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超疏水表面多尺寸液滴撞击冻结特性的模拟研究
1
作者 张丹 郑海坤 +3 位作者 陈孝松 张培成 盛伟 郝晓茹 《表面技术》 北大核心 2025年第6期173-181,239,共10页
目的 研究不同直径过冷液滴撞击超疏水表面的动力学特性和传热特性。方法 以宏观结冰/结霜过程中过冷水滴的撞击结冰为背景,运用CLSVOF方法,结合凝固-融化模型,对直径为3 000、2 375、1 750、1125μm的水滴撞击结冰行为进行了模拟研究,... 目的 研究不同直径过冷液滴撞击超疏水表面的动力学特性和传热特性。方法 以宏观结冰/结霜过程中过冷水滴的撞击结冰为背景,运用CLSVOF方法,结合凝固-融化模型,对直径为3 000、2 375、1 750、1125μm的水滴撞击结冰行为进行了模拟研究,从动力学和传热学角度定量分析了水滴撞击结冰过程,获得了水滴撞击结冰动态图。结果 不同直径的液滴撞击超疏水壁面所经历的动态过程类似,但随着液滴直径的增大,液滴撞击壁面不同阶段所需的时间、液滴最大铺展面积以及液滴与壁面的接触时间均会增加,依次递增了3.691、4.444和5.867 ms;液滴撞击壁面的传热量随着液滴的铺展过程逐渐增大,在达到最大传热量后随着液滴回缩而下降,最终趋近于0 W,且直径较大的液滴达到最大铺展时其传热量的波动较明显。液滴与壁面的传热速率在铺展阶段和回缩阶段都有所增加,随着液滴逐渐弹离而趋近于0 W/s,较大直径水滴会导致更高的传热量。结论 液滴直径对撞击过程的动力学和热力学特性具有显著的影响,研究结果可为超疏水表面多尺寸液滴的有效去除和防冰提供新参考。 展开更多
关键词 过冷水滴 表面 相变 动力学特性 传热分析 数值模拟
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流线形桥墩墩前壅水特性数值模拟研究
2
作者 王心宇 李书芳 +1 位作者 杨杰 高坡 《水电能源科学》 北大核心 2025年第6期70-74,共5页
为保护桥梁安全,提高河道行洪排涝能力,研究了几种不同体型的流线形桥墩对墩前壅水高度的影响。基于数值模拟的方法,拟定k为流线形桥墩形状系数,表征流线形反弧半径相对墩宽的大小,比较了各流线形桥墩的壅水高度。结果表明,在固定墩长... 为保护桥梁安全,提高河道行洪排涝能力,研究了几种不同体型的流线形桥墩对墩前壅水高度的影响。基于数值模拟的方法,拟定k为流线形桥墩形状系数,表征流线形反弧半径相对墩宽的大小,比较了各流线形桥墩的壅水高度。结果表明,在固定墩长、墩宽、桥墩间距的情况下,改变桥墩形状会影响桥墩墩前的最大壅水高度,增大形状系数k会降低墩前最大壅水高度;在相同的k值下,优化桥墩墩头降低壅水的效果优于优化桥墩墩尾,同时优化桥墩墩头和墩尾的效果更佳。该结论可为桥梁建设、河道治理等实际工程提供参考。 展开更多
关键词 数值模拟 壅水 水位线 桥墩形状优化
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基于响应面法的小型井下油水分离器操作参数优化
3
作者 曹砚锋 邱浩 +4 位作者 文敏 王通 赵军伟 邹明华 潘豪 《石油机械》 北大核心 2025年第5期125-132,共8页
油水分离器不仅可以有效分离油水混合物,还可提高生产效率、减轻环境污染,并降低生产成本。为了进一步提升油水分离器的分离效率,降低溢流压力损失,以设计的小型井下油水分离器为研究对象,基于响应面法,建立了油相密度、处理量和分流比... 油水分离器不仅可以有效分离油水混合物,还可提高生产效率、减轻环境污染,并降低生产成本。为了进一步提升油水分离器的分离效率,降低溢流压力损失,以设计的小型井下油水分离器为研究对象,基于响应面法,建立了油相密度、处理量和分流比3种操作参数与分离效率及压降之间的数学关系,分析了油相密度、处理量和分流比对分离效率和压降的单独影响,探讨了它们之间的交互影响关系,确定了最佳的操作参数组合形式,并对响应模型进行了验证。研究结果表明:方差分析与显著性检验显示模型的线性回归决定系数R~2分别为0.9729、0.9911,表明响应模型的相关性较好;当油相密度为800 kg/m^(3)、来液处理量为1.413 m^(3)/h及分流比为39.419%时,分离效果最优;优化后分离器分离效率由初始操作参数的79.56%提升至96.37%;操作参数优化后的分离器底流附近油相体积分数明显降低,溢流附近(油相出口)的含油体积分数提升了5个百分点。所得结果和研究方法可为井下油水分离器的结构再优化及现场应用提供指导。 展开更多
关键词 油水分离器 响应面法 操作参数 结构优化 分离效率 数值模拟
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高低跌坎消力池三维水流运动特性数值模拟
4
作者 钟振宇 陈柏雨 蒋勤 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第22期9533-9541,共9页
泄洪消力池水流流态对有效削弱下泄水流能量,保障枢纽结构安全及其下游河道河岸稳定与通航建筑物引航道口门区通航水流条件具有重要影响。以向家坝枢纽高低跌坎式出流消力池为例,采用雷诺平均纳维-斯托克斯(Reynolds-aver-aged Navier-S... 泄洪消力池水流流态对有效削弱下泄水流能量,保障枢纽结构安全及其下游河道河岸稳定与通航建筑物引航道口门区通航水流条件具有重要影响。以向家坝枢纽高低跌坎式出流消力池为例,采用雷诺平均纳维-斯托克斯(Reynolds-aver-aged Navier-Stokes)方程,Realizable k-ε湍流模型和VOF自由表面追踪模型,建立用于复杂固壁边界条件下具有大自由液面变形的强非线性水气二相流三维数值计算模型,对坝面泄洪射流及其在消力池内的流动特性进行模拟研究。首先,基于向家坝枢纽单池泄洪水流运动物理模型试验,通过对比坝面泄洪射流产生的消力池下泄水流流态及表孔与中孔坝面时均压强的模拟结果与实测数据,验证本数值计算模型的模拟精度。在此基础上,模拟分析表孔、中孔单独泄洪及表、中孔联合泄流情景下消力池射流形态、水流结构及消力池与尾坎水面波动特性。结果表明,对高低跌坎式出流底流消能消力池,在相同泄洪流量条件下,不同的表、中孔坝面泄洪调度方式显著影响消力池淹没射流的三维水流运动结构;表、中孔联合泄流可实现多层多股射流的强烈掺混、有效耗散下泄水流能量、降低消力池及尾坎水面波动;所建立的三维湍流运动数值计算模型能够较好地再现高速射流及消力池水流运动。 展开更多
关键词 高低跌坎消力池 坝面泄洪射流 水气二相流 水流运动特性 三维数值模拟
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基于数值模拟的溢洪道水流沿程变化与护坡高度合理性分析 被引量：3
5
作者 李勇 李松平 +2 位作者 杨炬敏 袁吉娜 刘洁 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期399-408,共10页
为研究溢洪道水力特性,验证工程设计方案合理性。基于SolidWorks软件建立溢洪道三维数值模型,使用Fluent软件,运用VOF方法和RNG k-ε湍流模型闭合N-S方程,对沟水坡水库溢洪道进行数值模拟。通过数值模拟得到的溢洪道水力特性数据与物理... 为研究溢洪道水力特性,验证工程设计方案合理性。基于SolidWorks软件建立溢洪道三维数值模型,使用Fluent软件,运用VOF方法和RNG k-ε湍流模型闭合N-S方程,对沟水坡水库溢洪道进行数值模拟。通过数值模拟得到的溢洪道水力特性数据与物理模型试验结果进行分析对比,并进一步分析溢洪道水流沿程变化规律,研究表明数值模型的可信度较高,可采用数值仿真方法对溢洪道结构进行优化。同时发现在30 a一遇洪水工况下溢洪道混凝土护坡高度不能满足正常泄洪的问题,提出在斜坡段设置两级水垫塘、加高消力池段护坡高度和缩短尾水渠长度的优化方案;利用数值模拟,分析验证了优化方案的可行性,为工程设计优化提供依据。研究成果为同类溢洪道工程采用数值仿真模拟提供了技术支撑。 展开更多
关键词 数值模拟 溢洪道 水面线 护坡高度 优化方案
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不同降雨强度下离子型稀土矿边坡渗流特性与临界滑移面变化分析 被引量：3
6
作者 饶国柱 饶运章 +5 位作者 高中泉 韩民 张晓明 杨志华 向润 章来烨 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第3期22-27,共6页
以离子型稀土矿边坡为研究对象,研究了不同降雨强度条件下降雨、停雨阶段离子型稀土矿边坡孔隙水压力变化情况,并利用有限元Morgenstern-Price法研究了各时间段临界滑移面的变化。结果表明,降雨强度是影响离子型稀土矿浅层边坡孔隙水压... 以离子型稀土矿边坡为研究对象,研究了不同降雨强度条件下降雨、停雨阶段离子型稀土矿边坡孔隙水压力变化情况,并利用有限元Morgenstern-Price法研究了各时间段临界滑移面的变化。结果表明,降雨强度是影响离子型稀土矿浅层边坡孔隙水压力的显著因素;雨水在离子型稀土矿边坡中的传递具有滞后性,是停雨阶段造成离子型稀土矿边坡不稳定隐患的内在原因;降雨强度越大,进入289滑移面的时间越快,安全系数变化的“加速度”波峰越高,影响时间越长。首次提出降雨条件下离子型稀土矿边坡发展可能历经的4个阶段为:较为安全阶段、内部剧烈变化阶段、极易滑坡阶段及相对安全阶段。 展开更多
关键词 离子型稀土矿 边坡稳定性 孔隙水压力 数值模拟 滑移面 降雨 渗流特征
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25Cr3Mo低合金钢在模拟矿井水环境下的腐蚀磨损行为 被引量：1
7
作者 燕超 仝哲 +2 位作者 曾群锋 成跃 王一钢 《热加工工艺》 北大核心 2024年第21期106-113,共8页
以25Cr3Mo低合金钢为研究对象,探索酸性、中性及碱性三种模拟矿井水环境下,采煤机滑靴材料25Cr3Mo钢表面的腐蚀磨损损伤行为。通过分析摩擦系数曲线、磨损形貌、元素分布及其化学态,定量计算不同条件下的比磨损率,揭示采煤机滑靴在模拟... 以25Cr3Mo低合金钢为研究对象,探索酸性、中性及碱性三种模拟矿井水环境下,采煤机滑靴材料25Cr3Mo钢表面的腐蚀磨损损伤行为。通过分析摩擦系数曲线、磨损形貌、元素分布及其化学态,定量计算不同条件下的比磨损率,揭示采煤机滑靴在模拟矿井水下的损伤机理。结果表明:25Cr3Mo钢在酸性、中性矿井中的稳定摩擦系数约为0.15,而在碱性矿井水下稳定摩擦系数下降至0.10,均小于干摩擦环境下的摩擦系数(0.27)。三种模拟矿井水下,25Cr3Mo钢的比磨损率相较于干摩擦均可降低一个数量级,但模拟矿井水环境中,25Cr3Mo钢表面会形成大量腐蚀凹坑,最大深度可达3.42μm。在酸性和中性矿井水下,25Cr3Mo表面的腐蚀产物均为Fe_(3)O_(4),且酸性环境中的腐蚀产物层出现大量微裂纹,而碱性矿井水下腐蚀产物中既含有Fe_(3)O_(4),又有α-FeOOH和α-Fe_(2)O_(3)。 展开更多
关键词 25Cr3Mo钢 模拟矿井水 干摩擦 腐蚀磨损性能 表面损伤
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基于环境模拟的尾矿边坡水土保持植物筛选研究 被引量：1
8
作者 王甜 刘丽婷 +2 位作者 周成钏 赖国桢 钟浔 《南方林业科学》 2024年第3期45-50,68,共7页
为筛选尾矿边坡水土保持优良物种,选取江西5种乡土植物(芒萁、狗牙根、马唐、百喜草、三裂叶薯)作为研究对象,对其在模拟边坡种植后土壤水分物理性质及地表径流和土壤侵蚀情况开展研究,并采用熵权TOPSIS法对5种植物进行水土保持功能评... 为筛选尾矿边坡水土保持优良物种,选取江西5种乡土植物(芒萁、狗牙根、马唐、百喜草、三裂叶薯)作为研究对象,对其在模拟边坡种植后土壤水分物理性质及地表径流和土壤侵蚀情况开展研究,并采用熵权TOPSIS法对5种植物进行水土保持功能评价。结果表明:(1)芒萁、狗牙根、马唐、百喜草、三裂叶薯种植后边坡的土壤水分物理性质得到显著改善,土壤容重范围为1.26~1.40 g·cm^(-3),土壤总孔隙度在41.26%~48.11%之间,土壤含水量在8.2%~27.6%之间,土壤水分物理性质改善顺序为芒萁>狗牙根>马唐>百喜草>三裂叶薯;(2)芒萁、狗牙根、马唐、百喜草、三裂叶薯种植后相对于裸地,径流输出量和土壤侵蚀量显著减少,平均减少了46.43%和66.89%,大小顺序皆为芒萁>狗牙根>三裂叶薯>马唐>百喜草;(3)采用TOPSIS法对5种乡土植物水土保持功能的评价结果从大到小依次为芒萁>狗牙根>马唐>三裂叶薯>百喜草。综上,芒萁、狗牙根保持水土功能较强,在进行尾矿生态修复时可优先搭配芒萁、狗牙根,实现尾矿边坡水土流失防治和土壤改良模式优化。 展开更多
关键词 尾矿修复 模拟边坡 水土保持 地表径流 土壤侵蚀
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发泡水对泡沫沥青粘聚/粘附性的多尺度影响研究 被引量：3
9
作者 周培研 刘圣洁 +1 位作者 李晓超 曾俐豪 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期257-261,共5页
综合采用分子动力学模拟、水煮法实验、表面自由能实验和拉拔实验等宏微观方法,研究发泡水对沥青粘聚和粘附性的影响机制。结果表明,分子尺度上水分子排斥沥青分子,从而削弱沥青间界面能量;宏观尺度发现泡沫沥青与集料的抗水煮剥落性有... 综合采用分子动力学模拟、水煮法实验、表面自由能实验和拉拔实验等宏微观方法,研究发泡水对沥青粘聚和粘附性的影响机制。结果表明,分子尺度上水分子排斥沥青分子,从而削弱沥青间界面能量;宏观尺度发现泡沫沥青与集料的抗水煮剥落性有所降低,发泡水对沥青的粘聚及粘附性不利,且发泡水越多对沥青的粘聚和粘附性损害越明显。泡沫沥青界面能与其粘聚和粘附性能具有高度相关性,可从宏观尺度和微观分子尺度解释发泡水对泡沫沥青粘聚/粘附性的多尺度影响。 展开更多
关键词 泡沫沥青 分子模拟 水煮法实验 表面自由能实验 拉拔实验
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透水丁坝对不同曲率弯道内三维水流结构影响数值模拟研究 被引量：2
10
作者 谢鹏 李春光 +2 位作者 吕岁菊 景何仿 张凤逐 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第5期31-40,共10页
透水丁坝相较于传统丁坝,具有更加卓越的稳定性,安全性,可靠性,因此在绿色航道推广中得到重视,研究的目的在于对比不同曲率河道内三维水流结构变化,进而为不同曲率河道治理提供依据。研究采用数值模拟与实测相结合的方式,对3种湍流模型... 透水丁坝相较于传统丁坝,具有更加卓越的稳定性,安全性,可靠性,因此在绿色航道推广中得到重视,研究的目的在于对比不同曲率河道内三维水流结构变化,进而为不同曲率河道治理提供依据。研究采用数值模拟与实测相结合的方式,对3种湍流模型进行比选和验证,Standard k-ε,RNG k-ε,Realizable k-ε三种湍流模型内岸模拟流速和实测流速相关性系数均低于外岸,RNG k-ε湍流模型实测流速和模拟流速相关性系数最高,最终采用RNG k-ε模型对90°和180°弯道模拟,并对三维流线,流速,床面剪切,水面线分析。结果显示丁坝下游回流区涡轴线受垂向和径向速度梯度影响出现不同程度倾斜,水流撞击2号丁坝在丁坝之间产生两个相反方向的涡,这将对透水丁坝群结构稳定形成威胁但同时也会防止大量泥沙在透水丁坝之间淤积,保证透水丁坝在使用过程中不至于丧失透水性。河道曲率增大导致强剪切层向内岸迁移,180°弯道内出现两个强剪切层,这将导致河床向阶梯型演化,对于曲率大而且狭窄的山区河道在布置透水丁坝后要对内岸侵蚀效果评估,防止强剪切层迁移对内岸构成威胁。水面线呈现内低外高的现象,且在x/L=0.48~0.5的范围里内外岸水面线差值最小,水面出现凹陷。 展开更多
关键词 数值模拟 河道曲率 透水丁坝 三维流线 床面剪切 水面线
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水土溶液润滑下犁铧表面仿生微织构的减摩抗磨特性研究
11
作者 吴科阳 徐泽华 +4 位作者 刘承洲 赵德永 尹成斌 马贝贝 王远 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期112-120,207,共10页
目的改善犁铧在犁耕作业中的减摩抗磨性能。方法以65Mn钢作为犁铧材料基体,采用激光加工技术在65Mn钢表面制备仿蚯蚓头部凹坑与仿蜣螂头部凹槽织构,在水土溶液中开展摩擦学性能试验,采用扫描电镜分析摩擦磨损机制,使用Ansys Fluent数值... 目的改善犁铧在犁耕作业中的减摩抗磨性能。方法以65Mn钢作为犁铧材料基体,采用激光加工技术在65Mn钢表面制备仿蚯蚓头部凹坑与仿蜣螂头部凹槽织构,在水土溶液中开展摩擦学性能试验,采用扫描电镜分析摩擦磨损机制,使用Ansys Fluent数值模拟辅助分析织构犁铧表面的润滑机理,然后利用Navier-Stokes公式分析犁铧织构表面流速和压力分布。结果犁用65Mn钢表面仿蜣螂头部凹坑与仿蚯蚓头部凹槽织构率为20%时具有最优的减摩抗磨性能,与未织构试样相比,摩擦因数分别降低了21.8%和47.3%,磨损率分别降低了18.0%和28.8%。Ansys Fluent数值模拟表明,2类仿生织构试样表面的流体动力润滑能生成一个净正压力区域,增厚润滑油膜,更易产生气穴与空化,降低压力,减少接触面的摩擦,从而有效增强了试样表面的减摩抗磨性能。结论在65Mn钢表面设计不同织构率的仿蜣螂头部凹坑与仿蚯蚓头部凹槽织构可以有效提高犁铧表面的减摩抗磨效果,且在水土溶液润滑下织构率为20%时,凹槽织构能获得最佳的动力润滑和减摩抗磨性能。 展开更多
关键词 犁铧表面 仿生织构 水土溶液 数值模拟 减摩抗磨
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露天矿边坡开挖卸荷与孔隙水压力消散诱发地表沉降规律研究
12
作者 刘明明 郭志常 +1 位作者 张凯亮 刘全胜 《中国矿业》 北大核心 2024年第S02期105-110,共6页
本文通过理论分析结合数值模拟的方法对露天矿边坡因开挖卸荷与孔隙水压力消散诱发的地表沉降进行了计算分析,获得了两种因素共同影响下的露天矿边坡坡顶的沉降规律。发现开挖卸荷诱发的露天矿边坡沉降较为均匀,孔隙水压力消散则更容易... 本文通过理论分析结合数值模拟的方法对露天矿边坡因开挖卸荷与孔隙水压力消散诱发的地表沉降进行了计算分析,获得了两种因素共同影响下的露天矿边坡坡顶的沉降规律。发现开挖卸荷诱发的露天矿边坡沉降较为均匀,孔隙水压力消散则更容易诱发露天矿边坡的不均匀沉降。通过对理论模型计算结果、数值模拟结果及现场施工过程中的监测结果进行对比发现,计算结果与实际监测结果在沉降趋势及沉降量上均具有较好的一致性。研究成果对推动露天矿边坡沉降理论和数值模拟的实践应用有一定的参考价值。 展开更多
关键词 露天矿边坡 地表沉降 开挖卸荷 孔隙水压力 数值模拟
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掠海导弹触水滑跳运动特性数值模拟研究
13
作者 雷娟棉 吴志翔 解文洋 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2975-2983,共9页
水面滑跳运动是一种飞行体在近水面运动时底部反复触水并被弹起的运动过程,该运动方式可以提高远程对海打击导弹在末端近水面无动力运动时的航程和机动能力。为研究导弹的水面滑跳运动特性,通过求解非定常Navier-Stokes方程和Realizable... 水面滑跳运动是一种飞行体在近水面运动时底部反复触水并被弹起的运动过程,该运动方式可以提高远程对海打击导弹在末端近水面无动力运动时的航程和机动能力。为研究导弹的水面滑跳运动特性,通过求解非定常Navier-Stokes方程和Realizable k-ε湍流模型,结合重叠网格技术,采用VOF方法捕捉空气和水之间的自由液面变化,通过六自由度方程模拟刚体运动,对典型导弹外形水面滑跳运动过程进行模拟研究,给出并分析了导弹一次水面滑跳过程的运动参数和表面压力变化。结果表明:根据水面滑跳过程中导弹姿态和相对水面位置的变化特点,可将导弹水面滑跳运动过程分为入水前空中飞行段、第1次触水弹起段、近水面滑行段、第2次触水滑行段、滑跳出水飞行段5个阶段;第1次触水过程中,船尾段受到水面冲击被迅速弹离水面,同时使弹体低头,导弹整体仍向下朝水面运动;第2次触水过程中,导弹下表面大面积拍击水面,不仅产生较大的水面冲击力,且产生使弹体抬头的力矩,在向上冲击力和抬头力矩作用下,导弹被抬升滑跳出水面。船尾收缩段产生的抬头力矩及导弹前端触水处产生的冲击载荷共同作用使得导弹完成水面滑跳过程。 展开更多
关键词 跨介质飞行器 水面滑跳 多相流 刚体动力学 数值模拟
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玛纳斯河流域地表水、地下水转化关系研究 被引量：25
14
作者 崔亚莉 邵景力 李慈君 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2001年第2期9-13,55,共6页
玛纳斯河流域属内陆盆地 ,水资源的一个重要特征是地下水与地表水关系密切 ,是两个相互依存、相互制约而又相对独立的水资源子系统。本文以可持续发展为宗旨、水资源的开发利用与社会、经济和生态环境协调发展为原则 ,通过建立地下水模... 玛纳斯河流域属内陆盆地 ,水资源的一个重要特征是地下水与地表水关系密切 ,是两个相互依存、相互制约而又相对独立的水资源子系统。本文以可持续发展为宗旨、水资源的开发利用与社会、经济和生态环境协调发展为原则 ,通过建立地下水模拟模型 。 展开更多
关键词 地下水 地表水 模拟模型 转化关系 水资源 水文地质 可持续发展
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一种面向虚拟环境的真实感水波面建模算法 被引量：22
15
作者 李广鑫 丁振国 +1 位作者 詹海生 周利华 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期1580-1585,共6页
给出了一种新型的模拟真实感水波面的建模算法 引入Perlin噪声作为水面高度场动态变化的激励源 ,依靠噪声的平滑特性来模拟水面连续动荡变化的效果 为了避免对每个水面网格点进行噪声计算 ,使用了准均匀B样条曲面来构造水波面 ,将噪声... 给出了一种新型的模拟真实感水波面的建模算法 引入Perlin噪声作为水面高度场动态变化的激励源 ,依靠噪声的平滑特性来模拟水面连续动荡变化的效果 为了避免对每个水面网格点进行噪声计算 ,使用了准均匀B样条曲面来构造水波面 ,将噪声施加于B样条曲面的特征控制点 ,间接地控制水面高度场 ,这样在不增加噪声计算量的情况下可以对水面进行高分辨率的细分 ,而B样条曲面的生成速度依靠图形硬件的加速功能得以保证 用独立于视点的CubeMap纹理映射技术模拟了水面的反射效果 ,用跟踪视向量对应的折射向量的方法模拟了折射效果 实践证明 。 展开更多
关键词 水波面模拟 PERLIN噪声 B样条曲面
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多孔溢洪道泄流三维数值模拟 被引量：20
16
作者 沙海飞 周辉 +2 位作者 吴时强 陈惠玲 范丽丽 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第10期42-46,共5页
为了充分体现闸墩对过坝水流的影响,采用有限体积法对含多个孔和多个闸墩的溢洪道进行了水流的三维数值模拟,采用k-ε紊流模型,利用VOF方法处理自由水面,给出了泄流能力、水面线和压力分布。数值模拟结果与模型试验结果对比表明,使用的... 为了充分体现闸墩对过坝水流的影响,采用有限体积法对含多个孔和多个闸墩的溢洪道进行了水流的三维数值模拟,采用k-ε紊流模型,利用VOF方法处理自由水面,给出了泄流能力、水面线和压力分布。数值模拟结果与模型试验结果对比表明,使用的模型能精确的模拟溢洪道的过坝水流。计算发现,溢洪道不同孔由于受闸墩、边墩等的影响,过坝水流的水面线、坝面压力有着一定的差异,从而为溢洪道的水力设计提供可靠的设计依据。 展开更多
关键词 溢洪道 闸墩 VOF方法 水面线 数值模拟
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开式地表水源热泵在湖南某人工湖的应用研究 被引量：23
17
作者 陈晓 张国强 +2 位作者 彭建国 林宣军 林汉柱 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期10-13,共4页
我国南方地区的地表水资源丰富，其中蕴藏着丰富的低位热能，适合于发展地表水源热泵。2004年，在湖南省湘潭市建成了利用湖水的开式地表水源热泵系统用于区域供冷供热。建造该系统前，采用简化模型对运行时的水温分布情况进行了模拟分... 我国南方地区的地表水资源丰富，其中蕴藏着丰富的低位热能，适合于发展地表水源热泵。2004年，在湖南省湘潭市建成了利用湖水的开式地表水源热泵系统用于区域供冷供热。建造该系统前，采用简化模型对运行时的水温分布情况进行了模拟分析。对系统投入运行以来每日的进水温度进行了监测，对地表水源热泵和风冷热泵的COP进行了测试。测试结果表明，在相同的热汇／热源温度和供水温度下，地表水源热泵的COP比风冷热泵高0．4-0．9，该系统的COP值和运行稳定性均优于风冷热泵。 展开更多
关键词 热工学 地表水源热泵 工程应用 模拟
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基于LBM的自由表面流体真实感绘制 被引量：11
18
作者 王长波 张卓鹏 +3 位作者 张强 钱嫕婧 张洁钰 徐天慧 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期104-110,共7页
针对自由表面流体的模拟,提出一种基于Lattice Boltzmann(LBM)的高效建模和绘制的方法.首先基于浅水方程的LBM模型进行流体建模及表面高度场计算,并提出一种基于Marching Cubes和自由表面算法结合的方法来抽取流体的表面,随后采用考虑... 针对自由表面流体的模拟,提出一种基于Lattice Boltzmann(LBM)的高效建模和绘制的方法.首先基于浅水方程的LBM模型进行流体建模及表面高度场计算,并提出一种基于Marching Cubes和自由表面算法结合的方法来抽取流体的表面,随后采用考虑移动障碍物的外力叠加机制和自适应加密算法来进行流体交互及表面的网格重构.最后采用硬件加速技术实现了不同自由表面流体的绘制,如溪流、水池浅水流、洪水水淹等真实感效果. 展开更多
关键词 LATTICE BOLTZMANN方法 浅水方程 自由表面 流体模拟
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QUAL2E模型在呼和浩特市水质模拟中的应用 被引量：11
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作者 陈家军 于艳新 李森 《水资源保护》 CAS 2004年第3期1-4,25,共5页
呼和浩特市的地表水系由黄河干流和支流组成,以支流为主,整个地表水系统呈树枝状分布,水质污染严重。建立了呼和浩特市的河流水质模型,选用BOD5,CODMn作为模拟污染指标,给出模型关键参数的确定方法,应用QUAL2E模型进行河流水质模拟分析... 呼和浩特市的地表水系由黄河干流和支流组成,以支流为主,整个地表水系统呈树枝状分布,水质污染严重。建立了呼和浩特市的河流水质模型,选用BOD5,CODMn作为模拟污染指标,给出模型关键参数的确定方法,应用QUAL2E模型进行河流水质模拟分析,检验QUAL2E模型参数。模拟结果表明,模型合理有效,能很好地描述河流的水质状况,可进一步为水环境规划提供有利工具和科学的参数依据。 展开更多
关键词 水质模型 模拟 地表水系统 QUAL2E模型
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紫色土丘陵区典型坡地产流及产沙模拟试验研究 被引量：18
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作者 辛伟 朱波 +3 位作者 唐家良 罗专溪 刘益军 史东梅 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2008年第2期31-35,共5页
应用人工模拟降雨实验,对紫色土丘陵区坡地产流及产沙特征进行了研究。(1)地表径流初始产流时间随着雨强和坡度的增加而加快,在0.7～9.5min之间变化;壤中流初始产流时间变化复杂,在2.6～46.4min之间变化,雨强是影响低坡度壤中流初始产... 应用人工模拟降雨实验,对紫色土丘陵区坡地产流及产沙特征进行了研究。(1)地表径流初始产流时间随着雨强和坡度的增加而加快,在0.7～9.5min之间变化;壤中流初始产流时间变化复杂,在2.6～46.4min之间变化,雨强是影响低坡度壤中流初始产流时间的主要因子;(2)地表径流累积量与雨强、坡度均成正比关系,壤中流累积量随着坡度和雨强的增大呈现出减小趋势;(3)地表径流雨后消退迅速,退水常数k(Barnes法)值为0.41～0.66,壤中流消退缓慢,退水常数为0.91～0.99;(4)同一降雨历时下,相对坡度而言,雨强是决定产沙量的主要因子,产沙量在23.4～972.3g/(m2.h)之间变化;在同一雨强下,产沙量随着坡度的增大而增加。就紫色土坡地而言,改良耕作制度和耕作措施,实施因地制宜的水保措施,提高坡地土壤入渗率和持水量,使降雨径流以壤中流形式产生,能更有效地防治水土流失。 展开更多
关键词 人工降雨 地表径流 壤中流 径流消退 侵蚀
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