出了用于生物电泳技术的微流路生物芯片。在该芯片的研制中 ,克服了湿法腐蚀、断线、键合等技术难题。该芯片已经交付合作单位使用 。

黄河河口不同流路入海泥沙对下游影响二维数模分析

黄河河口入海泥沙在涨潮流和拦门沙的阻滞作用下对黄河下游泥沙运动产生重大影响。以已建立的河口海洋水沙二维数学模型为基础,对规划运用初期的清水沟北汊流路、刁口河流路和十八户流路典型水沙过程进行了计算,分析了3条流路入海口的海洋动力和泥沙运动,得到了入海泥沙对黄河下游的影响范围为距泺口断面90~215 km。研究了未来50 a进入下游的水沙设计和流路规划成果,采用清水沟、刁口河联合运用方案,计算了未来50 a入海水沙运动对下游的影响,结果表明:在此方案下,西河口水位维持在10.23~11.18 m。结合黄河三角洲高效生态经济区发展需求,清水沟和刁口河联合运用方案为最优方案,十八户流路海域封闭且海洋动力比较弱,可以作为远景备用流路。

不同流路时期黄河下游河道的冲淤变化过程

运用统计学方法对1950-2007年的水沙数据以及不同流路各水文站同流量(3000m3/s)水位变化进行了分析,结果表明:黄河下游河道表现出淤积—冲刷交替出现的变化过程,当进入下游的含沙量为18.6kg/m3时,河道冲淤表现为动态平衡。艾山以下河道的冲淤变化过程除受水沙条件控制外,还受到流路变迁的影响。流路变迁初期河道发生溯源冲刷作用,中后期河道发生溯源淤积作用。各站同流量水位变化,神仙沟流路主要为下降,河道以冲刷为主;刁口河流路主要为升高,河道以淤积为主;清水沟流路有升有降,河道冲淤互有,总体表现为淤积。流路变迁对河道横断面形态的影响主要在利津以下。

流路布置对热泵空调中冷凝和蒸发两用换热器性能的影响

研究了顺交叉、逆交叉和NU型三种流路布置对R22热泵空调中冷凝和蒸发两用换热器性能的影响规律.结果表明:作为蒸发器时,NU型的换热量最大,比逆交叉和顺交叉的换热量分别增加了1.5%和3.25%;作为冷凝器时,顺交叉的换热量最大,分别比逆交叉和NU型的换热量增加了7.4%和1.28%;依据蒸发器和冷凝器的换热量之和比较,NU型的最大,顺交叉的次之,逆交叉的最小.因此,NU型是使制冷循环和制热循环效率较高的流路布置.

对具有复杂流路布置的翅片管换热器的性能仿真与分析

With the help of the description methods in graph theory and the adaptive adjustment method, a steady sate simulation model for fin-and-tube heat exchanger with complex circuit arrangement was developed.This model could provide better compatibility and accuracy for the design of heat exchanger with complex circuit arrangement.Using this model, six typical fin-and-tube heat exchangers with different circuit arrangements were analyzed.The counter flow arrangement could not always achieve the best performance.With appropriate compound arrangement, the performance of heat exchanger could be improved by 2%—4%.

黄河清水沟流路水沙组合和河口三角洲发育的宏观特性

黄河清水沟流路１９７６～１９９５年期间入海水沙偏少，年际和年内变化丰枯交替，河口三角洲的冲淤变化与入海水沙大小密切相关；分析其剖面淤积形态、洲面淤积造陆情况和泥沙淤积的空间分布，表明河口三角洲发育存在着初期迅速增长、中期快速增长、后期平缓增长的宏观特性和规律，根据水沙变化与河口三角洲增长面积的定量关系以及对未来入海水沙的预估，认为清水沟流路河口三角洲的发育将继续维持平缓增长的态势．

黄河口清水沟流路冲淤发展与使用年限预测

本文利用作者开发的一、二维连接的黄河口整体冲淤数学模型，根据有、无古贤水库二种情况进入黄河下游的水沙条件，对未来黄河口清水沟流路的淤积发展过程进行了计算研究，并根据计算结果对流路使用年限、河道向海域延伸的安全距离、淤积量和淤积分布、海域容沙量及海洋动力输沙能力等相关问题进行了分析探讨，旨在为黄河口的整治规划提供科学依据。计算研究结果表明，各流路组合运行方案的清水沟流路使用年限为53～77年，古贤水库的修建和不同流路的交替组合使用皆有利于延长清水沟流路的可使用年限。有、无古贤水库条件下河口的人海输沙能力均较为稳定，海域年均输沙量分别为2．53亿t和2．71亿t左右。