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1.
【目的】研究波浪作用下位于水面上方的刚性平板所受冲击力特征,讨论数值计算结果与实验结果的差异。【方法】基于黏性流理论,采用有限体积(VOF)方法建立两相流数值波浪水槽模型,对潜堤地形上波浪传播变形和淹没水平圆柱在波浪作用下受力问题进行数值验证,对平板受波浪冲击作用进行数值模拟,通过平板下表面测点上点压力数值结果特征分析以及与前人实验数据对比,讨论结果差别原因,分析结果特征形成机理。【结果】潜堤地形上波浪传播变形的数值结果和前人实验数据吻合较好;对于波浪作用下平板的受力,相比前人实验数据,冲击力数值结果更大,且呈现出更稳定的周期性特征,沿波浪传播方向平板上的冲击力先增大后减小。【结论】建立的数值模型对波浪与结构物相互作用问题的模拟有高的精确性和稳定性。 相似文献
2.
《广东海洋大学学报》2020,(4)
【目的】准确预测显著黏性效应下结构物所受流体作用力。【方法】采用有限体积(FVM)方法构建两相流数值波浪水槽模型。首先,通过半潜水平圆柱受波浪力数值结果与前人实验数据的对比,验证数值模型的准确性。其次,对不同流体黏性下,受迫振荡淹没水平圆柱上的流体作用力进行数值计算,通过黏性流结果和势流结果的对比,分析流体黏性对圆柱受力的影响特征。最后,通过将黏性流和势流理论压力结果对比,并结合对圆柱周围黏性涡量场分布特征分析,解释不同流体黏性下,黏性流与势流结果之间出现差异的原因。【结果】在不同流体黏性条件下,圆柱所受各倍频流体作用力均出现一定程度上的差别,表明流体黏性的影响明显。【结论】相比势流理论,采用黏性流理论对受迫振荡水平圆柱受力的影响的研究更为准确。 相似文献
3.
【目的】研究均匀流多管束干涉流动下圆柱受迫振动的水动力特性。【方法】基于SSTκ-ω模型,在亚临界雷诺数下(Re=1×105)对多管束共振强迫的涡激振动问题进行二维数值模拟,比较与分析三种典型附属管排布方式对主管路流体动力学特征的影响。【结果与结论】采用模型3下的附属管排布方式可在较大范围的振幅比下(Ay/D=0.1~0.8)有效改善主管路水动力特性:1)有效降低主管路上平均升力系数的幅值;2)抑制在单管路系统中出现的脉动升力系数突变衰减。同时,由于多管束对流动产生干涉效应,主管路上表现的尾迹涡度随着振动幅度的增大而呈现出不同的模式。此外,功率谱密度分析发现,多管束系统相较于单圆柱系统,在频率比为1时,模型2与模型3的共振“锁定”状态得到改善。 相似文献
4.
《广东海洋大学学报》2021,(4)
【目的】研究海啸波在斜坡海堤上越浪的水动力特性。【方法】基于非静压模型NHWAVE建立高精度二维数值波浪水槽,通过对日本2011年实测真实海啸进行参数化形成类海啸波形,并设置系列计算工况,深入分析入射波高、水深、岸滩坡度及海堤坡度对类海啸波作用下海堤越浪特性的影响,并将计算结果与孤立波进行对比。【结果与结论】相同工况下,类海啸波的单宽越浪量大于孤立波,波浪经海堤消能后,能量衰减,孤立波能量损耗率大于类海啸波;随波高和水深增加,越浪量均增大;海堤坡度对越浪量的影响不大;岸滩坡度减缓,波浪速度将在堤前聚集,类海啸波在1∶20的岸滩坡度下越浪量达到最大。研究结果可为近岸水利防护工程的建设提供参考。 相似文献
5.
基于线性波理论及Morison方法,推导建立了波-流共同作用下圆形深水网箱锚绳受力求解的理论模型。以湛江湾特呈岛深水网箱养殖基地为背景,分析了典型圆形重力网箱在特征波浪、海流作用下的浮架、网衣及锚绳的受力特性,并与现场实测的数据进行了比较。结果显示,理论计算结果能较好地与实测数据吻合。在本算例中,当网箱处于湾内时,海流是其主要的外部动力因素,随着网箱向湾外的发展,波浪力对锚绳力的贡献将显著增加;当波高超过2 m时,波浪力将成为主要的外部动力因素。该理论求解体系能方便有效地应用于工程中,为深水抗风浪网箱的受力分析及锚泊系统设计等问题提供积极的理论参考及初步的定量估计。 相似文献
6.
《广东海洋大学学报》2020,(5)
【目的】总结和展望海上浮式风机研究的现状和未来发展趋势。【方法】对海上浮式风机空气动力学和水动力学特性的国内外研究进展进行综述,总结已获得的研究成果以及研究中存在的不足和局限。结合海上风机研究现状以及我国南海海域环境特征,展望南海海域浮式风机结构和锚泊系统受荷载特征研究方向。【结果】建议以研究多样化、区域特色化和装备智能化作为海上浮式风机动力特性研究方向。【结论】针对海上浮式风机动力特性研究对工程结构设计和工程安全具有重要的指导意义。 相似文献
7.
通用土壤流失方程最新研究改进分析 总被引：4，自引：0，他引：4
通用土壤流失方程(USLE)是水动力土壤侵蚀研究领域应用广泛的经验模型。其结构简单,所需输入数据量少,计算结果可满足一定精度下,土壤侵蚀预测的要求。模型的改进使其应用范围扩大,适用性增强,计算精度提高。通用土壤流失方程的发展趋势:其一,传统方法,不改变模型的结构,通过引进合理的新参数或优化参数的取值来提高模型的预测能力;其二,非传统方法,通过模糊逻辑或人工神经网络方法来改变模型的结构,使土壤侵蚀影响因子的确定更加灵活合理,土壤流失量的计算结果更加精确可信。 相似文献
8.
河控三角洲是一类对油气勘探有重要意义的沉积体系,采用三维水动力数值模拟的方法正演模拟了河控三角洲的形成过程并精确分析了其分支河道的演化规律。利用Delft3D建立了河控三角洲的三维水动力数值模型,根据现代河流与三角洲的水动力特征,设计了其沉积过程的模拟条件。计算域长20.5 km,宽10 km,在地貌演化系数(Mor Factor)为60倍的情况下模拟时长4个月,约120 d。 通过对河控三角洲的模拟分析了河口砂坝的形成与冲蚀,分支河道的延伸、迁移和分叉,通过垂向剖面观察到分支河道的多期次充填。用定量的手段结合分支河道演化特征表明河控三角洲在没有波浪和潮汐作用的静水体中分支河道极其发育,只要空间足够大即可发育无数条的分支河道。研究表明在河控三角洲发育的后期分支河道的交叉切割与改造可形成连片的沉积体,这与在波浪和潮汐改造作用下所形成的连片朵状三角洲在成因机理上不同。该研究结果表明利用水动力数值模拟的方法可以较好地揭示河控三角洲分支河道的演化过程。 相似文献
9.
【目的】研究工厂化养殖条件下不同养殖密度(2、4、6 kg/m3)、投喂频率(1、2、3次/d)和投喂水平(60、80、100%饱食)对珍珠龙胆石斑鱼(棕点石斑鱼Epinephelus fuscoguttatus♀×鞍带石斑鱼E.lanceolatus♂)幼鱼的特定生长率、饲料转化率和胃蛋白酶活力等3生长性能参数的协同影响。【方法】采用中心复合实验设计(BBD)和响应曲面(RSM)方法分析。【结果】养殖密度、投喂频率和投喂水平的一次、二次效应对幼鱼特定生长率、饲料转化率和胃蛋白酶活力影响显著(P﹤0.05)。养殖密度与投喂频率对幼鱼的特定生长率和饲料转化率有极显著的交互作用(P0.01),对胃蛋白酶活力无显著交互作用(P0.05);养殖密度与投喂水平对饲料转化率和特定生长率有极显著交互作用(P0.01),对胃蛋白酶活力有显著交互作用(P0.05);投喂频率与投喂水平对特定生长率、饲料转化率和胃蛋白酶活力无显著交互作用(P0.05)。3响应面指标回归模型的决定系数分别为0.983 0、0.943 6和0.991 0,拟合方程可信度较高。响应指标优化结果表明,在养殖密度为42尾/m3,投喂频率为2次/d,投喂水平为81.24%条件下,特定生长率、饲料转化率和胃蛋白酶活力最佳,分别为1.291%/d、1.041%和154.322 U/mg,可靠性达94.6%,可信度较高。【结论】工厂化循环水养殖系统内养殖珍珠龙胆石斑鱼幼鱼,在养殖密度为42尾/m~3、每天2次的81.24%饱食投喂条件下,幼鱼可健康生长,生产成本最低。 相似文献
10.
《广东海洋大学学报》2020,(2)
【目的】研究海南岛近岸海域表层海水化学需氧量(COD)的时空分布特征,评价COD污染水平,研究区域COD浓度与多种环境因子之间的关系。【方法】根据2016年枯水季、丰水季和平水季海南岛近岸海域表层海水现场调查资料,进行单因子指数法和综合指数法分析。【结果】海南省近岸海域表层海水COD的平均质量浓度为(0.75±0.43) mg/L,浓度范围为0.14～2.74 mg/L;COD浓度高值区主要分布在龙尾河口临近小海海域,枯水季研究海域表层海水COD污染水平高于丰水季节;COD对富营养化的贡献范围为38.2%～69.7%,平均贡献率为(51.0±5.1)%,贡献率随着富营养化指数的增加而减小;3个季节COD与盐度均存在显著负相关(P<0.01)。【结论】COD时空分布主要受陆源输入和水动力过程的影响。COD是影响海南岛近岸海域富营养化的重要因子但非决定性因子。随着富营养化程度增加,来自营养盐对富营养化贡献更为显著。 相似文献
11.
【目的】分析珠江磨刀门河口浮游植物叶绿素a及其驱动因子的潮周期变化,并揭示叶绿素a的环境影响机制。【方法】基于珠江磨刀门河口2017年枯季(1月13-20日)水文水质多要素同步观测数据,采用主成分分析(PCA)和结构方程模型(SEM)确定浮游植物叶绿素a与多个环境因子的关系并量化各因子的驱动作用。【结果】磨刀门水道浮游植物叶绿素a浓度变化范围为0.77～10.92μg/L,口门处变化为0.70～9.01μg/L,磨刀门河口动力驱动下浮游植物叶绿素a的潮周期差异显著。盐度、含沙量和氮磷营养盐亦随潮汐涨落差异显著,而水温无明显潮周期变化。【结论】外海水团对氮营养盐的稀释混合作用强于磷营养盐,而悬浮泥沙对磷营养盐的吸附作用强于氮营养盐。与氮营养盐相比,溶解态磷相对不足,限制磨刀门河口浮游植物的生长。径流(营养盐、悬沙等为代表)、潮流(盐度为代表)对河口浮游植物的影响机制不同,其中氮磷营养盐和水温起着直接作用,而悬沙和盐度间接影响浮游植物叶绿素a的变化。 相似文献
12.
《东北石油大学学报》2015,(5)
为分析剩余油微观分布特征,以毛细管束渗流模型为基础,建立柱状残余油微观渗流模型,推导毛细管中油水微观运动方程,进而导出基于微观渗流模型条件下油水相对渗透率表达式,分析毛细管半径、毛管力和原油黏度对油、水相对渗透率的影响.结果表明:随着毛细管半径增大,相对渗透率曲线向右平移;当驱替压力较高时,毛管力的影响可忽略不计;水湿条件下,驱替压力较低时,随着毛管力的增大,油的相对渗透率增大;随着原油黏度的增大,油相相对渗透率曲线下降.该结果为分析高含水期残余油渗流机理及提高采收率提供指导. 相似文献
13.
《广东海洋大学学报》2020,(2)
【目的】快速、准确地选出海洋短波组网通信的可通频率。【方法】在现有信道设备具有全频段信号捕获与接收处理能力的基础上,以实时频率质量探测结果和网络连通性为选频依据,设计一种全网节点参与的短波全频段自动选频方案。【结果】通过仿真验证,该方案可以高效地为所有参与组网的节点选出可用的频率。【结论】该方案可有效解决海洋短波组网通信系统的选频问题,确保短波通信在船舶远洋航行、海洋石油开采以及海难救灾抢险等工作中能够稳定的发挥信息保障作用。 相似文献
14.
《广东海洋大学学报》2020,(3)
【目的】研究夏季珠江口水域氮、磷营养盐的时空变化特征及其富营养化水平。【方法】基于珠江口水域2006-2010年夏季水文水质多要素观测资料,采用Pearson相关分析法,分析水文泥沙对氮、磷等营养盐的的驱动作用,评价该水域富营养化状况并阐明其主要环境问题。【结果】珠江口水域环境因子区域分布差异显著,其中营养盐(氮、磷等)和悬浮泥沙均表现为由口门向口外递减,而盐度则表现为相反的趋势。无机氮以硝氮为主,亚硝氮次之,氨氮含量最低。【结论】径流输入、盐淡水混合稀释作用和悬浮泥沙的吸附/解吸作用共同影响着氮、磷营养盐的分布。氮磷比值分析说明,珠江口浮游植物生长主要表现为潜在性的磷限制。珠江口水域海洋环境重度及严重富营养化(E 5)主要集中在口门至内伶仃岛海域,主要环境问题为水质污染,且氮、磷营养盐和溶解氧为主要贡献因子。 相似文献
15.
《广东海洋大学学报》2021,(3)
【目的】掌握长江安庆段洄游汛期内刀鲚(Coilianasus)种群的年龄结构及生长特征。【方法】于2018年4-7月在长江安庆段采集刀鲚样本392尾,并开展其年龄和生长特征研究。【结果】刀鲚平均体长为(25.09±2.05)cm,平均体质量为(51.43±15.61)g,体长(L)、体质量(m)呈幂函数相关,拟合方程为m=0.0013L3.286 6,生长接近匀速生长特征;样本体长与鳞径呈线性相关,拟合方程为L=4.2503R+14.008;其生长特征适合Von Betalanffy生长方程:L_t=32.75[1-e~(-0.397 3(t+0.674 3))],m_t=124.19[1-e~(-0.397 3(t+0.674 3))]3.286 6。样本群体由1～4冬龄个体组成,优势年龄组为2龄,占总数的47.96%;生长拐点年龄为2.32龄,对应的体长和体质量分别为22.79 cm和37.69 g。【结论】掌握长江禁捕前长江安庆段刀鲚种群特征,可为刀鲚资源保护及资源恢复评估提供重要依据。 相似文献
16.
【目的】为了延长真空油炸脆虾的货架期。【方法】对真空油炸脆虾的包装条件进行研究,并探索真空油炸脆虾的品质随温度的变化及其动力学特性。以挥发性盐基氮、过氧化值、菌落总数为指标,并进行感官评定,确定真空油炸脆虾的最佳包装条件;根据最佳包装条件进行包装,于不同温度下贮藏,以TVB-N、POV、TVC为指标,建立产品货架期预测模型。【结果】包装材料和气体比例对产品品质的影响差异显著,真空油炸脆虾的最佳包装方式为铝箔袋、70%CO2+30%N2的气调包装。随贮藏时间延长,TVB-N值、POV值、TVC逐渐上升。根据所建立的货架期预测方程,4、15和25℃贮藏温度下真空油炸脆虾的预测货架期分别为102.6、80.3和65.2 d,与货架期实测值的相对误差均小于10%。【结论】铝箔袋且充气比例为70%CO_2+30%N2包装适合于真空油炸脆虾食品包装。真空油炸脆虾贮藏过程中TVB-N值、POV值、TVC的变化符合一级反应动力学规律,且建立的动力学模型可以很好地预测在4~25℃贮藏温度下真空油炸脆虾的货架期。 相似文献
17.
【目的】研究气流管路中活塞运动对气流的扰动机理,探讨机械能转化成脉动能的转化规律及效率。【方法】建立活塞对管内气流作用的物理与数学模型,运用数值模拟方法研究不同工况下的活塞运动对匀速气流的扰动特性,分析不同进口气流速度、活塞运动振幅及频率对匀速气流的扰动规律。【结果与结论】活塞往复运动能有效使管路内匀速气流产生脉动。管路内气流脉动振幅及频率不受其进口速度的影响。活塞运动振幅与气流脉动振幅呈线性关系,随着活塞振幅的增加脉动传导效率逐渐下降,脉动传导效率均在80%以上,效率最高可达99.20%。气流脉动与活塞运动同频率变化。 相似文献
18.
《广东海洋大学学报》2021,(4)
【目的】分析湾流区和黑潮区两个超强爆发性气旋在快速发展过程中热力强迫的作用差异。【方法】使用两种再分析数据,结合Zwack-Okossi诊断方程,对比分析热力强迫因子在两超强爆发性气旋发展中的空间结构特征和演变特征。【结果与结论】在两超强爆发性气旋快速发展的过程中,湾流区超强(SU-GS)爆发性气旋的水汽辐合和显热均弱于黑潮区超强(SU-KS)爆发性气旋。Zwack-Okossi方程诊断分析表明,非绝热加热是SU-GS爆发性气旋和SU-KS爆发性气旋爆发性发展的主要强迫因子,且主要分布于中低层,但非绝热加热的演变及贡献存在差异;在初始爆发时刻,SU-KS爆发性气旋的非绝热加热显著强于SU-GS爆发性气旋,且对其快速发展的贡献较大;至最大加深率时刻,SU-GS爆发性气旋的非绝热加热显著增强,是其快速发展的主导强迫因子,而SU-KS爆发性气旋的非绝热加热呈现减弱趋势,对其相对重要性减弱。 相似文献
19.
【目的】研究304不锈钢在质量分数3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。【方法】基于MATLAB软件,利用分段多项式拟合、快速傅里叶变换和希尔伯特黄转换的方法设计电化学噪声信号分析模块,得到噪声信号的时域谱图、功率谱密度图和幅值-频率-时间三维分布图。【结果】时域谱图中有明显的4个阶段,分别对应于不同的点蚀发展过程;在频域分析时,白噪声水平与低频区PSD线性部分斜率的分析结果与时域分析结果具有较好的一致性;HHT时频谱图瞬时频率的分布与点蚀发展过程相对应。【结论】分析系统实现方法简单、数据处理速度快、处理方法灵活,可以实现噪声数据的处理与分析。 相似文献
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通常情况下,随着地层压力降低,储层渗透率及流体性质的变化会导致气井产能方程随之发生变化。对于低渗透产水气藏,由于应力敏感、紊流效应、滑脱效应等非线性渗流效应及后期产水的影响,气井产能急剧降低。为了定量评价以上因素对气井产能的影响,基于常规二项式产能方程,建立了综合考虑地层压力变化、非线性渗流效应及产水对气井产能影响的产能方程。通过实例计算表明,由于应力敏感、紊流效应、滑脱效应等非线性渗流效应的综合影响,二项式系数A随地层压力的降低而减小,而系数B随地层压力的降低而增大;此外,由于后期产水影响,含水饱和度不断上升,气相相对渗透率随水气比的上升而减小,使二项式系数A、B均随水气比的上升而增大;因此,气井的产能下降幅度随地层压力下降呈线性升高趋势,随水气比下降呈对数降低趋势。该研究成果对于低渗透产水气井的产能预测及分析具有指导作用。 相似文献