台风浪数值模拟方法比较——以1513号台风“苏迪罗”为例

为减少复杂地形对台风浪数值模拟的干扰,有效优化模拟精度和效果,充分发挥台风浪数值模式在防灾减灾中的作用,文章利用ERA-interim风场驱动模式,以1513号台风"苏迪罗"为例,采用2种方案对其形成的台风浪进行数值模拟,并对二者进行比较。其中,方案(1)为采用WW3模式,方案(2)为采用WW3模式和SWAN模式嵌套。研究结果表明:选取有效波高的模拟值和观测值,根据对散点分布的定性分析以及对相关系数、偏差和均方根误差的定量计算,采用方案(2)的模拟精度更高;通过绘制台风浪场分布图,采用方案(2)对有效波高的动态数值模拟更加明显和准确,尤其对于复杂地形海域的模拟效果更优。因此,在未来的海浪数值模拟中,可参照采用方案(2),即在大区域采用WW3模式,在复杂地形海域嵌套SWAN模式。     

软弱砂岩骨料碾压混凝土的配制及其特性研究

在东南亚和我国西南地区由于缺乏合适的原材料,必须采用软弱骨料配制混凝土。以东南亚某工程现场的软弱砂岩为原材料,开展碾压混凝土配制和性能试验工作,探讨了该骨料配制碾压混凝土的可行性。采用软化系数为0.71的软弱砂岩,配制强度等级分别为C18020的二级配碾压混凝土和C1807.5的三级配碾压混凝土。结果表明,采用该砂岩骨料可以配制出满足强度要求的碾压混凝土,其用水量比常规骨料高15~20 kg/m3,拌和物密度和抗压弹模较低。其中,二级配碾压混凝土采用50%粉煤灰掺量、0.55水胶比;三级配碾压混凝土采用60%粉煤灰掺量、0.65水胶比。骨料抗碾压破碎模拟试验表明该骨料在碾压过程中破坏程度很低,说明采用该软弱骨料配制碾压混凝土具有可行性。     

南通洋口港海洋气象要素分析和预报

本文主要内容是南通洋口港海洋气象几种环境要素的分析和预报。选取国内外数值预报产品为预报因子,采用0,1回归方法,建立了四个关于海洋表面上的风力等级预报方程;采用三个简明的数学表达式反映海水表层温度的变化规律;采用投票法作出近海最大波高预报;采用统计分析方法,做出全年逐日、逐月高(低)潮时客观预报;采用误差分析法预测潮水到达紫菜养殖区或港口施工区的时间;实现了洋口港海洋气象4个要素的定量预报,并投入到紫菜养殖生产和洋口港海上施工气象科技服务工作中应用,其预报可信度受到了用户和海事等相关部门的认可与肯定。     

番禺4-2油田溢油数值模拟

采用三维浅海湖波定解方程组,建立番禺附近海域的三维潮流数值模型来计算潮流和潮位变化情况,开边界采用调和常数计算的水位来驱动,潮流和潮位验证结果较好,模拟结果较真实的反应了番禺附近海域的潮流和潮位情况.在潮流模拟验证正确的前提下,建立溢油预测数值模型,采用欧拉-拉格朗日追踪方法,对油膜中心轨迹进行预测,并预测出油膜的平均...     

WRF模式空间分辨率对南海台风模拟的敏感性分析

为准确模拟南中国海台风路径和强度,对建立的WRF模式开展水平和垂向网格分辨率的敏感性分析。水平网格分辨率分别采用5 km,10 km,20 km,30 km以及15 km和5 km的嵌套方案等5种情况,垂向网格分辨率采用35层、28层和20层等3种情况,顶部最大压强采用1000 Pa,2000 Pa,3500 Pa和5000 Pa等4种情况,针对台风"启德"的路径和强度进行模拟分析。对不同条件组合下的台风路径、风速和海面压强进行对比,发现水平和垂向网格分辨率对台风路径的影响比较有限,对台风强度的影响相对显著。基于高精度空间分辨率模拟得到的台风强度与实测值吻合更好,采用嵌套网格技术对计算结果精度的提高效果显著。采用35层的垂向分辨率得到的模拟结果明显优于基于20层和28层得到的模拟结果。经过对比分析,确定适用于本研究的最优参数设置：水平空间分辨率采用15 km和5 km的双向嵌套网格方案;垂向分层为35层,顶部最大压强为2000 Pa。     

分时窗合成地震记录方法在南黄海的应用

南黄海以往一般采用单时窗合成地震记录,即对测井曲线求得反射系数与理论子波进行褶积,但由于地层浅部和深部的频率不同,导致合成地震记录和实际地震剖面吻合得不好.提出了对地震资料采用分时窗提取子波合成地震记录的方法,从井旁地震道提取地震子波进行频谱分析,地层浅部和深部地震子波的主频和波形不同,并考虑时延特性,采用分析结果的地...     

海洋系泊缆索非线性有限元静力分析

采用几何非线性有限元方法研究海洋系泊缆索在重力、浮力和水流流体阻力作用下的静态平衡位形和张力分布.基于完全的Lagrangian格式,采用二节点等参索单元建立系泊缆索的静态平衡方程;采用增最迭代法求解得到的静平衡方程.数值算例证实此方法的有效性和准确性.计算了不同水流流体阻力作用下缆索的静平衡位形和张力分布,得到一些有意义的结论.     

基于FPGA的自动门限线谱检测研究

由于海洋环境噪声的起伏变化,采用固定门限来进行线谱检测容易造成线谱的漏报或伪峰的误识。根据背景噪声方差的变化采取自动门限可更好地适应背景的变化,能使线谱检测达到更好的效果。通过仿真对采用固定门限和自动门限的检测方法进行了研究和分析,验证了自动门限法的有效性,并采用 FPGA 实现了自动门限线谱检测算法。     

海洋温差能系统效率研究综述

海洋温差较小造成系统效率偏低,因此,提高海洋温差能发电系统的效率显得尤为重要。影响海洋温差能系统效率的因素较多,通过对热力循环和温、冷换热系统以及透平、工质泵、温、冷海水泵等动力装置对系统效率的影响系统性地分析,研究结果表明,提高海洋温差能系统效率可采用的途径有：采用非共沸工质热力循环,减少热力循环的不可逆热损失;采用中间抽气、贫氨溶液热能梯次回收充分利用热力循环系统内的热能,采用液力透平对热力循环内的动能进行再利用;优化温、冷海水与工质热交换温差,降低温、冷海水泵的能耗;考虑透平、工质泵和温、冷海水泵的型线和构造形式对设备自身效率的影响;采用有一定保温性能和摩阻较小的有机材质管道。     

潮汐机组双向发电性能数值模拟研究

为了提高潮汐机组双向发电的综合性能,研究了采用单侧、双侧导叶两种形式对贯流式潮汐机组水力性能的影响。基于N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用SIMPLIC算法,分别对采用单侧导叶、双侧导叶方案的水轮机全流道进行了三维定常数值模拟,分析了正向、反向发电时水轮机的内部流动状况。对不同导叶开度下水轮机的水头、流量和力矩等参数进行计算。结果表明,采用双侧导叶时,虽然正向发电效率有所降低,但反向发电的效率大大提高。