基于逻辑回归法的浙江省低涡型暴雨落区预报研究

大气低涡是造成我国南方地区暴雨洪涝的重要天气系统,大气低涡背景下的暴雨突发性、局地性强,其发生时间、强度和落区一直是气象预报业务的难点。为提高浙江省暴雨预报准确率,本文利用1979—2020年浙江省逐日格点降水观测数据和美国国家环境预测中心气候预测系统再分析数据集,首先分析了浙江省内近42 a由大气低涡造成的区域性暴雨事件(以下简称低涡型暴雨)的气候特征;然后将850 hPa垂直速度、水汽通量散度、速度散度、低空急流、切变线以及700 hPa垂直速度作为预报因子,基于“配料法”并结合逻辑回归方法构建了低涡型暴雨落区预报模型;最后基于该模型利用2021年欧洲中期天气预报中心预报产品进行暴雨落区预报,并使用同期实况降水进行了系统性检验和天气过程检验。结果表明,该模型总体性能较好,提前24 h和12 h时效的暴雨预报能力均有提升,可将12%的准确率和20%左右的命中率分别提升至14%和40%附近,漏报率从75%以上降至60%附近,但存在着一定程度的空报。

涡型缺陷对簿板屈后强度的影响

本文以Koiter一般稳定性理论为基础,应用有限元增量摄动法给出具有涡型缺陷的平板的屈曲分析,并系统研究了涡型缺陷对薄板屈后强度的影响。

旋流器的涡型入介形式研究分析

介绍了无压旋流器的涡型入介方式,结合分选过程分析了入介形式的影响,阐述了涡型入介方式的设计思路,新式涡型入介方式入介具有阻力小、压力损耗小、处理能力大的特点。

电压、流速和温度对外涡型静电旋风除尘器捕集性能的影响

为了提高旋风除尘器的除尘效率,在传统旋风除尘器的基础上添加电晕极,利用GAMBIT软件构建外涡型静电旋风除尘器(ECP)网格模型。探究了在不同工作电压、烟气流速和温度下,ECP对亚微米颗粒除尘效率的变化规律。结果表明,随着工作电压的增大,以及烟气流速和温度的降低,ECP除尘效率呈现出逐渐增大的趋势,但捕集性能的提升幅度在低工作电压、低烟气流速和低温下更明显。

来流方向对百叶窗翅片‒后扩型涡产生器热工水力性能的影响

为改善百叶窗翅片-扁管式热交换器(LFHE)的热工水力性能,将后扩型涡产生器(CFDVG)布置于LFHE冷却管表面,得到百叶窗翅片-后扩型涡产生器(LF-CFDVG)。考虑到主动进气格栅(AGS)的使用将引起热交换器芯部空气来流方向的改变,进一步研究了空气速度为3 m/s时来流方向对LF-CFDVG热工水力性能的影响。结果表明:受CFDVG出现后最小自由流面积减小、空气流速增大而导致的摩擦阻力增加以及CFDVG引起的压差阻力增大的影响,LF-CFDVG的压降Δp总是大于未布置CFDVG的LFHE(Baseline)。在来流方向角γ由0°增加到30°的过程中,受空气流速减小的影响,Baseline和LF-CFDVG中的压降Δp均减小,因此增加γ可降低空气流动阻力。与此同时,在CFDVG诱导形成的纵向涡输送的高速、低温主流对CFDVG间冷却管壁的冲击下,相较于Baseline,LF-CFDVG的对流换热能力显著增强。在γ由0°增加到30°的过程中,受空气流速及纵向涡强度、尺度减小的影响,Baseline和LF-CFDVG中的对流换热系数均减小,因此增加γ有损于换热能力。另外,在γ由0°增加到30°的过程中,LF-CFDVG的综合性能不断降低,因此增加γ不利于综合性能的改善。

LUGB-33-30型智能涡街气体流量仪在煤矿中的应用

通过 LUGB-33-30型智能涡街气体流量仪与其它气体流量测量仪在同一瓦斯抽放管道内的数据测试比较，结果表明： LUGB-33-30型智能涡街气体流量仪阻力损失小、测试数据准确。并能进行长距离数据连续监测，是煤矿瓦斯抽放管道流量及瓦斯浓度测量的理想仪表。

一种新型调节阀结构介绍及流场分析

调节阀在汽轮机流道结构的入口流量控制中起重要作用。随着汽轮机效率的不断提高,对调节阀效率的要求也越来越高。但现有调节阀在使用中存在很多流动问题,如阀头边界层分离、肾型涡结构与阀头后高湍动能区等。这些因素对进一步提高调节阀的流动效率提出了挑战。本文从阀头和阀座的结构分析入手,研究调节阀的内部流动特性,找出影响调节阀流动效率的关键因素。新型调节阀的计算结果表明,改进后的调节阀结构使得阀通道内的流动状态得到有效改善,调节阀的全压损失系数明显下降。

双涡圈涡旋压缩机完全啮合型线修正理论研究

创建了双涡圈渐开线型线能实现完全啮合的修正方法,得到了该修正涡旋齿的生成方法、齿形特点和修正齿头各修正参数之间的通用关系式及修正圆弧方程。推导出了修正涡旋齿轴向投影面积的精确计算公式,提出了任意曲轴转角下的压缩腔容积的计算方法,分析了各修正参数对修正涡旋齿性能如压缩比和齿头强度等的影响。研究结果表明:只须确定修正展角φ,即可确定修正涡旋齿头的齿形和其它各修正参数的数值;随着φ取值的增加,压缩比减小,涡旋齿头增厚,因而其强度增加。

层流圆管潜射流生成蘑菇型涡结构特性实验

利用溢流恒压装置产生具有稳定出流速度的层流圆管潜射流,结合染色液流态显示方法,在多种射流时间和雷诺数组合下,实验研究了该射流动量在密度均匀黏性流体中的演化机理及其表现特征,定量分析了蘑菇型涡结构的无量纲射流长度L、螺旋型涡环半径R及其包络外形长度d等几何特征参数随无量纲时间t的变化规律.系列实验结果表明,蘑菇型涡结构的形成与演化过程可分为3个不同的阶段,分别为启动阶段、发展阶段和衰退阶段.在启动阶段,L和d随t线性变化,而R则近似为一个常数.在发展阶段,蘑菇型涡结构的演化具有自相似性,在各种射流时间和雷诺数组合下,L,R和d与t 1/2均为同一正比关系,而且实验结果与基于斯托克斯(Stokes)近似的理论解结果一致.在衰退阶段,蘑菇型涡结构会发生两类形式的演化,第1类衰退出现在射流结束之后,其间L和R与t 1/5相关,而d近似为一个常数;第2类衰退出现在射流结束之前,当射流动量达到某个临界值后,蘑菇型涡结构就会发生破碎等现象.

近30年夏季移出型高原低涡的气候特征及其对我国降雨的影响

利用近30年(1981—2010年)历史天气图、MICAPS资料以及台站降雨资料,对6—8月移出型高原低涡的时空分布特征及其对我国降雨的影响进行了研究,并初步分析了不同路径移出型高原低涡的环流形势及降雨分布。结果表明:近30年来平均每年有9个高原低涡能够移出高原而发展,移出型高原低涡涡源主要在西藏改则、安多和青海沱沱河以北以及曲麻莱附近,并以东移为主,占移出型高原低涡的58.2%,而东北移和东南移的分别占25.5%和13.8%,其它路径占2.5%。东移路径移出型高原低涡频次与长江流域中上游、黄河流域上游及江淮地区的降雨有较好的正相关;东北移路径移出型低涡频次与长江流域上游、黄河流域以及东北降雨相关较好;东南移路径移出型低涡频次与高原东南侧及长江流域的降雨有较好正相关。各路径移出型低涡的降雨合成分析距平异常大值区分布与各路径正相关分布一致,且降雨异常大值中心与正相关大值中心相对应。利于高原低涡移出并发生降雨的500 h Pa异常环流形势为:东移路径,中高纬异常环流型为"西高东低"分布,西太平洋副热带高压(简称西太副高)强度偏弱且位置偏东、偏南,低涡降雨带维持在长江流域与黄河流域之间;东北移路径,中高纬异常环流型仍为"西高东低"型,西太副高强度偏强且位置偏北、偏东,雨带维持在黄河流域及东北地区;东南移路径,为"两高夹一低"异常型环流,西太副高强度较强且位置偏西、偏南,降雨带位于长江流域及其以南地区。

涡轴型发动机冷却通风系统参数在机动试飞中的变化规律与分析

涡轴型发动机是直升机的主要动力,而直升机具有机动能力强、灵活的特点。本文以某型涡轴发动机配装某型直升机为研究对象,在高温条件下,对各种机动动作进行了全面的考核,通过对试验数据的总结,归纳、分析了冷却通风系统参数在机动飞行中的变化规律。

某型涡轴发动机故障诊断分析

详细介绍了机械故障诊断技术的基本步骤,并应用该技术对某型涡轴发动机进行了故障诊断。利用该技术可以预防故障的发生,保证设备安全,减小各方面的损失程度。该技术还可以应用于其它机械设备。

不同温度下磁场对外涡型ECP中亚微米颗粒分离的影响

针对旋风除尘器中亚微米颗粒捕集效率低下的问题,探究了利用洛伦兹力和电场力联合作用来提高亚微米颗粒分离效率的可能性.将4根电极添加在旋风除尘器中组成外涡型静电旋风除尘器(electrostatic cyclone precipitator,ECP),并在其中引入磁场,构建了磁场作用下外涡型静电旋风除尘器简化模型;在建立流场、颗粒动力场、电磁场和温度场4场相互耦合作用理论模型的基础上,对不同温度下亚微米颗粒在外涡型静电旋风除尘器的除尘效率进行数值模拟.数值结果表明,磁场的引入显著提高了静电旋风除尘器对亚微米颗粒的分离性能,有效降低了温度对除尘效率的削弱率;随着温度的降低或磁感应强度的增大,温度对亚微米颗粒综合效率的削弱率逐渐减小,但磁场的贡献率逐渐增大,且逐渐趋于平缓;温度越低、磁感应强度越大更有利于亚微米颗粒的分离,但磁感应强度越小和温度越高时,磁场作用越显著.相关研究结果对传统静电旋风除尘器外加磁场设备改造和除尘相关工业领域的技术革新有一定参考.

涡节型、酒窝型强化管管内沸腾传热特性实验

以微型Capstone C30燃气轮机排放的烟气余热为热源,研究涡节结构强化管、酒窝结构强化管和光管管内沸腾换热特性。实验结果表明:涡节型结构强化传热管管内沸腾换热系数约为光管的1.6~2.1倍,管外对流传热系数约为光管的1.3~1.5倍,总传热系数约为光管的1.4~1.5倍;酒窝型强化传热管管内沸腾换热系数约为光管的2.1~2.5倍,管外对流传热系数约为光管的1.8~2.0倍,总传热系数约为光管的1.9~2.1倍。分析了涡节型强化传热管和酒窝型强化传热管较光管传热性能好的原因。

移出型西南涡与我国中东部降水的关系

利用常规观测资料、逐日降水和NCEP再分析资料等统计2007—2017年5—7月西南涡共计199例,其中110例移出源地发展。在移出型西南涡中有66例沿偏东路径移动,占比60%;东北路径西南涡约占28.2%;东南路径西南涡仅占10.9%。移出型西南涡与我国中东部降水具有密切关系:偏东型有利于沿江地区降水增多;东北型使江北大部分地区降水增加;东南型有利于华南地区降水增加。偏东型和东北型西南涡中心路径与雨带走向近乎平行,但存在不同程度的偏移,造成偏移差异的直接原因在于低涡北侧是否有降水。研究表明:当高空无干冷侵入时,低涡南侧偏南风越强,北侧空气湿度越大,北侧低空有偏东气流将有利于北侧空气抬升产生降水;当高空存在干冷侵入时,若北侧低层有一支湿润的偏东气流,二者叠加形成对流不稳定,也有利于降水。

移动型与源地生消型西南涡的气候特征

利用ERA5再分析资料与TMPA V7降水资料,对2010-2019年移动型和源地生消型两类西南涡的时空分布、移动和降水特征进行统计分析,结果表明:源地生消型和移动型西南涡年均分别为69和20例,移动型西南涡的主要源地为四川盆地,源地生消型西南涡的主要源地为九龙和四川盆地;两类西南涡均为春夏多、秋冬少,但移动型西南涡的季节差异更大,春夏季生成频次约为秋冬季的3倍;西南涡主要在夜间生成,但日间生成的西南涡中移动型占比较多;源地生消型和移动型西南涡平均生命史分别为15.4h和39.6h;移动型西南涡以偏东路径为主,春夏季移动路径明显较长,冬季移速最大,夏季最小;源地生消型西南涡降水以弱降水为主,移动型西南涡降水强度整体大于源地生消型,以强降水为主。

不同路径移出型西南涡对中国中东部降水的影响

利用欧洲中期天气预报中心提供的ERA-Interim再分析资料、热带降雨测量(tropical rainfall measuring mission,TRMM)卫星提供的降水反演产品3B42RT、全球降雨观测(global precipitation measurement,GPM)卫星搭载的双频降雨雷达(dual-frequency precipitation radar,DPR)观测数据、FY-2F云类型和云顶亮温等资料,对2010—2020年4—10月(暖季)影响中国中东部降水的西南涡进行分析。结果表明,2010—2020年暖季移出型西南涡共计108例,东移型、东北移型和东南移型占比分别为58.3%、27.8%、12.0%。其中东移型西南涡主要影响长江中下游,雨带呈东西向分布;东北移型西南涡雨带主要位于黄淮到华北一带;东南移型西南涡降水则主要集中在华南及沿海海域。另外,3类暖季移出型西南涡降水云系特征有明显差异,东移型西南涡30°N以北为层状云降水,以南为对流云降水,东北移型为对流云和层状云降水共同影响(即混合性降水),而东南移型则以对流云降水为主;暖季移出型西南涡降水云分类均以积雨云和密卷云为主,且伸展高度高、云顶亮温低,其中东移型和东北移型西南涡云系影响范围更广,而东南移型西南涡云系则呈块状、更密实。

M型防涡装置对混流泵装置水力性能的影响

在混流泵进水流道内通常会存在一些漩涡,如果不设置任何防涡消涡装置,会导致喇叭管内流态混乱,叶轮室内发生脱流、漩涡等现象,从而增加泵内的水力损失、降低泵装置的效率,甚至会引发机组的振动。为此,以国内某混流式泵站为研究对象,运用数值模拟的方法对混流泵的全流道进行三维定常湍流计算。结果表明,M型防涡装置可以防止混流泵进水流道后壁附近出现漩涡,改善进水流道和喇叭管内水流流态;在进水流量大于最优工况流量时,M型防涡装置能够提高混流泵装置的效率,增幅最大可达2.18%。

射流型涡发生器对角区传热影响的数值研究

研究了射流型涡发生器的使用对于角区分离泡与角涡结构及传热的影响。结果表明:涡发生器的使用使近端壁分离泡有效消除,角涡被破坏并推离角区,角区传热随之下降;涡发生器孔径的增大能够减小第一努塞尔数高区强度但也会增强马蹄涡努塞尔数高区强度;涡发生器射流速比的增加能够消除第二努塞尔数高区但也会导致马蹄涡努塞尔数高区及回流努塞尔数高区的出现。

最新高科技产品高节能型涡尾钢质单体高速客轮

节能型涡尾高速客船是湖北通恒船舶制造有限公司结合武汉华中理工大学的最新科技成果研制的一种高速度与超高节能型船舶,航速可达30nmile/h以上。于航速为28nmile/h时,每客位功率低于8kW,比常规排水量船少20％,而造价却仅为高速双体船的40％。 高节能型涡尾单体钢质高速客轮,由于利用涡尾纵流技术,使兴波及阻力大大降低,航速提升,并增强减振效果及稳定性,使其成为一种新型综合高科技船舶,能广泛适用于各类型高速工作船。 由于涡尾高速客轮使用钢质建造,属于常规船型,始初投资少（仅为双体船的40～50％）,日常维修保养费用亦低,加上其节能效果（20％）,经济性十分优越,回收期可比其他高速船如双体船及普通排水量船快2～3年。亦由于属常规船型,比较小及简单的动力设备也对管理、操作和维修的要求不高,在整体上考虑,于投资、营运及管理上等更能符合我国国情。 平头涡尾船型是华中理工大学造船系经过三十年的研究。