带滩槽地形的连续弯道中纵向流速横向分布解析

本文基于沿水深积分的动量方程,假定二次流项和弯道附加应力项沿横断面呈线性分布,提出了预测弯道垂线平均纵向流速的解析计算方法,进一步提出了河槽区和河滩区垂线平均纵向流速沿断面分布的求解模式,并将其应用于带滩槽地形的反向连续弯道水槽中. 根据实测数据率定计算参数,该模式可计算不同出口水深条件下断面垂线平均纵向流速分布,计算结果与实测数据吻合良好.分析了线性分布假设中参数随水深变化的取值规律和沿横断面分布特点,并对参数进行了敏感性分析,分析表明线性假设中一次项系数分区位置对流速峰值的大小和位置影响较大,常数项根据地形横比降变化进行分区取值,流速计算值对常数项在水平段和斜坡段分区位置较为敏感,并根据参数的敏感度提出了参数沿水槽的均值作为参考值.讨论了动量方程中二次流项和弯道附加应力项沿弯道的横向分布规律,进一步认识线性假设的适用范围,结果表明线性假设在本文试验水槽中适用于弯道沿程.研究成果有助于认识带滩槽地形的连续弯道纵向流速分布特征及其形成机制.      

水流损失和热补偿共同作用对增强型地热系统(EGS)产能影响的研究

基于青海共和盆地-3705m地热田实测数据,结合流固耦合传热理论并运用Comsol软件,建立了离散型裂隙岩体流体传热模型。考虑水流损失和热补偿共同作用,模拟得到了开采过程中上、下岩层(盖层和垫层)为绝热不渗透、传热不渗透、渗透传热时,储层(上、下岩层和压裂层)温度场的变化特征,分析了产出流量、水流损失、产出温度、产热速率的变化规律。研究结果表明:采热过程中产出流量始终小于注入流量;产出流量增幅速率先增大后减小,最后趋于稳定,前3a产出流量增幅超过总增幅量的3/4;忽略水流损失,将高估产热速率,采热初期甚至达到考虑水流损失时产热速率的3倍以上;考虑水流损失,产热速率呈先快速上升再趋于稳定后逐渐下降的趋势,最优开采时间为3a^11a;研究上、下岩层对产出温度的影响,仅考虑传热,采热寿命延长5.43%,同时考虑渗流传热时,采热寿命延长2.71%;采热前9a,水流损失占主导作用,即流入上、下岩层水流损失对产热速率的影响高于热补偿效应,开采10a后,热补偿效应占主导作用;同时考虑水流损失和热补偿效应得到的产热速率变化规律与实际工程更为符合,建议选择低渗透能力的上、下岩层延长增强型地热系统(EGS)运行时间。     

基于内聚力模型的高速水流聚脲基涂层剥离破坏模型研究

冲磨和空蚀破坏是水利水电设施最为常见的病害之一,严重影响水利水电设施的安全运行和效益发挥. 泄洪建筑物通常喷涂聚脲基涂层来提高抗冲耐磨性能,但在泄洪高速水流速度作用下抗冲磨聚脲基涂层的剥离破坏机理的研究尚属空白. 本文基于高速水流的流态形式,提出了高速水流对泄洪建筑物的力学作用模型,水流作用对泄洪建筑物的载荷主要包括拖曳力、冲击力、脉动力和上浮力;采用内聚力模型表征聚脲基涂层与泄洪建筑物防护体界面的剥离破坏过程,建立了高速水流聚脲涂层的剥离破坏模型, 给出了模型的有限元形式方程、本构关系以及损伤起始原则、演化原则和接触碰撞模型. 通过聚脲涂层与混凝土基底的剥离破坏试验,分析了不同剥离倾角下界面剥离破坏的拉应力与倾角之间的变化规律,得到了聚脲涂层剥离破坏过程中应力-$\!$-位移变化关系. 根据剥离破坏试验计算了界面剥离破坏断裂模型参数,采用数值方法对模型进行了验证,试验结果与模型计算结果吻合良好,为泄洪建筑物的抗冲耐磨设计提供理论依据.      

床面固体颗粒圆柱绕流的试验现象观察

本文介绍了床面固体颗粒随水流绕过圆柱体时，将在圆柱周围的床面上形成一个无粒子运动区的试验现象。水槽试验结果表明，当固体颗粒的粒径减小时，无粒子区的范围将增大；无粒子区的范围随圆柱直径的增大而增大；水流条件的变化直接影响着床面固体颗粒的运动情况，同无粒子区的形成、消失及范围大小有密切的关系。根据试验资料，结合量纲分析，建立了无粒子区的无量纲经验关系式     

海域水流及水质之综合智慧型系统

本文研究之目的为将近年来先进的人工智能技术与现有的数学模型互相结合，开发一套有关海域水流及水质之综合智能型系统。其应用之技术包括智能型系统、人工神经网络及模糊推理系统。此系统可作辅助设计或训练之工具，能帮助水力及环境工程师熟习最先进的海域水流及水质模型，以期使科研与实际执行者之间的距离缩小。其结果可导致对各种不同方式数学模型之好处、应用或限制，有更透彻的了解，甚至从而达成突破及贡献。随着环境可持续性愈来愈被重视，对开发此类综合系统之需求亦逐渐增加，正好可辅助决策者迅速地达成决定，并同时可向公众提供方便及公开的水质信息。     

钱立言：似水流年

在我采访的众多CFO中,很少有人像钱立言这样平静。她走过的每一个脚步都那么自然,20多年的故事在她口中娓娓道来,不过是光阴荏苒。     

火星上首次发现湖岸线

美国科罗拉多大学波尔得分校（University of Coloradoat Boulder）的迪亚克雷（Gaetano DiAchille）等人在美国宇航局火星勘测轨道飞行器（Mars Reconnaissance Orbiter，MRO）最近拍摄的照片中发现水流冲刷出一个约48千米长的峡谷，它与一个山谷相连，流水沉淀物形成了一个巨大三角洲。他们已将论文发表于最近的《地球物理学研究快报》（Geophysical Research Letters）。     

地下水流系统的灰朦胧微分方程

以灰朦胧集和朦胧型灰元为基础,分析了地下水流系统的灰性,定义了含水层的灰朦胧渗透系数和灰朦胧贮水系数;构建了地下水流系统的灰朦胧微分方程,说明了灰朦胧建模思想的客观性和合理性.这对开拓地下水模拟的思路,促进地下水模拟理论与方法的进展,具有重要意义.     

基于对称视角的一题多法的研究

一、研究一题多法的缘起一题多法是具有中国特色的数学教育成果之一,它在培养学生的发散思维、提高学生的综合素养及减轻学生的学习负担等方面作用巨大.笔者在长期的实践与研究中,深感学生解题思路匮乏,不少学生面对教师或教辅给出的精彩纷呈的巧思妙解,往往产生难以企及的自卑感,因此,破解一题多法产生的密码,从而让更多的学生受益,是数学教育者共同面对的难题,也是笔者长期研究的课题.本文研究的范围仅限于某一知识领域内的、教师在     

Upwind finite difference method for miscible oil and water displacement problem with moving boundary values

The research of the miscible oil and water displacement problem with moving boundary values is of great value to the history of oil-gas transport and accumulation in the basin evolution as well as to the rational evaluation in prospecting and exploiting oil-gas resources. The mathematical model can be described as a coupled system of nonlinear partial differential equations with moving boundary values. For the twodimensional bounded region, the upwind finite difference schemes are proposed. Some techniques, such as the calculus of variations, the change of variables, and the theory of a priori estimates, are used. The optimal orderl2-norm estimates are derived for the errors in the approximate solutions. The research is important both theoretically and practically for the model analysis in the field, the model numerical method, and the software development.