三维潮流模型在潮汐流预报中的应用

为了在军事航海和作战中为舰艇指挥员提供准确、实时的三维潮汐流信息，通过坐标变换，建立了α坐标系下的三维潮汐潮流预报方程。利用该方程对潮汐潮流进行数值模拟，可克服苗卡尔坐标系下的方程在浅水区分辨率不高的缺点。对黄海某海区的数值模拟结果验证了该模式的有效性。     

二维潮流数学模型可视化平台建设

采用VB与FORTRAN混合编程技术为天津大学泥沙实验室自主开发的ISTU数学模型制作可视化操作平台,并对AUTOCAD制图软件进行二次开发实现二维潮流流场图的绘制。本平台集成度高、界面友好、操作简便、计算快速可广泛适用于二维潮流的数值模拟。     

MIKE 21计算软件及其在长兴岛海域改造工程上的应用

MIKE 21数值计算与分析软件是国际上比较成熟的DHI软件系列中关于水动力、波浪和泥沙输运等模型进行潮流场、代表波要素的波浪场和泥沙输运的数值模拟工具,在国内至少有上百个成功的工程实际计算实例.本文以作者正在进行的"长兴岛附近海域原油码头项目——泥沙冲於"为工程背景,详细介绍了该计算软件的计算方法,将该数值计算软件的模拟结果与实际泥沙冲淤规律进行对比,二者符合较好,说明本文建立的数值模型可以成功地预测长兴岛附近海域泥沙淤积的规律,为工程设计单位提供指导.     

广西廉州湾海水DIN、DIP、COD污染物浓度数值模拟

根据2008年廉州湾主要排污口DIN、DIP、COD污染物排放通量,基于FVCOM模式建立了高分辨率的廉州湾三维潮流数值模型及DIN、DIP、COD迁移—转化动力学模型,模拟了廉州湾DIN、DIP、COD污染物浓度分布,模拟结果与2009年6月监测结果进行比较分析,具有较高的一致性.廉州湾生态模型可以较好地模拟出廉州湾的污染物空间分布特征.模拟结果可为廉州湾水质监管、入海污染物总量控制提供科学依据.     

Q235钢单层板抗侵彻特性数值模拟研究

采用ABAQUS/EXPLICIT对弹体撞击单层金属板的过程进行了数值模拟研究。数值模拟获得的结果和实验结果基本一致,验证了数值模拟模型和参数的有效性。并在数值模拟的基础上,分析了靶板的失效模式。     

潮流能捕获桨叶综合实验测试系统

在研究潮流能桨叶和实验测试系统的基础上,设计了2 k W潮流能捕获桨叶综合实验测试系统,主要由潮流模拟装置、潮流能捕获装置、传动装置、测控装置组成。利用该实验系统可模拟2 m/s以下的潮流运动,测试不同流场下桨叶的捕能效率。设计并制作了不同设计流速的两种桨叶实物,进行测试比较,同时对测试数据进行分析,得到桨叶捕能性能的综合评判。实验测试系统运行稳定,工作可靠,控制方便。     

基于CFD的FSAE赛车操纵性数值模拟及验证

利用CFD技术进行赛车设计,对中国大学生方程式汽车大赛(FSAE)赛车的车身及空气动力学套件(主要是尾翼)进行数值模拟分析,根据数值模拟结果优化赛车的操纵性。根据现场试验与模拟结果进行的对比,验证了数值模拟分析结果的准确性,为赛车和汽车的开发设计提供了依据。     

报废弹药销毁车间TNT粉尘的浓度场数值模拟

介绍了TNT粉尘的危害,对报废弹药销毁车间内不同粒径的TNT粉尘的浓度场进行了数值模拟,并对数值模拟的结果进行了分析。     

渤海曹妃甸LNG码头布置的潮流数值模拟(英文)

为了在大范围数学模型中合理有效地模拟码头桩基等小尺度建筑物附近的潮流场,采用非结构网格建立了渤海二维有限元潮流数学模型.在面积达85 700 km2的模型范围中将码头桩基概化为面积约20-30 m2的不透水单元,用于直接模拟桩基附近的复杂潮流场.在此基础上,对渤海曹妃甸海域10万吨级LNG(液化天然气)码头布置的走向进行了优化.结果表明:数学模型模拟的潮位和流速等水动力特征与实测结果一致,LNG码头布置的优化结果合理可信.表明建立的能够直接模拟小尺度建筑物的渤海二维有限元数学模型可应用于码头工程布置及优化的潮流场模拟研究.     

一种简便二维水质数学模型的探讨

运用局部有限元和有限差分相结合的方法,建立起适用于潮汐地区的一种简便的二维潮流水质数学模型.将该模型应用到哑铃湾的COD模拟,并在IBM微型机上成功地进行了模拟计算.结果表明本模型对潮流场中的水质模拟是有效的。     

大鹏湾的环境水流特征

大鹏湾属不规则半日混合潮港,潮流亦属不规则半日混合潮型。潮流受制于南海潮流系统,涨潮时东半部先出现涨潮流,流速约为10cm/s,西半部滞后3小时左右,流速略大于东部;落潮时先从东半部向东南方向流出,平均流速为10cm/s,落潮流东部流出时,西部仍向湾内流入,最大流速达62cm/s.因此,涨潮时北半部形成一个半封闭式的逆时针向环流,落潮时则形成半封闭式的顺时针向环流。余流流速较小,一般为7cm/s以下,通常北部大于南部,西部大于东部,在海湾内也形成一个逆时针向环流。     

Numerical Model of Storm Surge and Inundation in Bohai Bay

A two-dimensional numerical model of extratropical storm surge and inundation in Bohai Bay was built based on the unsteady flow Navier-Stokes equations. The model included two sections, one was for the simulation of storm surge tidal level and the other for the simulation of storm surge inundation in the coastal area. While simulating the storm surge tidal level, the alternating direction implicit (ADI) method was applied to dispersing and solving 2D storm surge equations. In the simulation of storm surge inundation, the 2D unsteady flow equations were dispersed and solved using the structureless grids of finite volume method (FVM). A coupling calculation mode of the process of inundation and storm surge tidal level variation was proposed, therefore the storm surge inundation process and area could be calculated while simulating and forecasting the process of storm surge tidal setup. Furthermore, an extratropical storm surge and inundation in Bohai Bay were simulated using this numerical model. Simulation results are in good agreement with the measured data, which shows that this numerical model provides a new method of simulating and forecasting storm surge and inundation in Bohai Bay.     

基于ANSOFT的永磁同步电机电磁场分析

电机气隙是机电能量转换的重要区域,气隙中的磁通密度是电机设计的重要参数．对7．5kW永磁同步电机,通过有限元分析软件ANSOFT进行建模、定义材料属性和模型属性,经过剖分划网、加载边界条件和负载电流,求解偏微分方程组后,完成后处理,得到永磁同步电机气隙中的磁力线分布图和磁通密度分布图．分析结果为永磁同步电机的优化设计提供指导意义．     

Dynamic response analysis of a moored crane-ship with a flexible boom

The dynamic response of moored crane-ship is studied. Governing equations for the dynamic response of a crane-ship coupled with the pendulum motion of the payload are derived based on Lagrange＇s equations. The boom is modeled based on finite element method, while the payload is modeled as a planar pendulum of point mass. The dynamic response was studied using numerical method. The calculation results show that the large-amplitude responses occur at wave periods near the natural period of the payload. Load swing angle is smaller for crane-ship with flexible boom, in comparison with rigid boom. The ship surge motions have large vibrations for crane-ship with flexible boom, which were not observed for a rigid boom. The analysis identifies the significance of key parameters and reveals how the system design can be adjusted to avoid critical conditions.     

长江口北支STG剖面沉积特征分析

通过对长江口北支STG剖面沉积物粒度、环境磁学特征及有孔虫组合特征分析,发现该剖面沉积物以中粉砂和粗粉砂为主;磁性矿物以亚铁磁性矿物为主,不完整反铁磁性矿物含量较低;包含有3个有孔虫组合带。进一步分析,得出该剖面为潮滩沉积环境,并按自下而上顺序,可将其进一步划分出3个沉积层次,即层1→层3,层1为低潮滩沉积环境、层2为中潮滩沉积环境、层3为高潮滩沉积环境。反应潮流作用强弱的Epis-tominella naraensis与Ammonia convexidorsa含量百分比,自层1→层3依次变小,反映该剖面潮流作用自层1→层3依次减弱。     

配电网理论线损计算算法比较

本文归纳和比较了在配电网中理论线损计算的两类常规方法:基于均方根电流原理的近似计算和潮流计算,概括地阐述了几种常见方法的基本原理和优缺点,并在此基础上提出了一种优化算法的思想.     

河口水文的非线性特征研究

以河口区下泻水流速度为变量，建立了非线性动态模型，根据其动力学行为分析了河口形态的成因。给出了河口分段的动力学指标。以过水断面上的径流量和潮流量为变量建立了径流与潮流相互作用的非线性模型，通过求解平衡态及其稳定性分析，揭示了河口段水情变化的内在规律，模型分析结果与实际观测结果基本一致，但更深刻地揭示了水情变化与参数数量变化之间的密切联系，同时揭示了河、海动力作用之间的协同共存状态。     

偏微分方程组数值解奇异性特征分析

通过对动力学系统微分方程组解的特征研究 ,发现应用数值方法求解微分方程组的解时 ,其解的稳定性由初始条件、系统函数和迭代步长共同决定 .当三者取值合理时 ,将会产生混沌现象 ,否则将得不到稳定的数值解     

Riccati微分方程特解的向量场分析法

对一般的Riccati微分方程,首先给出了在初值条件下解的存在惟一性定理,然后利用向量场的分析方法对其特解进行逼近,最后得到Riccati方程的特解,并讨论了特解的周期性和稳定性.