近50 a大汶河流域极端降水时空分布特征

1

作者 惠莉 王坤 +5 位作者 王希 徐晶 徐征和 回佩晨 刘博文 张而弛 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期167-177,共11页

为了研究全球气候变化环境下大汶河流域的极端降水特征,减轻极端降水对区域经济等的不良影响,基于大汶河流域6个国家气象站点的1970—2019年逐日降水数据,选取10个极端降水指数,利用线性趋势、5 a滑动平均、Mann-Kendall突变检验、小波... 为了研究全球气候变化环境下大汶河流域的极端降水特征,减轻极端降水对区域经济等的不良影响,基于大汶河流域6个国家气象站点的1970—2019年逐日降水数据,选取10个极端降水指数,利用线性趋势、5 a滑动平均、Mann-Kendall突变检验、小波分析、反距离加权插值等方法,研究大汶河流域极端降水的时空分布特征。结果表明:大汶河流域近50 a年降水量、中雨日数、最长连续降水日数呈现增加的趋势,但增加趋势不显著,年降水强度、最长连续无水日数呈显著下降趋势,1 d最大降水量、3 d最大降水量、极端降水总量、大雨日数及暴雨日数5个指数呈不显著下降趋势;突变发生年份在20世纪70年代和21世纪以来较为集中,各指数周期变化稍有差异,除最长连续无水日数外,其余指标均有2个主周期,周期振荡较强烈;各指标年际均值的空间总体分布呈由东到西条带状或以某站点为核心辐射状分布,变化趋势的空间分布差异性明显,年降水强度、极端降水总量、最长连续无水日数3个指数在整个流域范围均呈下降变化。 展开更多

关键词 极端降水 时空分布特征 极端降水指数 Mann-Kendall突变检验 大汶河流域

在线阅读 下载PDF 职称材料

流固耦合作用对筒装料管道车水力输送内部流场特性的影响 被引量：9

2

作者 张春晋 孙西欢 +4 位作者 李永业 张学琴 张雪兰 杨小妮 李飞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第18期299-307,共9页

为了进一步分析流固耦合作用对筒装料管道水力输送内部流场特性的影响,采用商用ANSYS Fluent 12.0软件对管道流体域与管道车固体域进行联合求解,并将耦合计算的模拟值与试验值进行对比。管道流体域非稳态计算采用雷诺时均动量方程和RNG... 为了进一步分析流固耦合作用对筒装料管道水力输送内部流场特性的影响,采用商用ANSYS Fluent 12.0软件对管道流体域与管道车固体域进行联合求解,并将耦合计算的模拟值与试验值进行对比。管道流体域非稳态计算采用雷诺时均动量方程和RNG k-ε湍流模型,管道车固体域瞬时速度与位移的耦合计算采用结构动力学方程。结果表明:模拟值与试验值基本吻合,且管道车运移时瞬时速度、脉动压强、流速分布以及压强分布的最大相对误差分别不超过1.43%、3.16%、5.28%和1.64%,得到采用流固耦合方法求解筒装料管道水力输送的内部流场特性是可行的;随着径长比的增加,管道车车前近壁面区域的轴向流速、径向流速与压强的影响范围增大,涡量幅值的影响范围减小,周向流速的影响范围呈先减小后增大;管道车下游流场的能量耗散与能量转化共同引起了管道车车前近壁面区域出现了低压区,而能量转化使得管道车下游流场的压强又再次回升;管道车的时均压降系数随着径长比的增加呈先减小后增大,且径长比为0.7的管道车时均压降系数最小。该文的研究将为管道车的结构设计与动力学机理分析提供理论参考。 展开更多

关键词 流场 压强 农产品 流固耦合 流场特性 管道车 径长比 耦合模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

螺旋流起旋器内部流场水力特性数值模拟与验证 被引量：19

3

作者 张春晋 孙西欢 +1 位作者 李永业 张学琴 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期53-62,共10页

为了有效解决低压平直管道在田间长距离调水中泥沙淤积问题,该文设计了一种螺旋流起旋装置:螺旋流起旋器。与传统的起旋装置相比,螺旋流起旋器的导叶被固定在与管道保持同心状态的料筒外壁面。该文基于RNG k-ε湍流模型,采用Fluent 12.... 为了有效解决低压平直管道在田间长距离调水中泥沙淤积问题,该文设计了一种螺旋流起旋装置:螺旋流起旋器。与传统的起旋装置相比,螺旋流起旋器的导叶被固定在与管道保持同心状态的料筒外壁面。该文基于RNG k-ε湍流模型,采用Fluent 12.0对不同导叶长度条件下螺旋流起旋器内部流场水力特性进行了非定常数值模拟,并将模拟值与试验值对比分析,结果表明:螺旋流起旋器内部流场模拟值与试验值基本吻合,且流速场和压力场的最大相对误差分别不超过6.4%和1.3%,进一步表明采用Fluent数值模拟求解螺旋流起旋器内部流场是可行的;随着导叶长度的增加,螺旋流起旋器下游流场的轴向流速的影响区域将逐渐减小,而径向流速、周向流速及涡量的影响区域将逐渐增大;螺旋流起旋器能耗损失与起旋效率均随着导叶长度的增加呈现出增大的变化趋势;螺旋流起旋器内部流场涡量主要分布于料筒近壁面、导叶近壁面及螺旋流起旋器的下游流场。该研究不仅为螺旋流起旋器的设计与优化提供了参考依据,同时还为进一步完善管道螺旋流长距离输固理论提供了坚实的理论基础。 展开更多

关键词 灌溉 流场 数值分析 低压管道 起旋器 螺旋流 起旋效率 导叶

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于流固耦合的管道双车振动运移水力特性研究 被引量：6

4

作者 张春晋 孙西欢 +4 位作者 李永业 张学琴 张雪兰 杨小妮 李飞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期161-167,177,共8页

为了探究流固偶合作用对筒装料管道水力运输流场水力特性的影响,采用商用ANSYS Fluent 12.0软件对管道流场和管道双车结构响应进行联合求解,并分析管道双车在平直管道振动运移的水力特性。管道流场计算采用雷诺时均动量方程和RNG k-ε... 为了探究流固偶合作用对筒装料管道水力运输流场水力特性的影响,采用商用ANSYS Fluent 12.0软件对管道流场和管道双车结构响应进行联合求解,并分析管道双车在平直管道振动运移的水力特性。管道流场计算采用雷诺时均动量方程和RNG k-ε湍流模型,管道双车结构响应计算采用刚体运动方程。结合模型试验,分析轴向流速及测压管水头,并将模拟结果与试验结果对比。结果表明:模拟结果与试验结果一致,最大相对误差不超过5.36%,说明采用流固耦合方法求解管道双车在平直管道振动运移的水力特性是可行的;管道双车瞬时速度与间距均在微小范围内呈不规则振动变化,可将管道双车振动运移视为恒定运动。 展开更多

关键词 振动运移 管道双车 水力特性 流固耦合 模型试验 6DOF耦合模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

筒装料管道水力输送动边界环状缝隙流水力特性数值模拟 被引量：8

5

作者 张春晋 孙西欢 +1 位作者 李永业 张学琴 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第19期76-85,共10页

针对农产品长距离输送中存在的运输效率低和输送成本高等问题,提出了一种具有应用前景的农业机械运输方式—筒装料管道水力输送技术。该文基于Fluent软件,采用RNG k-ε湍流模型、6Do F耦合模型以及PISO算法对动边界环状缝隙流进行数值模... 针对农产品长距离输送中存在的运输效率低和输送成本高等问题,提出了一种具有应用前景的农业机械运输方式—筒装料管道水力输送技术。该文基于Fluent软件,采用RNG k-ε湍流模型、6Do F耦合模型以及PISO算法对动边界环状缝隙流进行数值模拟,分析不同环状缝隙宽度对动边界环状缝隙流场水力特性的影响。同时,对不同环状缝隙宽度条件下管道车在平直管道的运移进行模型试验,并将试验结果与模拟结果进行对比。结果表明:模拟结果和试验结果基本一致,最大相对误差不超过5.3%;动边界环状缝隙流中管道静边界区域压强呈现出进口区域压强降低,中间区域压强升高以及出口区域压强再次急剧降低的变化趋势;动边界环状缝隙流的水力特性不仅受到管道车动边界结构参数的影响,而且还受到管道车动边界上、下游管道内部流场的影响。该研究不仅完善了动边界环状缝隙流的相关理论,而且为进一步探究筒装料管道水力输送中动边界环状缝隙流水力特性提供了一种切实可行的研究手段。 展开更多

关键词 CFD 压强 流速 筒装料管道水力输送 环状缝隙流 水力特性 管道车

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于流固耦合的管道车振动运移水力特性数值模拟与试验 被引量：9

6

作者 张春晋 孙西欢 +1 位作者 李永业 张学琴 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期251-258,共8页

鉴于传统运输方式在环境污染与能源危机方面存在的问题,提出了一种新型节能环保的运输方式——筒装料管道水力输送技术。为了进一步分析管道车在平直管段振动运移的水力特性,采用ANSYS Fluent 12.0对管道车结构响应和管道内部流场进行... 鉴于传统运输方式在环境污染与能源危机方面存在的问题,提出了一种新型节能环保的运输方式——筒装料管道水力输送技术。为了进一步分析管道车在平直管段振动运移的水力特性,采用ANSYS Fluent 12.0对管道车结构响应和管道内部流场进行流固耦合数值模拟,其中流场计算采用RNG k-ε紊流模型,结构响应计算采用结构动力学方程。结果表明:模拟值与试验值基本吻合,且相对误差不超过4.8%;管道车在平直管段的瞬时速度在一定范围内呈不规则振动变化,可以将管道车的振动运移视为恒定运动;管道车近壁面流场区域的沿程测压管水头呈"W"型分布规律;管道车运移时平均能耗与管道流量之间呈线性变化趋势。该研究对进一步准确掌握管道车在平直管段振动运移过程中轴向流速与压强的瞬态变化特性具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 筒装料管道水力输送 流固耦合 水力特性 数值模拟 管道车

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于数值模拟的小浪底龙抬头式泄洪洞防洪安全分析 被引量：3

7

作者 张春晋 孙西欢 +4 位作者 李永业 张学琴 张雪兰 杨小妮 李飞 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2019年第6期68-74,共7页

基于数值模拟,从泄流能力、断面流速、洞顶余幅、测压管水头、空化数及挑流冲刷等方面对黄河小浪底水电站左岸2号龙抬头式泄洪洞进行了防洪安全分析,并将模拟结果与1∶40物理模型试验结果进行了对比,结果表明,模拟结果与试验结果一致,... 基于数值模拟,从泄流能力、断面流速、洞顶余幅、测压管水头、空化数及挑流冲刷等方面对黄河小浪底水电站左岸2号龙抬头式泄洪洞进行了防洪安全分析,并将模拟结果与1∶40物理模型试验结果进行了对比,结果表明,模拟结果与试验结果一致,采用数值模拟对龙抬头式泄洪洞进行防洪安全分析是可行的;同时还针对龙抬头式泄洪洞运行中存在的安全问题提出了相应的解决措施。 展开更多

关键词 泄洪洞 龙抬头式 防洪安全 数值模拟 小浪底水电站

在线阅读 下载PDF 职称材料

导流条安放角对动边界缝隙流水力特性的影响 被引量：2

8

作者 张春晋 孙西欢 +1 位作者 李永业 张学琴 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期136-141,147,共7页

为了进一步探讨不同导流条安放角对管道车动边界环状缝隙流水力特性的影响,采用模型试验和理论分析相结合的方法,对管道车导流条安放角变量分别为10°,15°,20°以及25°的动边界环状缝隙流场的水力特性进行研究.试验... 为了进一步探讨不同导流条安放角对管道车动边界环状缝隙流水力特性的影响,采用模型试验和理论分析相结合的方法,对管道车导流条安放角变量分别为10°,15°,20°以及25°的动边界环状缝隙流场的水力特性进行研究.试验测试断面位于试验系统的平直管段,管道流量条件为40 m3/h,管道车荷载为600 g.研究表明:随着管道车导流条安放角的增加,管道车运移时动边界环状缝隙流的轴向流速与周向流速的最大值将逐渐增大,径向流速的最大值将逐渐减小,断面压强呈现出先增大后减小的变化趋势;同一导流条安放角条件下,lc×dc=100 mm×70 mm(lc为管道车的料筒长度,dc为管道车的料筒直径)管道车动边界环状缝隙流的周向流速与径向流速最大,lc×dc=150 mm×60 mm管道车动边界环状缝隙流的轴向流速与压强最大;动边界环状缝隙流水力特性的变化主要存在于导流条两侧的近壁面流场区域.研究不仅丰富了环状缝隙流的相关理论,而且为管道车导流条的设计提供了理论基础. 展开更多

关键词 导流条安放角 管道车 环状缝隙流 水力特性 平直管段

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Fluent的管道车振动运移水力特性仿真分析 被引量：1

9

作者 张春晋 张学琴 +2 位作者 张敏 李永业 孙西欢 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第17期70-75,98,共7页

为了分析管道车振动运移时管道流场水力特性,采用Fluent软件对管道车结构响应与管道流场特性联立求解,其中管道流场计算采用雷诺时均动量方程,管道车结构响应计算运用结构动力学方程。结果表明:利用流固耦合数值模拟分析管道车在平直管... 为了分析管道车振动运移时管道流场水力特性,采用Fluent软件对管道车结构响应与管道流场特性联立求解,其中管道流场计算采用雷诺时均动量方程,管道车结构响应计算运用结构动力学方程。结果表明:利用流固耦合数值模拟分析管道车在平直管道振动运移水力特性是可行的。管道车在平直管道平动速度在微小范围呈不规则波动,可将管道车运动视为振动运移。随着管道车直径比增加,管道平均压降系数呈先减小后增大,而管道车机械效率却呈先增大后减小。该研究将对掌握管道车振动运移时流速与压强的变化规律具有重要参考价值。 展开更多

关键词 筒装料管道水力输送 管道车 水力特性 平直管道 振动运移

在线阅读 下载PDF 职称材料

管道车在平直管段振动运移水力特性分析

10

作者 张春晋 张学琴 +3 位作者 张敏 李永业 孙西欢 贾晓萌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期42-47,共6页

近年来,传统运输方式存在交通堵塞、能源危机与环境污染等问题,已严重制约经济社会与生态环境的可持续发展。筒装料管道水力输送是一种集节能和环保于一体的运输方式,能够克服传统运输方式的不足。为分析管道车在平直管段振动运移水力特... 近年来,传统运输方式存在交通堵塞、能源危机与环境污染等问题,已严重制约经济社会与生态环境的可持续发展。筒装料管道水力输送是一种集节能和环保于一体的运输方式,能够克服传统运输方式的不足。为分析管道车在平直管段振动运移水力特性,对管道流体域与管道车固体域进行流固耦合求解,并将模拟值与试验值对比。结果表明:管道车瞬时平动速度与瞬时转动角速度呈波动变化,可将其运动视为振动运移;导流条安放角增加引起管道车平动速度与转动角速度增大;环状缝隙流与管道流体掺混引起管道车下游压强先降低后升高;管道车振动运移时流速分布一致,而压强分布呈现降低趋势;导流条安放角增加使得平均压降系数呈先减小后增大,当安放角为24°,平均压降系数最小。该研究将为筒装料管道水力输送实际应用提供理论基础。 展开更多

关键词 流固耦合 管道车 水力特性 导流条 振动运移

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于MIKE11的山丘区小流域洪水演进模拟与分析 被引量：21

11

作者 刘晗 王坤 +3 位作者 候云寒 徐征和 于潇 张珊珊 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第1期63-69,82,共8页

以历城区柳埠镇所在3个小流域为研究对象,选用MIKE11模拟软件建立了一维河道沿程洪水演进模型[1],完成了不同量级洪水的演进过程模拟与分析。拟定了五种不同的洪水模拟方案,并对不同设计方案下的洪水的演进过程进行了模拟,得出了不同量... 以历城区柳埠镇所在3个小流域为研究对象,选用MIKE11模拟软件建立了一维河道沿程洪水演进模型[1],完成了不同量级洪水的演进过程模拟与分析。拟定了五种不同的洪水模拟方案,并对不同设计方案下的洪水的演进过程进行了模拟,得出了不同量级洪水沿程水面线动态结果、各断面洪峰流量及淹没水位结果和各断面淹没水深结果。结果表明:模型对山丘区小流域洪水演进过程整体模拟效果可信,可应用于实际山丘区小流域的预警指标的计算分析中;模型模拟结果符合河道洪水演进规律,可为该地区防洪评价及预警工作提供一定的数据支撑和参考依据。 展开更多

关键词 MIKE 11 山丘区小流域 历城区柳埠镇 洪水演进

在线阅读 下载PDF 职称材料

1970-2019年大汶河流域降雨侵蚀力时空变化分析 被引量：4

12

作者 许功伟 徐立荣 +4 位作者 张云苹 王坤 惠莉 徐晶 赵芹蕊 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2022年第6期45-51,共7页

研究大汶河流域降雨侵蚀力(R)对土壤侵蚀的影响,可为流域水保工作提供科学依据。以大汶河流域6个雨量站1970—2019年逐日降雨数据为基础,通过Mann-kendall趋势检验和突变检验、累积距平、小波分析、逆距离加权插值和泰森多边形等多种方... 研究大汶河流域降雨侵蚀力(R)对土壤侵蚀的影响,可为流域水保工作提供科学依据。以大汶河流域6个雨量站1970—2019年逐日降雨数据为基础,通过Mann-kendall趋势检验和突变检验、累积距平、小波分析、逆距离加权插值和泰森多边形等多种方法分析了大汶河流域降雨侵蚀力的时间与空间的分布特征。结果表明:大汶河流域1970—2019年年均降雨侵蚀力范围为1310.84~6721.53 MJ·mm/(hm^(2)·h·a),均值为3808.83 MJ·mm/(hm^(2)·h·a),年际变化比较剧烈且呈微弱下降趋势,存在着4~7 a,8~12 a,17~25 a共3类周期变化,突变年份为1979年;年内分布集中在6—9月,7月、8月尤为突出,四季的年际变化趋势为先上升后下降再到上升;空间上整体分布为中部>东部>西部,整个流域降雨侵蚀力的离散程度为东、西部较大,中部较小;降雨侵蚀力与海拔、降雨量在不同的地区上都有较强的相关性。大汶河流域降雨侵蚀力空间分布差异显著,年际存在周期性且变化显著,年内集中于7月、8月。因此,7月、8月水土流失的预防和控制尤为重要。 展开更多

关键词 降雨侵蚀力 降雨量 时空变化 土壤侵蚀 大汶河流域

在线阅读 下载PDF 职称材料