唐山丰南涧河口取水工程取水前池泥沙淤积数模研究

取水前池泥沙淤积和取水口含沙量是近海钢厂、电厂取排水工程重点关注的问题。以唐山丰南涧河口取水工程为例,建立了工程海域的三维潮流泥沙数学模型,在模型验证的基础上研究了工程区附近潮流、泥沙运动及取水前池泥沙淤积情况。研究结果表明,取水前池淤积与取水工程海域潮流运动、波浪、河道上游径流量等有密切关系。研究成果可为该取水工程设计提供参考。

珠江采沙河段水沙数学模型研究

论文通过引入适用于采沙河流的水沙数学控制方程组,确定了珠江河流采沙影响因子—采沙通量Fm,从而建立起珠江采沙河段水沙数学模型。经实测资料检验,结果表明该模型的模拟计算结果与实测结果吻合良好,利用该模型可较好地对珠江采沙河道的演变情况进行模拟。

基于最小可用能耗率原理的河流水沙数学模型

本文把河流视为具有能量紊动黏性热耗散结构的开放系统,根据耗散结构的熵和能耗理论,提出了保持冲积河流稳定的最小可用能耗率原理和公式。该原理全面地反映了河道输水输沙的能耗特性,在数学上完整地表达了冲积河流河床演变的基本原理———自动调整作用原理。应用该原理的公式封闭河床演变方程组,建立了冲积河流河道输水输沙优化的数学模型,根据该模型的计算结果分析了黄河下游河道输水输沙的规律,并解释了河床演变的各种现象。应用该模型计算了黄河下游各河段输水输沙优化的临界指标,并提出了有利于改善小浪底水库调水调沙运用的建议,为小浪底水库调水调沙提供参考。

川江金钟碛滩整治效果研究

金钟碛为长江和沱江汇合口过渡段沙卵石浅滩。它将河道分为左右两槽,右槽较浅,左槽较深,滩段碍航状况较为严重,船舶过滩比较困难,是叙渝段枯水期重点维护滩险。在基于河床演变规律和分析碍航原因的基础上,结合河工模型试验研究,分析了采取疏浚和筑坝整治措施后滩段的通航水流条件。通过对整治前后的效果比较,发现碍航险情消失,达到了设计整治效果,对山区河流类似浅滩的整治提供了借鉴。

广州大学城取水工程对附近河道演变的影响分析

该文在分析广州大学城附近河道水文、气象和泥沙特性的基础上,对工程附近河道历史演变和近期演变进行了分析。根据二维水(潮)流数学模型,分析工程对滩槽和河岸的变化、涨落潮流动力的变化、水动力轴线的变化、河道分流比和纳潮量的变化,提出了工程对河势稳定和河床演变的影响,为取水工程建设提供科学依据。

口岸直水道治理思路和工程布置

口岸直水道是长江南京以下12.5 m深水航道二期工程重点整治河段之一。基于多年实测地形资料对口岸直水道的河床演变趋势等进行了深入分析,形成了口岸直水道12.5 m深水航道治理思路,提出了工程治理方案,并采用非均匀、不平衡输沙平面二维潮流泥沙数学模型对方案效果进行了计算分析。分析计算表明:口岸直水道河势总体稳定;落成洲左汊放宽段存在过渡段浅滩,过渡段浅滩航道条件随水文年过程的不同而存在好坏变化;鳗鱼沙心滩在不同水文年冲淤变化频繁,但受上游来沙大幅减少的影响,冲刷、萎缩是鳗鱼沙沙体变化的主要方向或趋势。该水道航道治理的基本思路应以稳定落成洲头部和鳗鱼沙心滩的守护工程为主,并配合丁、潜坝适当增加浅区的冲刷能力。通过工程措施可以达到12.5 m深水航道治理目标。

基于曲轴箱强制通风的汽油机进气模型修正研究

为了更加精确地确定汽油机空燃比,使发动机在不同工况下得到最佳的动力性、经济性和排放性能,需要定时、定量地提供当量空燃比。而喷油量是基于进气量变化的,所以精确地控制进气量是整个控制系统的基础。在传统的进气歧管空气流量平均值模型(MVEM)基础上,考虑了曲轴箱强制通风系统(PCV系统)对进气量的影响,并对改进后的模型在simulink环境下进行稳态和瞬态仿真。通过分析仿真结果,得出了改进模型的进气量和进气歧管压力等参数,模拟结果更能接近实际进气过程,空燃比控制精度得到提高。还对传统进气模型提出了一些改进方向。

长江口如皋沙河段河演动力分析

依据1977年至2011年6个不同年份的实测地形资料,从纵向变化和横向变化两个方面分别阐述了长江口如皋沙河段近期的河演过程。在此基础上,结合相关水文资料,建立了澄通河段二维潮流数学模型,复演了与上述6个年份地形相适应的涨落潮水动力过程。基于数模结果,对如皋沙河段的河演动力机制进行了分析和讨论。结果表明,如皋沙各汊道分流比和落潮平均流速与横断面面积密切相关,该河段的河演过程主要受落潮流控制;如皋沙右汊浏海沙水道主流顶冲点有逐步下移的趋势,有必要对该水道北岸的横港沙进行整治,以稳固该河段的基本河势。

变循环发动机模态转换建模及控制规律设计方法研究

为了实现变循环发动机快速可靠的模态转换,发展了变循环发动机模态转换过渡态模型及控制规律设计方法。在变循环发动机动态数值仿真程序的基础上,针对模态选择阀与涵道引射器这两个模态转换过程中的关键变几何部件,建立了高精度的气流突扩局部损失模型。首次提出了可考虑模态选择阀堵塞对发动机性能影响的模态选择阀堵塞模型,消除了由于模型不精确造成的模态转换参数波动。在建立的变循环发动机数学模型的基础上,提出了基于直接推力控制技术的模态转换控制规律设计方法,考虑了变循环发动机的8个可调参数,采用差分进化算法对模态转换过程进行了优化。结果表明,本文提出的模态转换控制规律设计方法可以实现变循环发动机快速平稳的模态转换,双外涵转单外涵的参数变化规律与单外涵转双外涵的参数变化规律基本类似,推力在0.6s就稳定在目标推力值,其余参数大多在1.4s之后才趋于稳定。本文提出的变循环发动机模态转换控制规律设计方法还可应用于常规航空发动机的加/减速过渡态控制规律设计中。

基于进气歧管压力的进气模型研究

介绍了基于进气歧管压力的汽油机进气模型,讨论了实际运用中进气模型的表达式。该进气模型将缸内残留废气分为驻留废气与回流废气两部分,在大负荷工况对进气歧管压力—进气效率转换系数加入非线性修正,更符合实际进气规律。在发动机上进行试验研究,结果表明,该进气模型能准确计算发动机进气量。

三峡回水变动区长寿-洛碛河段水沙数值模拟

三峡库区泥沙累积性淤积给航道的日常维护管理以及航道整治带来了新的问题。建立了二维水沙数学模型对三峡库区回水变动区长寿至洛碛河段的泥沙输移进行了数值模拟。敏感性分析表明输沙因子对泥沙淤积量影响最大。水位、流速流向和地形验证表明:数模计算成果较好地反映了实际水文、泥沙淤积情况。计算表明:受三峡回水影响,长寿至洛碛河段发生累积性的泥沙淤积,淤积区主要位于岸线凹凸不平的弯沱、回流区及河道的宽浅河段,淤积部位主要是深槽和边滩。淤积时间在每年的汛期6—9月份。受泥沙淤积影响,上、下洛碛和王家滩在低水位时航深不足,有碍航现象,建议加强监测,及时采取整治措施。

河床下切对取水工程选址的影响研究

在人类活动和自然因素的综合作用下,珠江三角洲河床大幅度下切,对该地区取水工程选址影响显著。以拟建的番禺区生活垃圾综合处理厂取水口工程选址论证为例,该工程位于珠江三角洲上横沥水道左岸大岗镇,通过采用实测水文和地形资料分析、数学模型计算等方法,对上横沥水道河床演变规律及工程附近河段水流流态进行综合分析,从而为工程取水口的选址提供了依据,并提出了针对珠江三角洲河床下切现状取水口的选址原则,可为今后类似取水工程选址提供借鉴。

长江中游陆溪口水道直港进口挖槽疏浚工程效果试验研究

在对长江中游陆溪口水道河床演变分析的基础上,通过模型试验对其航道整治工程中尚未实施的直港进口挖槽疏浚工程在目前河势条件下实施的可能性和工程效果进行研究。研究结果表明:设计的直港进口挖槽疏浚工程难以改变其枯水碍航局面,更难以达到将其整治为主航道的目的。

三峡蓄水后长江中游典型弯曲河段水动力特性及演变机理

针对三峡蓄水后中游部分弯曲河段出现的“凸冲凹淤”新现象,采用二、三维数学模型,对典型弯道段水流动力条件进行全面分析。结果表明,三峡蓄水前后,弯道段不同流量级下水流动力结构并未发生显著调整,中洪水期凸岸边滩水深小、流速大,水流动力较强,相应滩面易于冲刷。三峡蓄水后,中洪水期持续时间延长,加之来沙减小,尤其是有利于凸岸边滩恢复的枯水期含沙量大幅减小,弯道凸岸边滩的稳定性随之有所减弱,导致了部分弯道“凸冲凹淤”现象的出现。研究成果揭示了弯曲河段“凸冲凹淤”现象的水流动力作用机理,将为长江中下游河道治理提供技术支撑。