地下水对节理岩体隧洞围岩稳定性的影响

采用离散网络渗流模型模拟节理岩体中的渗流,分析渗流对节理地下洞室稳定性的影响。通过对洞室开挖后常规静力荷载、常规静力荷载与渗透压力耦合作用以及常规静力荷载作用下考虑地下水对洞室围岩的软化作用3种工况进行模拟,得出洞室在3种工况下的应力和位移变化情况。结果表明:考虑地下水与否,不受其他外加荷载作用时,节理岩体地下洞室的围岩都不会遭到破坏;有高水头地下水作用时,渗透压力对洞室围岩的影响要比地下水对洞室围岩的软化作用对洞室围岩的影响大得多;渗透压力对地下洞室围岩的影响主要集中在洞顶部位,洞室侧壁围岩受地下水的影响较小。     

城市洪水模型在东莞城区洪水风险图编制中的应用

城市中密集的建筑和复杂的地下管网,给城市洪水模型构建及模拟带来了巨大困难,在很大程度上阻碍了城市洪水风险图技术的发展。为解决城市洪水模拟中密集的建筑和复杂的地下管网的问题,采用基于容积率系数二维浅水方程法模拟城市地表径流,并耦合动力波管网模拟方法,建立城市洪水模型。结果表明,该模型能够较好的模拟东莞城区城市洪水形势,同时,基于模型编制了东莞城区洪水风险图,为东莞城区防洪减灾提供了重要决策支持。     

一种Godunov算法及其在非平底流污染物传输中的应用

采用和谐的加权平均通量(Weighted Average Flux,简称WAF)算法,研究了浅水波方程的间断解及污染物传输问题。该算法采用WAF格式和HLLC Riemann求解器近似单元边界数值通量,中心差分格式离散地形源项,然后理论上证明了该算法是和谐的。最后利用WAF算法对非平底地形上浅水波间断解及污染物传输问题进行数值计算,精确地捕捉到了间断解和污染物运动过程,结果表明该算法满足守恒性,具有高分辨率、无振荡及捕捉污染物运动边界的能力。     

流化床内复杂物料气力筛分问题的数值仿真分析

该文应用基于离散相模型的拉格朗日粒子跟踪多相流方法,对某种工业流化床内复杂物料气力筛分过程进行了数值仿真分析。采用等效椭球粒子模拟复杂物料,通过Rosin-Rammler粒径分布函数和圆球变形系数的重构来引入物料组分的物理属性差异,通过与实验数据对比获得特殊边界上多孔介质模型参数,数值计算了设定气动参数范围内的物料运动和筛分现象,分析了气动参数和结构参数对物料流动现象的影响,并对流化床结构进行优化,获得了复杂物料良好气力筛分的仿真预报。     

Numerical investigation of drag force on flow through circular array of cylinders

A 2-D model for flow through a circular patch with an array of vertical circular cylinders in a channel is established using the Navier-Stokes equations with a hybrid RANS/LES turbulence model–the Scale Adaptive Simulation (SAS) model. The applicability of the model is first validated by test cases where experimental data are available for comparison with the computed results. It is verified that the present model can predict well the average velocity and turbulence structure. The drag force and drag coefficient are then calculated using the present model for a number of cases with different solid volume fractions, cylinder Reynolds numbers and patch diameters. It is shown that the drag coefficient increases with increasing solid volume fraction, but decreases with increasing Reynolds number. However, the drag coefficient is independent of the diameter of circular batch when the solid volume fraction and Reynolds number are kept constant.     

Neuman配线法在地下水计算中的应用

Neuman模型不仅考虑了流速的垂直分量和弹性释水而且把潜水面视为可移动的边界,根据水均衡原理建立有关潜水面移动的连续性方程,     

一类新的具有扰动m-增生算子的非线性方程迭代算法(英文)

设X是具有Gteaux可微的一致凸Banach空间,T:X→X是一致连续的m-增生算子,C:X→X是非线性算子,并且存在某个λ>0,使得(I-λC)(I+λT)-1是非膨胀的.引入一类新的具有扰动m-增生算子的非线性方程迭代算法,并证明此算法强收敛于方程Tx+Cx=0的某个解.     

水沙动力学适用牛顿流体的基本方程

通过改进蔡树棠两相流基本方程的相间阻力项,建立能够进行二维解析研究的水沙动力学基本方程.该研究给出沙相压力和沙相粘性切应力的学科定义,以及它们的本构关系.对于牛顿流体,当输沙稳定时,挟沙水流的能坡与清水并无差别.沙相压力的二阶导数不为零是泥沙扩散条件,也是凹岸冲、凸岸淤自然现象的力学本质.蔡树棠方程隐含着流体的粘性切应力按运动组成可以分解或叠加的物理性质.正是这个结构性特点,给了解答浑水粘性这个古老的力学难题的方法,使我们能够完整地推导出牛顿流体沙相运动学粘滞系数vs公式;推导并证明了浑水综合粘滞系数μm=εv+ svνs,而不是习惯使用的μm=v+svvs.探讨了影响vs值的一些复杂因素,如颗粒表面束缚水的影响.本文研究能够证明:对分散相应用连续介质原理不仅可行,且是遵从压力传递规律惟一的正确方法.而揭示粘性切应力的结构性,在多相流和流变学领域具有深远的意义.     

基于自适应结构网格的二维浅水动力学模型

基于有限体积法建立了二维浅水动力学模型,提出了能够随着水波演进动态变化结构网格自适应算法,并依据网格自适应准则局部加密和消去网格,保证模型在计算效率与求解精度间取得平衡.空间上,采用水深-水位变量同时重构法定义界面底高程,引入梯度限制器策略,利用近似Riemann的HLLC型求解器计算界面数值通量;时间上,采用多步时间格式Runge-Kutta法.采用底坡项中心近似,并引入附加源项,保证数值格式的和谐性.运用改进的半隐式格式处理阻力源项,提高模型稳定性.经典型算例模拟结果表明,数值模型稳定性与和谐性较好,有较好的地形自适应能力,能够推广应用于复杂地形下水流计算.     

复杂排沙廊道泄流能力分析研究

排沙廊道是水电站设计中常见的一种建筑物,在工程设计中对于一些形态弯曲、结构及流态复杂的排沙廊道,目前能有效测算其泄流能力的计算公式并不多见。以南盘江大桥水电站为例,基于水电站首部枢纽水力学模型试验资料成果,以能量方程为基础,从单位流量所产生的阻力损失进行分析,建立了本工程复杂廊道泄流能力计算公式,计算成果同模型试验成果相吻合,可供类似工程设计参考,也为类似复杂建筑物泄流能力分析提供了研究思路。