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.     

基于离散时间模型的水质传感器选址优化方法

受用户流量过大的影响而无法进行管网水质模拟,在管道直径为8～12 cm的范围内存在污染物节点监测时间过长的问题,因此提出一种基于离散时间模型的水质传感器选址优化方法.以质量守恒方程为基础,对管网水质实施模拟;基于离散时间模型对相关状态变量进行定义,构建水质传感器选址模型,引入粒子群算法实现水质传感器选址优化.为了证明该...     

密云水库水质变化趋势研究

为模拟近年来密云水库水位不断下降引起的水质变化的问题,开发了三维生态动力学模型来进行密云水库水质模拟,该模型耦合了水质模型WASP和水动力学模型EFDC.首先进行了模型参数率定和验证.在此基础上,研究模拟了4个情景方案(S1,S21,S22和S23).结果表明,密云水库处于低水位时,水质受来水水量和营养物负荷的影响显著.当出现一次大来水量,入库负荷增大,叶绿素a的质量浓度可能在很大区域内都超过10 μg/L的富营养化警戒线.同时,情景S23表明,控制TP负荷可有效降低叶绿素的质量浓度,水库水质能得到有效改善或保持现状.     

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.     

基于河流总氮水质模型的研究进展及发展趋势

本文介绍了河流总氮水质模型发展的三个阶段,对水质模型的发展进行了简要回顾.并分析了目前主要的河流总氮水质模型和综合模型,介绍了在河流总氮水质模型方面的最新研究成果.     

基于BP神经网络水库水质模拟预测

水库水质的优劣会受到环境中的物理、化学以及生物因素的影响,本文选用BP神经网络,以山西某水库2018—2020年实测水质指标共36组数据(23个实测水质指标)为数据集,建立双隐含层BP神经网络,采用sklearn中MLPRegressor建立回归模型,模拟效果由RMSE、MAE、MSE进行评估。选取9个实测水质指标通过含有100个隐藏节点的MLPRegressor模型预测其余3个实测水质指标,结果表明,该神经网络模型可以较为准确的预测未知水质指标数值,对建立水库水质预警系统具有重要的指导意义。     

基于缺氧/厌氧/好氧/后缺氧工艺的活性污泥模型的校正及验证

研究目的：以中试规模的缺氧/厌氧/好氧/后缺氧污水处理工艺为研究对象,利用BioWin软件平台及其内嵌的通用活性污泥数学模型,建立该工艺的模拟模型并进行校正及验证,为优化该工艺的设计及运行提供指导。创新要点：成功建立了缺氧/厌氧/好氧/后缺氧工艺的活性污泥数学模型,甄别出对模型输出有显著影响的灵敏性参数。研究方法：通过呼吸试验获取进水水质特征,利用BioWinTM软件平台及其内嵌的通用活性污泥数学模型,建立该工艺的模拟模型,利用模型缺省值进行初步稳态模拟,借助灵敏度分析方法筛选出重要的化学计量学参数及动力学参数并进行模型校正,利用校正后的模型对该工艺进行了动态模拟。重要结论：灵敏度分析可优化模型的校正过程,该工艺出水水质对异养菌（OHOs）和氨氧化菌（AOB）（YH、μmaxH、Ks、bH、μmaxA、KNH4A和baeroa,A）的灵敏度较高。校正后的模型稳态模拟出水水质（pH、COD、TN、NH4＋-N、NO2--N、NO3--N和TP）控制在与实测出水相应的95%置信区间内（图5）,表明稳态模型建模成功,在此基础上运行的动态模拟准确地反映了工艺实际运行中的浓度变化趋势（图6）,具有良好的模拟效果。     

基于缺氧/厌氧/好氧/后缺氧工艺的活性污泥模型的校正及验证(英文)

研究目的:以中试规模的缺氧/厌氧/好氧/后缺氧污水处理工艺为研究对象,利用BioWin软件平台及其内嵌的通用活性污泥数学模型,建立该工艺的模拟模型并进行校正及验证,为优化该工艺的设计及运行提供指导。创新要点:成功建立了缺氧/厌氧/好氧/后缺氧工艺的活性污泥数学模型,甄别出对模型输出有显著影响的灵敏性参数。研究方法:通过呼吸试验获取进水水质特征,利用BioWinTM软件平台及其内嵌的通用活性污泥数学模型,建立该工艺的模拟模型,利用模型缺省值进行初步稳态模拟,借助灵敏度分析方法筛选出重要的化学计量学参数及动力学参数并进行模型校正,利用校正后的模型对该工艺进行了动态模拟。重要结论:灵敏度分析可优化模型的校正过程,该工艺出水水质对异养菌(OHOs)和氨氧化菌(AOB)(YH、μmaxH、Ks、bH、μmaxA、KNH4A和baeroa,A)的灵敏度较高。校正后的模型稳态模拟出水水质(pH、COD、TN、NH4+-N、NO2--N、NO3--N和TP)控制在与实测出水相应的95%置信区间内(图5),表明稳态模型建模成功,在此基础上运行的动态模拟准确地反映了工艺实际运行中的浓度变化趋势(图6),具有良好的模拟效果。     

长江水质评价与预测模型

讨论了长江水质评价与预测问题,根据过去长江水质污染状况,建立的模糊优化评价模型,差值评判模型,水质污染回归模型及污水处理函数,评价且预测了长江水质污染情况,对长江水质污染问题的解决有一定的现实指导意义,提出的建议是切实可行的.     

ASM3应用于污水处理厂的模拟研究

建立了活性污泥3号模型应用于氧化沟工艺的活性污泥处理系统数值模型,并利用Matlab语言编制了模拟程序,对模型中的参数进行了灵敏度分析。结果表明,自养菌的产率系数UA最为敏感,对这个参数调整之后,用该模型对一实际工程的出水情况进行模拟,模拟值和实测值取得了较好的吻合。该模型能够反映污水处理的实际运行状况,为模拟污水处理、预测出水水质、优化污水处理厂运行方案提供了可行途径。     

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.     

利用ANSOFT软件对同步电动机静态特性的分析

本文基于电磁场仿真软件Ansoft建立了一种三相四极同步电动机的几何模型,并建立了相应的数学模型,利用该软件对模型进行有限元仿真与分析。通过运用麦克斯韦方程组和虚功原理,得到了该电动机在指定电流下磁力线及磁通密度分布图,并计算在不同电流下的自感、互感及转矩的大小及关系,这些数据为下一步的动态分析和控制设计打下基础。     

A B-spline active contour model based on finite element method

1. Introduction The active contour model (also called snake) was first proposed by Kass [1] and can be used in many image analysis and computer vision applications such as edge detection, motion tracking, image matching, and 3-D reconstruction. A snake is a energy-minimizing curve controlled by internal and external forces. Internal forces act as a smoothness constraint, and external forces guide the snake toward image features that are of interest. B-spline representation of active contour c…     

精冲过程的数值模拟及工艺参数优化

精冲过程是典型的局部塑形大变形过程，基于其成形特点建立有限元数值仿真模型，对精冲工艺进行弹塑形大变形有限元仿真．模型采用网格重划分方法解决网格畸变情况严重时造成计算终止以及计算结果不收敛的问题，同时引入McClintock韧性断裂准则来预测裂纹出现和扩展的时间及位置．在此基础上，给出了剪切区内应力、应变的分布以及发展趋势，同时针对精冲过程中的工艺参数，如凸凹模间隙、刃口圆角、压边力、反顶力等，对精冲成形面质量的影响加以了分析，给出了工艺参数的影响规律，模拟结果与实际生产情况基本符合，可用于指导工艺参数优化．     

一类非线性扩散模型的有限差分方法

对一类非线性扩散模型建立了一种有限差分方法。该方法导出的格式是线性的,即在每个时间步长上只需解一个线性代数方程组。此外,该方法不会产生无物理意义的数值解。当时间趋于无穷大时,依赖于不同的初始值和参数,数值解收敛到零或常数,表明数值解具有和解析解相同的定性性质。最后,数值结果证实了理论结果。     

一类二维变系数椭圆方程数值求解

利用有限元法求解了二维变系数椭圆方程边值问题,得到了相应的误差分析,并进行了数值模拟。结果表明解此类问题时有限元法具有程序简单,计算精度高的优点。     

盲孔法中释放系数的有限元标定研究

基于有限元方法,研究了盲孔法在测量残余应力时释放系数的标定方法。提出了一种新的对释放系数进行标定的有限元模拟办法。运用新的有限元数值模拟方法对ASTM标准中的释放系数值进行了标定。结果表明,有限元标定结果与ASTM标准推荐值有较好的一致性。     

金属内衬复合结构的固化模拟研究

为评价带有金属内衬的复合材料构件固化工艺制度,采用有限元方法对其进行二维温度场和固化度场的分布模拟。在模型中通过有限差分法考虑了温度与固化度的耦合作用,建立了带有金属内衬的复合材料构件固化工艺数学模型。数值计算结果表明：复合材料的厚度可以加剧构件的固化速率及温度梯度;金属内衬在固化过程中更像一个吸热器,起到减缓温度梯度和固化速率的作用。计算结果与实验数据符合较好,验证了模型数值结果的可靠性。     

一类二维稳态对流——扩散方程的有限差分法

利用有限差分求解了二维稳态对流-扩散方程边值问题,得到了相应的误差分析,并进行了数值模拟.模拟结果表明该方法是可行的、有效的.     

台阶地形上波浪的传播与破碎(英文)

通过对开边界、入射边界、自由表面边界以及底边界的合理处理,用有限元法建立了基于Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的二维数值波浪水槽．利用这一数值模型,计算了波浪在台阶地形上的传播变形．基于运动学指标判断了波浪破碎的发生,并给出了临界破碎波高．实验结果证实了本文模型的可靠性,并给出了破碎后波高的衰减规律．