水动力学模型

摘要： 为分析尾矿库漫顶溃坝尾砂流对下游人民生命财产的影响,基于RNG k-ε湍流模型和泥沙冲刷模型构建了尾矿库漫顶溃坝水动力学数值模型,并通过室内水槽溃坝试验验证了该模型的有效性。同时以江西省永平铜矿燕仓尾矿库5号副坝为例,模拟了漫顶溃坝引起的下泄尾砂流演进过程,并从流速、泥沙淤积厚度、淹没深度、淹没范围等方面分析了下泄尾砂流对下游居民、村庄、公路和农田等可能造成的影响。在此基础上,制定了下游受灾居民的疏散、撤离和避险转移方案。结果表明:下游新岩前村基本没有受到溃坝尾砂流影响,而塘棣源村受到了溃坝尾砂流冲击或淤埋等严重影响。研究成果可为类似工程规模的尾矿库应急抢险、灾害风险防治和避险转移方案制定提供理论参考。

摘要： 水下机械手可以代替人类在水下的极端环境中完成各种复杂作业,目前已得到广泛应用,针对水下机械手控制方法的研究已成为水下机械手领域研究的热点,但目前的研究多局限于静水环境,忽略自然水体中存在的定向流,造成研究环境与实际工况存在较大差异。本研究考虑水体中定向流的影响,建立基于水动力学模型的水下机械手动力学模型,提出基于定向流影响的RBF神经网络进行模型整体逼近的非线性鲁棒自适应控制方法,并进行稳定性分析。通过分析不同速度定向流的轨迹跟踪仿真结果,证明该控制方法在控制误差、稳定性及自适应性方面相比常见的计算力矩法存在明显优势。

摘要： 为了研究雨水口泄流对城市洪涝的影响,建立包含雨水口泄流计算模块的平面二维水动力学模型.采用典型街区结构的水槽试验数据对模型进行率定和验证,超过85%的测点纳什效率系数大于0.77.将模型应用到英国Glasgow的城市街区,采用综合流速公式和孔流堰流公式计算的排水总量最大差值占总水量的26.5%,前者考虑侧支管对雨水口泄流能力的限制作用,更符合实际情况.与不考虑雨水口泄流相比,采用综合流速公式计算雨水口泄流后,最大淹没范围减少29.4%,主干道上最大积水水深减小0.395 m,最大积水水深处的洪水波到达时间延后100 s.

摘要： 摸清城市内涝特征是内涝风险管理、防涝应急决策的重要基础。水动力学数值模型是研究城市内涝特征的重要手段。以天津中心城区为研究区,针对超大城市下垫面地物密集、排水系统庞大等特征,基于阻/导水通道、等效管网模拟技术,在不加密网格的基础上,构建可体现顺街行洪、构筑物挡水、全部干支管网排水作用的城市内涝模型,模拟了不同重现期暴雨下天津中心城区的内涝情况。结果表明:研究区在遭遇10 a、20 a、50 a、100 a一遇暴雨情景下,区内最大积水量达1967.1万~4011.0万m^(3),将有20.2%~49.1%的地区产生积水,其中,22.7%~40.3%的淹没区水深超过30 cm。积水道路长193.5~317.5 km,其中,主干道占46.3%~50.5%。31.7%~57.3%的积水道路水深超过30 cm,其中,主干道有28.7~85.9 km。内涝主要分布在老城区内的地势低洼区及环老城区的排水管网空白区,积水道路主要分布在老城区内高程较低的路段。

摘要： 河口地区受洪涝潮威胁较大,人水争地矛盾突出,急需构建洪水演进分析模型,为制定水安全保障方案及区域规划提供技术支撑。文章基于高精度DEM数据与河道实测断面构建万泉河河口地区二维水动力学模型,模拟分析了洪涝潮共同作用下的洪水演进过程及淹没风险;模型优化了传统水动力学模型中河网和现状阻水地物及其下桥涵的构建形式,实现了上游洪水和下游外海风暴潮遭遇复杂情况的精细化模拟,可为河口地区洪水风险分析提供借鉴。

摘要： 成果概况“以三峡为核心的水库群投运后防洪形势展示系统”(简称“系统”)是长江空间信息技术工程有限公司(武汉)、中国三峡集团流域枢纽运行管理中心共同完成的软件系统与科技创新成果。系统针对水利水电行业特点,攻克了三维地理信息技术在防洪调度应用中的重难点问题,解决了多源海量数据管理与快速调度、水工建筑与三维地形智能无缝镶嵌、洪水淹没分析、水动力学模型接入等技术难题,将防洪要素的运行现状数据、模拟方案计算结果与三维可视化平台相结合,生动形象地展示流域洪水调度推演情况,可辅助管理者分析和研判防洪形势,充分发挥以三峡水库为核心的长江上游干支流水库群对中下游的防洪作用。

摘要： 为提高含堰坝河段水动力模拟精度,建立考虑橡胶坝复杂调度条件的水动力学模型。基于Preissmann四点隐式差分格式离散方法,构建橡胶坝数值模拟计算流程并进行逻辑判断,采用替代法思想处理含有橡胶坝的河道,求解一维河道水动力学离散方程组。用淠河流域下游六安城区河道橡胶坝的实际洪水过程对模型进行验证,针对近年来淠河流域发生的典型洪水过程,分别对橡胶坝塌坝与不塌坝两种不同工况进行数值模拟。结果表明:考虑橡胶坝塌坝模拟的计算结果可以较好地拟合淠河流域的实测数据,模型可以有效模拟橡胶坝调度影响下的洪水演进过程,提高洪水期间的模拟精度。

摘要： 为复盘辽宁省绕阳河下游“2022.8”溃堤洪水发生、发展过程,分析洪水成因及溃堤原因,利用二维非恒定流水动力学模型模拟反演了绕阳河下游“2022.8”洪水,分析了绕阳河入辽河口的河势变化、绕阳河与辽河洪水关系及绕阳河左堤曙四联段溃堤原因等。结果表明,洪水模型模拟计算的淹没范围与遥感监测结果基本一致;2022年辽河洪水对绕阳河下游有壅阻作用,在绕阳河河口水位壅高,流速减少明显,从绕阳河河口沿绕阳河往上辽河洪水的壅阻影响逐步减小,到淤河盖站影响已很小;绕阳河河口的河势变化分析及近3年相关站点的洪水过程对比分析也佐证了这一结果;从溃堤原因分析可以看到,绕阳河左堤曙四联段的溃堤具有其必然性;针对模拟及分析结果,提出了相关措施建议。

摘要： 项目以江苏平原沙土区典型河沟边坡为研究对象,通过采集土壤样本,从土壤基本性质、土壤侵蚀特征和土壤侵蚀模拟等方面展开研究。项目构建了径流冲刷作用下江苏省平原沙土区河沟边坡侵蚀水流动力学指标,建立了江苏省平原沙土区河沟边坡土壤侵蚀模拟的水动力学模型,明确了河沟边坡土壤侵蚀的主控因素,并研究了边坡侵蚀的对策和措施。项目量化了沙土区河沟边坡土壤侵蚀强度、降雨径流与溅蚀率、土壤分离速率的关系,揭示了平原沙土区河沟边坡土壤侵蚀机理及主导因素,拓展了平原区土壤侵蚀类型体系。

摘要： 滨海城市受台风风暴潮、上游洪水、暴雨、外江潮位等复合致灾因子的影响,洪涝灾害事件频发,洪水安全成为社会经济高质量发展的重要制约因素。为降低滨海城市面对洪涝灾害的脆弱性,以杭州市钱塘区下沙片为研究对象,考虑滨海城市复杂的下垫面地形因素,构建了能够模拟河道、管道和地表洪水演进的水动力学模型,经率定和验证后进行暴雨、外江潮位等复合致灾因子情景下的洪水淹没情分析,提出洪涝灾害防御措施和建议,提升洪水灾情预判和应急管理能力。

摘要： 根据2008年及2009年实测地形资料，本文建立了蚌埠一浮山段一维水动力学模型，采用2007年实测洪水资料对模型参数进行率定，其率定结果与实测资料吻合较好，可以用于该段河道的水动力模拟计算。在已构建的水动力学模型的基础上，重演2007年型洪水，根据计算结果显示，蚌埠一浮山段行洪区调整相关工程实施后各站水位均有不同程度的降低，行洪能力有所增加。因此，对蚌埠一浮山段行洪区进行调整和建设是有必要的。

摘要： 在海洋波浪能开发领域,振荡浮子式波浪能发电装置(floating-point absorber,FPA)是被广泛采用的一种设计形式.本文对一种垂荡式双浮子波浪能发电装置的水动力学模型进行研究,并采用边界元法(BEM)与计算流体力学法(CFD)对装置的垂荡运动与能量转换特性进行数值模拟分析.同时,设计制作了几何缩尺比为1/100与1/33的双浮子波浪能发电装置模型,并在波浪水池进行试验探究模型装置在极端海况和常规海况下的运动性能与能量转换特性.通过引入二次黏性阻尼项,边界元法对模型装置的运动与能量转换特性的模拟结果与试验和CFD结果吻合较好,验证了该方法的准确性,具有实际的应用价值.

摘要： 针对上、下级两座水库构成的梯级水库,根据梯级水库间的洪水演进特性,采用河道一维水动力学模型构建上、下级水库之间的洪水演进模型,采用二维水动力学模型构建下级水库的下游影响区洪水演进模型.采用Breach溃坝模型和调洪演算模型构建梯级水库间洪水演进的水力连接模式,形成梯级水库整体洪水演进模型.考虑到实际洪水来源的不确定性,实现了上游水库任意下泄流量、下级水库任意坝前水位下的梯级水库洪水风险的动态评估分析.以某山区河流为例,针对该流域上的两座水库构成的梯级水库的动态洪水风险进行了应用研究.

摘要： 通过对基础资料的分析,采用一、二维耦合水动力学模型进行洪水分析计算;结合阳新长江干堤防洪保护区土地利用状况,进行了灾情分析和损失评估;根据淹没水深与到达时间计算结果,使用洪水风险图绘制系统,将风险信息添加到地图上,实现洪水风险图编制.编制阳新长江干堤防洪保护区洪水风险图对该地区防汛减灾,发展规划等可起到重要的指导作用。

摘要： 淮河入江水道设计行洪能力12000m3/s,是淮河下游的主要泄洪通道.但历次的行洪中,泄洪能力不足,行洪水位抬高.本文引入一、二维耦合的河湖水动力模型，通过2003年、2007年典型洪水对模型进行率定，通过对比分析采用2007年糙率，计算得出设计流量下的水面线，以水力学原理对入江水道设计水位进行复核，对入江水道整治工程控制断面的设计水位进行了验证，并定量论证了改道段和邵伯湖滩群阻水严重，为提高行洪能力，应加强切滩和河道浚深。

摘要： 以湖北省孝感市孝南区野猪湖防洪排涝规划项目为背景，采用新安江模型模拟入湖洪水过程，模型验证结果良好。以府北环东流域为研究对象，建立了该流域的河网水力学模型，野猪湖和王母湖被概化为两个蓄水汉点，纵多调控涵闸概化为内边界条件，外排泵站和涵闸为外边界条件。针对环东流域水系及水利工程现状，考虑当前蓄泄格局，提出提高野猪湖防洪排涝能力的若干方案;以2008年为典型年，采用新安江模型和河网水力学模型对20年一遇20日暴雨洪水进行调蓄演算，得到各方案的调蓄演算结果。从经济、技术、行政等角度论证方案的可行性，得到推荐方案。府北环东流域20年一遇防洪标准的达标工程措施为:野猪湖、王母湖堤防分别按设计洪水位24.7m, 24.5m加高陪厚;野猪湖、王母湖退坑还湖面积分别为13720亩、3400包疏挖拓宽老环河，三军台闸新增2孔;野猪湖、王母湖分别设置4011亩、4930亩分蓄洪区;在鲤鱼地泵站按现有机组增容1台，流量10m3/s，装机1000Kw。

摘要： 使用MIKE21数值模拟软件构建二维水动力学模型,模拟了生态补水对东昌湖水动力情况的影响,并通过与2009年实测月末水位对比进行模拟结果的验证.结果表明,模拟水位与实测数据基本吻合,模型可用于东昌湖生态补水的模拟与预测.同时又进一步设计了六种补水方案,分析不同补水口设置和水量分配情况对湖泊流速变化的影响,确定了完全通过龙湾补水口进行补水的方案一为较优方案.研究结果可为东昌湖流域水资源管理和环境综合整治提供一定的参考价值.

摘要： 四川“5.12”汶川大地震形成的34个主要堰塞湖,超过半数处于中危以上,需要及时开展溃决风险评估和应急除险措施.应用数字流域模型和水动力学模型,在资料匮乏的条件下,快速预报了典型堰塞湖的来流入库过程和溃口发展过程,模拟了不同应急预案条件下的洪水传播过程,为堰塞湖溃决风险评估和应急处置提供了有效依据.将来需要进一步建立集来流预报、泄流溃决、洪水淹没及优化措施分析为一体的完整模型体系,应对基本数据匮乏条件下的应急预警预报和优化决策需求.

摘要： 水环境容量计算是污染物排放总量控制中的关键技术问题,也是水环境保护的关键技术问题。在感潮河网地区,水流运动复杂,流态不稳定,流向多变,使得感潮河网地区水道水环境容量的计算变得相当复杂。本文基于感潮河网水动力学模型,提出了感潮河网水动力学模型与单一水道水质模型相结合的水环境容量计算方法,在珠江三角洲河网区洪奇沥水道水环境容量计算的实例应用表明该方法具有简单、实用、效率高的特点。

摘要： 针对塔里木河水量调度系统因使用目的、使用时段不同对河道径流预报提出的不同需求,分别应用集总式模型和分布式模型进行了河道径流的模拟和预报.对集总式的多元回归模型和神经网络模型进行了旬尺度径流的径流模拟,并对各种方法在当前塔里木的应用通过分析进行推荐.对分布式的一维水动力学模型,结合塔里木河实际情况进行各种处理,完成了建模工作.研究成果可以为水量调度系统的多种应用提供技术支持.

摘要： 本发明涉及一种宏观人群恐慌传播动力学模型建立方法及动力学模型应用，包括以下步骤：1)将疏散空间划分为多个离散化的单位网格，基于信息熵理论构建每一单位网格的恐慌熵；2)构建各相邻单位网格的恐慌熵值梯度；3)基于所述恐慌熵和恐慌熵值梯度构建宏观人群恐慌传播动力学模型，该模型反映人群速度方向和大小以及恐慌熵方向和大小。与现有技术相比，本发明具有可实现恐慌传播过程定量分析、提高仿真可靠性等优点。

摘要： 本发明涉及一种芳烃氧化反应的动力学模型建模方法及动力学模型，所述建模方法包括以下步骤：在采用MX或PX制备IPA或PTA的过程中，通过实验拟合得到链引发反应速率常数k1fit；将k1fit代入所述动力学模型中作为k1，并使用lsqnonlin函数来搜索函数S的最小值，计算模型参数α和β；将计算出的模型参数α和β，以及实际生产条件下不同的各催化剂浓度代入所述动力学模型中，计算得出实际生产中的链引发反应速率常数k1cal。本发明建立的动力学模型能够定量描述在工业温度和溶剂比下，催化剂浓度与配比对氧化反应过程的影响，指导工业反应器的设计、生产操作条件的优化和生产工艺的优化。

摘要： 本发明涉及一种宏观人群恐慌传播动力学模型建立方法及动力学模型应用，包括以下步骤：1)将疏散空间划分为多个离散化的单位网格，基于信息熵理论构建每一单位网格的恐慌熵；2)构建各相邻单位网格的恐慌熵值梯度；3)基于所述恐慌熵和恐慌熵值梯度构建宏观人群恐慌传播动力学模型，该模型反映人群速度方向和大小以及恐慌熵方向和大小。与现有技术相比，本发明具有可实现恐慌传播过程定量分析、提高仿真可靠性等优点。

摘要： 系统动力学全局稳定建模的动力学模型。提供了一种用于训练动力学模型以学习物理系统的动力学的系统和计算机实现的方法。特别地，可以学习动力学模型，以能够基于物理系统和/或其环境的当前状态来推断物理系统和/或其环境的未来状态。学习动力学模型固有地是全局稳定的。也就是说，代替于学习动力学模型并且试图单独地验证其稳定性，可学习的动力学模型包括可学习的李雅普诺夫函数，其与物理系统的标称动力学一起被联合地学习。因此，学习动力学模型高度适合于现实生活应用，在现实生活应用中，由于学习动力学模型固有地是全局稳定的，因此物理系统可以假定在训练期间未被看见的状态。

摘要： 本发明公开了一种基于多体动力学的十四自由度车辆动力学模型建模方法，克服现有车辆仿真软件内部函数不开源的问题，包含以下步骤：将要研究的车辆看作一个多刚体系统，包括一个簧上质量刚体和四个簧下质量刚体，忽略车辆在转向过程中转向系的摩擦阻力及力矩，忽略空气阻力，考虑悬架系统的K&C特性，忽略悬架系统摩擦作用，路况为干燥水平路面，忽略因为路面坑洼导致的车轮相对于车身的跳动，采用魔术公式求取轮胎力，只考虑车轮相对于自身的垂直跳动及旋转运动，基于以上假设建立本发明提出的车辆模型，包括车身沿x、y、z轴的平移运动及旋转运动，以及四个车轮的垂直跳动及旋转运动，共14自由度。

摘要： 本发明提供了一种锂离子电池一阶RC等效电路动力学模型的动力学特性分析方法，包括如下方法，以锂离子电池非线性特性建立基于荷控忆阻器的一阶RC等效电路模型及动力学数学模型，对一阶RC等效电路参数变化的动力学数学模型的混沌动力学特性分析判别锂离子电池寿命；具有较高的工程应用价值和经济意义。

摘要： 本发明涉及汽车空气动力学标准模型及其自校准方法，以及空气动力学数据测试方法，所述标准模型设置有位姿、环境传感器，能够对标准模型自身的位姿和测试环境条件进行检测、并作出判断，提示测试人员修正当前标准模型和测试环境所存在得问题，确保汽车空气动力学标准模型能够在满足实验条件的基础上开展后续测试，进而保证测量结果的可靠性，降低不确定度。

摘要： 基于卫星动力学模型库的卫星动力学仿真系统及仿真方法，它涉及计算机仿真技术领域。它解决了解决现有的动力学仿真系统需重复建立仿真模型来完成建模所导致的研制成本高、周期长的问题，本发明的基于卫星动力学模型库的卫星动力学仿真系统包括：卫星动力学模型库，用于提供多种轨道动力学仿真模型、多种空间环境仿真模型、多种姿态动力学仿真模型、多种敏感器测量仿真模型和多种基本算法仿真模型；模型管理系统，用于根据仿真任务对卫星动力学模型库中各类模型进行调用和控制，以实现卫星动力学仿真。本发明适用于卫星仿真。

摘要： 一种用于改善具有焊缝的海洋船舶的流体动力学轮廓和污染特性的方法，该焊缝形成在船舶水线以下的表面上突起的焊帽。该方法包括通过将整流件应用到水下表面来修正焊缝，例如通过使用填充物。一种具有整流件的船舶以及一种用于船舶并且包括整流件的覆层系统。

摘要： 按本发明的行驶动力学调节系统具有电子的行驶动力学控制单元，该行驶动力学控制单元与至少一个驱动控制单元连接并且构成为，使得该行驶动力学控制单元首先确定额定打滑值或者额定打滑范围和作为参考速度的实际车速。在此，在相应的实际行驶情况中，优选通过用于惯性滑行的最小允许的额定打滑值和用于牵引运行的最大允许的额定打滑值来设定额定打滑范围。按第一替选方案，根据额定打滑值或额定打滑范围将额定转速或额定转速范围输出给所述至少一个驱动控制单元。按第一替选方案的转速范围由在这种行驶情况中的最大允许的驱动打滑值和减速打滑值来计算。按第二替选方案，额定打滑值与参考车速一起直接输送给所述至少一个驱动控制单元，该驱动控制单元由此本身确定在马达层面上的额定转速。在第二替选方案中，类似于第一替选方案，取代额定打滑值，也可输出额定打滑范围，该额定打滑范围由驱动控制单元又换算成额定转速范围。