填埋场内水分运移过程双场耦合模型的探讨

基于多孔介质渗流力学和热力学理论，从填埋场内非等温的角度，理论上分析了场内垃圾含水率的分布与温度变化之间相互作用的机理，建立了垃圾填埋场内水分运移过程的双场耦合模型（三维），并提出模型的求解方法。为研究填埋场内水分的时空分布规律提供理论依据。     

MPS法高精度自由表面识别方法研究

为了提高粒子法即移动粒子半隐式法(MovingParticleSemi-implicitmethod,MPS法)中自由表面粒子的识别精度,降低由粒子误判引起的非物理压力振荡,对MPS法的自由表面识别方法进行了改进。在原始自由表面判别标准的基础上增加辅助判别条件,提出2种新的自由表面判别法即压力判别法和填充率判别法。利用对静水问题和溃坝流问题的模拟计算,对比分析选用不同自由表面判别法得到的数值计算结果,揭示粒子识别精度对压力计算的重要影响。研究结果表明:新提出的压力判别法和填充率判别法可以有效地提高自由表面粒子的识别精度,减轻压力计算中的非物理压力振荡现象,从而提高压力计算的稳定性以及整体数值计算的模拟精度。     

阿克苏地区春季土壤水分垂直向运动

土壤中毛管水是传递压力的，毛管水运动的方向，受土壤上层温度变化和土面蒸发制约，与土壤中汽态水的运动方向（由热至冷）一致。下午和晚上因地面辐射而冷却，闭塞空气收缩，潜水向上通过毛细管吸入闭塞空气中，潜水位下降；上午和白天因地面日晒，土温升高，闭塞空气膨胀，排出较粗毛管水，成为重力水而下渗，抬升潜水位。春天大风，土温升高，晚上使潜水位升高，白天土面蒸发加大，又使潜水位下降。用潜水蒸渗仪，可测到大风天改变土壤水分运行的方向。     

高梯度磁分离的过滤性能计算

文章分析了高梯度磁分离器的粒子捕获机理给出了性能计算方法。首先从ＨＧＭＳ的单线模型出发，导出表征ＨＧＭＳ性能的基本量磁速Ｖｍ，然后求出捕获半径ＲＣＯ，得出一系列磁性粒子的轨迹曲线，并且考虑了在ＨＧＭＳ工作状态时的粒子保持情况；再由物质平衡原理得出物质平衡方程。由分析ＨＧＭＳ的捕获几率得出速率方程，运用四阶龙格库塔法对磁分离方程进行数值解，求出穿透曲线；最后通过实验，与推导的结果作了比较。对运用高梯度磁分离器设计废水废气处理设备具有实际意义。     

不同温度层结城市街区内气流与污染物扩散的数值模拟研究

采用3-D计算流体力学(CFD)技术模拟不同温度层结下城市街区内气流与污染物扩散规律,并与Uehara K等人风洞试验结果进行对比分析,应用Pontiggia M.等人基于Monin-Obukhov (M-O)理论添加外部源相方法对RNG k-ε模型k方程与ε方程进行修正,建立数值风洞模拟技术,结果表明,不同温度层结下,街区中下部速度非常低,为来流的1.5%左右,街区内部均形成一个稳定的涡,涡的强度受温度层结影响较明显,稳定层结下,街区内涡流较弱,不同温度层结下k/U2700最大值均出现在街区建筑物迎风角附近,较高归一化k/U2700出现在不稳定层结下。不同温度层结下街区内背风侧墙上污染物的浓度均大于与迎风侧墙浓度,较高归一化污染物浓度均出现在污染源的上风向。由于稳定层结抑制了垂直方向上气流的运动,近地面稳定层结归一化浓度值最大,而不稳定层结归一化浓度值最小。总之,温度层结对街区内流场结构与污染物扩散能力影响较为显著,不同温度层结下,由于街区内部与环境大气温度存在温度差,影响了街区内流场结构与湍流特征,从而影响了街区内污染物的扩散特征。     

并联三自由度运动平台动力学分析

本文由三自由度并联机构的结构入手,介绍了一种一平移两转动的三自由度运动模拟平台,此平台通过改变三个可伸缩的支撑杆的长度来实现模拟平台的特定位姿。应用拉格朗日方程建立动力学模型,分析了机构的结构参数与驱动力的关系,为机械结构设计提供了依据。     

砂尘环境试验中颗粒沉降的数值模拟

对砂尘试验中试验段前后砂尘颗粒气固两相流场进行了数值模拟，计算中,将气相作为连续介质，采用两相耦合的Navier-Stokes湍流模型，，并用SIMPLE算法对流场进行数值模拟；将固相作为离散体系，采用颗粒轨迹法计算其运动轨迹。计算结果表明，试验段前后由于气流旋涡的诱导，使得砂粒会聚集在模型的前端和后端附近，说明此处较容易聚集砂粒。计算结果对自行设计与研制砂尘环境模拟试验设备具有重要的指导意义和实用参考价值。     

连云港埒子口海域潮动力特征及其变化

为研究连云港埒子口海域潮流动力特征及其对周边海岸工程的响应,以及为治理埒子口闸下淤积问题提供参考,建立了基于有限体积法离散二维浅水方程的数值模型。采用实测水文资料对模型率定和验证,应用模型分析埒子口潮流动力特征和建设徐圩港防波堤和灌河口导堤后埒子口海域潮流动力的变化。模拟结果表明,建设工程后潮流动力变化较大,埒子口海域涨急流和落急流方向改变,涨、落潮平均流速均减小,距离工程区域越近,流速变化越大。埒子口海域潮流动力减弱将会加重上游挡潮闸的闸下淤积问题,致使埒子口排水不畅,进而增加沂北地区的洪涝风险,所以,相关部门应及时采取措施,保证埒子口排涝畅通。     

上海市入海河流总氮与氨氮相关关系探究

根据上海市4条入海河流总氮和氨氮2006～2014年年均浓度数据,利用比值法和回归分析法等探讨了它们的相关关系。结果表明:A～D河氨氮与总氮比例系数范围为0. 352～0. 525; 4条入海河流两个指标均呈正相关,其中以B河两个指标的相关关系最好,各河流总氮与氨氮的二次多项式关系均略好于线性关系; C、D河仅可通过二次多项式方程但A、B河则可通过两种回归方程用氨氮估算总氮。4条入海河流总氮和氨氮相关关系的建立,可为上海近岸海域水质评价、水质预报模型建立、入海污染物总量减排核算、入海污染源排放量核算等提供技术支持。     

边界层参数化方案对FLEXPART-WRF耦合影响的数值模拟研究——以某核电站为例

核电站发生事故时放射性核素释放到大气中会对周围环境造成污染。为揭示核事故下放射性核素在大气中的扩散规律，将中尺度气象模式WRF与拉格朗日粒子扩散模式FLEXPART相耦合，以某核电站为例，采用WRF中的3种典型边界层参数化方案(YSU、MYNN2.5、ACM2)对一次台风过程期间的放射性物质扩散进行了虚拟算例模拟，分析了参数化方案对耦合模型FLEXPART-WRF模拟结果的影响。结果表明：3组参数化方案的风场模拟结果均与观测数据吻合较好，浓度和湿沉降扩散结果基本反映了模拟区域的流场和降水特征；扩散速度受不同边界层方案气象模拟结果的影响，ACM2方案的扩散速度最快，分别较MYNN2.5和YSU快3～16h; 3组方案的湿沉降值均先快速增大后趋于稳定，峰值以ACM2最大，MYNN2.5居中，YSU最小，数值相继差约1.0E+6 pg/m²。耦合模型可用于评价核事故下气载放射性核素扩散对环境的影响，进而综合各边界层参数化方案的模拟结果开展防护行动。     

WEC-透空式防波堤集成装置能量转换效率研究

基于成本共享理念的波浪能发电装置(WEC)的开发与设计为降低建设成本提供了新的研究思路，应用计算流体力学方法对在透空箱式防波堤前附加垂荡浮子的集成装置进行数值模拟研究，主要研究了流体黏性和非线性PTO系统以及浮子形状对此类集成装置能量转换效率的影响。结果表明，此类集成装置可以获得较高的波能捕获宽度比（CWR），最高可达0.7，可以较好地利用反射波波能。共振区间上受黏性影响较大，相比于线性无黏理论解，CWR下降明显；实现了2种非线性PTO系统的模拟，有待于进一步的优化未获得更高的CWR值；浮子形状优化效果明显，采用圆底形浮子受黏性影响更小，可以获得更大的CWR值。此种集成模型的模拟和研究可以为新型防波堤设计和现有防波堤的改造提供思路和参考。     

矩形双曲余弦型水深港池振荡的数值模拟

为了研究由涌浪引发的港口横向振荡,采用完全非线性Boussinesq数值模型FUNWAVE2.0模拟了双曲余弦型水深的矩形港池内(1,1)模态的横向振荡。研究表明,只有在港池底部设置微小横向坡度,才能成功地激发横向震荡;而在横向水深不变的情况下,无法激发明显的横向振荡。通过分析纵向坡度、横向坡度和入射波高对横向振荡的影响,了解了横向坡度的影响:当横向振荡幅值较小时,它与横向幅度保持线性关系;横向振荡的幅值较大时,它受到非线性强度的限制,增长缓慢。在纵向坡度较大,入射波高较小时,横向振荡的幅值经过一定时间的增长,能超过纵向振荡并主导港内的水体运动。所有横向振荡都是非线性作用的结果,而非单纯的由地形变化产生的绕射导致的。     

深圳市建设用地面积动态变化预测

选择与建设用地相关性大的GDP、财政支出和全社会固定资产投资三项指标为自变量，以年建设用地为因变量，采用新型优化组合算法，基于单变量拟合方程对建设用地增量的精度贡献，构建多元非线性组合模型，预测深圳市2006年、2007年新增建设用地量分别为39．21km^2、36．32km^2。分析发现，在三项指标中财政支出指标对建设用地增量预测贡献度最大，其次为GDP，最后是固定资产投资。     

中国城际人流和投资流网络特征演化及相互影响

基于2017年流动人口监测数据和企业间投资数据，以2009—2017年每3年一期构建我国283个地级及以上城市的人流和投资流有向网络，以表征其空间结构演化规律，并使用结构方程模型测度人流和投资流网络的相互影响关系。结果发现：(1)人流联系呈现自下而上跨经济和行政等级的垂直流动趋势，投资流联系的“菱形结构”不断强化和明晰，同经济等级城市间投资水平流动的“俱乐部效应”突显；(2)网络中心度层级性和集聚分布趋势明显，呈现“东—中—西”分异和“核心—边缘”结构，人流与投资流网络表现出流动反向匹配的特征；(3)投资入度对人流入度有显著的正向影响，而人流入度对投资出度正向作用明显；(4)城市人口规模、经济规模、企业规模和产业结构对人流和投资流网络影响显著，流动人口教育程度和户籍类型对人流出度存在负向作用。     

榆林气田污水回注井极限注入能力预测分析

气田生产为了减少气田采出水对地表环境的污染，及补充气藏能量，将污水进行沉淀、过滤等处理后，常回注至废弃气井或专门的回注井。文章以容积法和渗流法两种方法，分别建立模型，对气田回注井的 极限注入量、剩余可注入量、可回注年限进行预测，以榆林气田某区块两口污水回注井为例，选用回注井储层物 性、回注井回注动态数据，进行计算和验证，并对比了两种预测结果。研究结果明确了气田污水回注井回注特征与规律，为提升回注工艺的应用效果提供了相应的理论依据。     

基于Wiener过程的霍尔电流传感器可靠性预测

霍尔电流传感器的退化机理复杂，退化具有波动性，非线性等特征，对高可靠、长寿命的霍尔电流传感器准确进行寿命预测是一个难点。本研究通过对霍尔电流传感器进行加速退化试验，利用性能退化数据，预测了传感器的可靠性及寿命。首先分析了霍尔电流传感器工作原理和退化机理，确定将输出电流漂移作为其性能退化参数。然后由试验数据推导得到Wiener过程漂移参数和扩散参数的约束关系，结合阿伦尼乌斯模型推导得到漂移参数和扩散参数的加速模型。从而得到霍尔电流传感器在正常工作温度条件下的可靠度函数和可靠寿命。将结果与基于加速退化轨迹法的可靠性预测结果进行对比，验证了本方法的可行性。     

基于RSM模拟的含油废水电氧化影响分析与条件优化

含油废水有机物组成复杂，常规工艺处理难度大。文章采用SnO2电极搭建电氧化（EO）系统处 理含油废水，通过响应曲面法（RSM）模拟分析EO过程中电流密度、次氯酸钠体积浓度及反应时间对化学需氧量（COD）去除率和能耗的影响，并确定最佳工艺条件。RSM模拟结果显示，COD去除率和能耗均与3个变量 遵循二次多项式回归模型（犘 值≤0.0043），确定最佳工艺参数为：电流密度20mA/cm2，次氯酸钠体积浓度2.67％，反应时间1h，此时COD去除率为80.8％，能耗为120.8kW·h/m3。在分析EO反应机制时发现，单独次氯酸钠反应、单独EO反应、次氯酸钠＋EO组合反应时COD的去除率分别为18.4％，36.6％和87.5％， 显示次氯酸钠＋EO组合是高效处理含油废水的优势工艺，当装置放大后，处理能耗将显著降低。     

中国海洋创新能力对海洋经济韧性的影响及其时空差异

以海洋经济韧性和海洋创新能力的理论内涵为基础，联系中国沿海地区经济社会实际状况，建立海洋经济韧性与海洋创新能力评价指标体系。通过熵值法测得2007—2019年中国沿海11个省区市海洋经济韧性与海洋创新能力的综合得分，在此基础上采用灰色关联度模型和地理探测器分析中国沿海11个省区市整体海洋创新能力以及各海洋创新驱动要素对海洋经济韧性的影响及其时空差异。结果表明：(1)中国海洋经济韧性和海洋创新能力均呈上升态势，空间差异显著且呈扩大趋势。(2)整体海洋创新能力与海洋经济韧性的关联系数在研究期内呈倒U形态势，前者对后者的影响经历了“上升—波动—减弱”3个阶段；空间上，低关联区和中关联区呈现由南向北转移趋势，较高关联区则由北向南转移，高关联区在消失前无显著变化。(3)海洋创新驱动要素对海洋经济韧性的影响从大到小依次为海洋创新环境、海洋创新投入、海洋创新产出、海洋创新绩效。韧性不同的地区发挥主导作用的海洋创新驱动要素存在差异，高韧性区和中韧性区为海洋创新绩效，低韧性区为海洋创新环境。