过滤池和吸附床水头损失的实验研究

实验研究了过滤池和吸附床水头损失实验测量的原理、方法及其装置,并比较了根据Ｃａｒｍ ａｎＫｏｚｅｎｙ 方程式计算的理论值与实测值的差异,结果表明理论值普遍小于实测值,但误差范围在２５％ 之内;随着填料颗粒的非均匀系数的增大,理论值与实测值的差异有增大的趋势。实验证明,该方法可为实际工程设计提供较为准确的水头损失数据。     

健跳港上游引水对海床冲淤影响的数值模拟分析

健跳港是一个狭长的淤泥质港汊,针对枯季和洪季健跳港海床不同的冲淤特点,利用一维潮流泥沙模型复演了该港海床的冲淤过程,通过调整挟沙力系数来模拟健跳港枯水期的淤积和洪水期的冲刷这两种不同的海床变化形态,并预测了健跳港上游引水后对该港河床的淤积影响。     

半导体器件数值模拟的新方法及理论分析

试建立一种半导体器件数值模拟的新方法并给出理论分析。提出混合元逼近位势方程,以提高电场强度的计算精度。采用Ｌａｐｌａｃｅ修正的向前差分和特征线法对载流子浓度方程施行时间离散近似,并在具有再生核的函数空间中求解。利用再生核函数,得到可显式计算且绝对稳定的计算格式。文中给出近似解的最优阶误差估计。     

新鹤海湾的演变特征及水沙模拟分析

为准确把握新鹤海湾的演变特征和水动力条件,采用现场观测和GIS技术对其地形变化、冲淤分布和冲淤量进行探讨,并利用数值模拟分析波浪、潮流和泥沙共同作用对海湾演变的影响。结果表明:海湾演变对连续台风的响应不同,表现为先冲后淤,其中苏拉作用下的冲刷量为台风过境后全年的2倍左右;受东南季风的影响,春夏冲淤幅度较大,海湾冲淤分布为南冲北淤,波高分布不均与涨潮流入湾时的向北偏转是其主要原因;波流共同作用下的底床切应力约为潮流单独作用时的10倍,波浪是导致海湾冲刷的主要因素,常浪下底床切应力小于临界冲刷应力,泥沙不易起动,因此海湾冲刷主要是由极端天气时的大浪所导致的。     

一次冬季平流辐射雾过程的观测分析及数值模拟研究

对2003年12月23-24日发生在黄海、渤海沿海的一次大雾过程进行了观测分析和数值模拟研究.这次大雾期间,从近海到内陆,大雾影响面积约10万km2,部分地区能见度不足200m,给海陆空交通造成严重影响.首先利用各种资料对这次大雾的生消演变过程进行了分析,认为这是一次典型的发生在海陆交界处的冬季平流辐射雾.然后利用RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式模拟了本次大雾过程,计算得出了大气的水平能见度分布和云水混合比的垂直分布,结果表明,在雾区形状、雾生消时间以及雾的厚度上,模拟结果与观测资料比较一致.     

宁波,舟山内海域实测海流分析及潮流场的数值模拟

本文根据８０年代中后期所进行的潮位、现场测流资料分析宁波、舟山内海域的潮运动及海流特征，并进行了潮流场的数值模拟计算。     

0307号台风"伊布都"影响广西南部暴雨的数值模拟及诊断分析

本文用MM5模式模拟了0307号台风“伊布都”影响广西的暴雨过程．其结果表明：副高西侧偏南风急流的加强为广西大范围的暴雨天气创造了有利条件，台风环境风场的不对称结构导致其暴雨的不对称分布．盂加拉湾至中南半岛一带维持强盛的西南风急流，为台风南部维持强的涡度中心提供了大尺度的背景场．涡度空间分布的不对称是造成台风南部暴雨的主要原因．本次桂南暴雨的水汽源来自盂加拉湾，中南半岛水汽输送通道明显；过程前期螺旋度高低空负、正垂直螺旋度配置十分有利于系统自身的发展及暴雨的维持；对流不稳定度的增强和湿斜压涡度的发展，导致中低层湿位涡的增强，有利于降水加剧．     

珠江三角洲及河网形成演变的数值模拟和地貌动力学分析:距今6000~2500a

珠江三角洲是我国一个极其复杂的大尺度河口系统,具有独特的河网体系和河口湾.为了探讨距今6 000 a以来珠江三角洲和河网的形成演变,提出一个长周期动力形态模型(PRD-LTMM)并讨论长周期模拟方法的建模和验证思想,重建了距今6 000 a海进盛期的古珠江河口湾的水下地形作为模型的初始边界.在模型中考虑的驱动力和控制因素包括代表潮、河流流量、泥沙输入、海平面变化、沉积物压实率及新构造运动等.分析和计算了三角洲总沉积量、有效堆积空间和沉积速率,用于模型控制和校验.应用必要的模型约减技术,实际模拟了长周期模型.34个14C测年钻孔资料初步验证了模型的正确性,一些古文化遗迹证据可以印证模拟结果.地貌动力学分析进一步论证了计算结果的合理性,阐述了模型输出的地学意义.现阶段的研究揭示出海进盛期以来珠江三角洲的时空演进过程具有一些与已有研究成果大不相同的新的特征.提出距今6 000 a以来珠江三角洲等沉积时间线和若干沉积模式.珠江三角洲发育演变及其特征在很大程度上源自其继承性的地质地貌构造所造成的独特的古海湾构造形态及其对河流和海洋动力分布的重塑.珠江河口的“门”及其双向射流动力体系对珠江三角洲和河网主干,特别对口门的形成演变起了控制性的作用,模拟结果还表明,古珠江河口湾中散落的众多基岩岛丘边沿沉积是影响珠江三角洲长期演变的重要因素.     

Heat Transfer Coefficient between Ice Cover and Water in the Bohai Sea

The calculative method of heat transfer coefficient between ice cover and water is analyzed considering the heat balance at ice cover bottom firstly. The heat transfer coefficient is calculated with the meteorological, oceanographic data and sea ice conditions measured on the JZ20-2 Oil/Gas Platform in the Bohai Sea during the winter of 1997/1998. From the results, it is shown that the heat transfer coefficient is smaller in the freezing and melting periods, which is about 0.16× 10-3 and 0.04× 10-3 respectively. In the middle of ice season, the heat transfer coefficient has a larger value, which is about 0.5 × 10-3. Lastly, the influences of ice thickness and ice type on the heat transfer coefficient are discussed. With the heat transfer coefficient determined above, the oceanic heat flux in the winter of 1997～1998 is calculated, and its trend in the winter is analyzed. This study can be referenced in the sea ice numerical simulation and prediction in the Bohai Sea.     

海底沉积物保真采样器保温性能的数值模拟与实验研究

提出了一种新型海底沉积物原位保真采样系统.该系统通过机械机构实现样品舱原位转移和封装.并且样品舱的保温保压性能决定着样品分析数据的真实性.依据能量守恒定律.建立了样品舱保温模型非稳态传热的导热微分方程,并用有限元法对非稳态传热进行了数模计算;根据保温模型试验和温度场变化规律仿真数据,构建了参数优化设计模型.为海底沉积物保真采样系统快速设计提供了理论依据.实验和模拟分析结果表明.所建模型与实际情况吻合较好,可以满足实际工程要求.对海底油气勘探具有重要意义.     

Influence of Turbulence Intensity and Turbulence Length Scale on the Drag, Lift and Heat Transfer of A Circular Cylinder

Influence of the turbulence intensity and turbulence length scale on the hydrodynamic characteristics and heat transfer of a circular cylinder, streamlined by a viscous fluid flow, is numerically studied. We take the Reynolds number of the oncoming flow equal to 4×10⁴, the turbulence intensity Tu_f and the dimensionless turbulence length scale L_f varying from 1.0% to 40% and from 0.25 to 4.0, respectively. We confirmed that the increase of Tu_f leads to the suppression of the periodic vortex shedding from the cylinder surface, and as a result the stationary mode of streamlining is formed. Consequently, with the increasing turbulence intensity directly in front of the cylinder Tu^*, the amplitude of the lift coefficient decreases monotonically. Nevertheless, the time-averaged drag coefficient of the streamlined cylinder decreases at Tu^*<6.0%, and increases at Tu^*>9.0%. The dependence of the average Nusselt number on Tu^* is near-linear, and with the increasing turbulence intensity, the Nusselt number rises. However, the change of the average Nusselt number depending on L_f is non-monotonic and at L_f=1.0, the value reaches its maximum.     

东海油气资源区海底稳定性评价研究

海洋灾害地质因素是影响海洋开发活动安全的重要因素。通过提取东海油气资源区的地球物理和工程地质资料中的灾害地质因素和对东海油气资源区灾害地质环境的充分研究,以灾害地质因素为评价因子,应用GIS技术,采用加权统计模型对研究区的海底稳定性进行分区定量评价。利用评价结果,确定了东海油气资源区基于地貌类型区划的海底稳定性级别。     

海洋微藻的大容量培养与生物 活性物质开发技术

论述海洋微藻的用途,开发利用现状,大 容量培养和生物活性物质提取的生物技术,并指出了开发利用的广阔前景。     

Annual and Seasonal Variations of the Sea Surface Heat Fluxes in the East Asian Marginal Seas

Based on the twice-daily marine atmospheric variables which were derived mostly from the weather maps for 18 years period from 1978 to 1995, the surface heat flux over the East Asian marginal seas was calculated at 0.5°×0.5° grid points twice a day. The annual mean distribution of the net heat flux shows that the maximum heat loss occurs in the central part of the Yellow Sea, along the Kuroshio axis and along the west coast of the northern Japanese islands. The area off Vladivostok turned out to be a heat-losing region, however, on the average, the amount of heat loss is minimum over the study area and the estuary of the Yangtze River also appears as a region of the minimum heat loss. The seasonal variations of heat flux show that the period of heat gain is longest in the Yellow Sea, and the maximum heat gain occurs in June. The maximum heat loss occurs in January over the study area, except the Yellow Sea where the heat loss is maximum in December. The annual mean value of the net heat flux in the East/Japan Sea is −108 W/m² which is about twice the value of Hirose et al. (1996) or about 30% higher than Kato and Asai (1983). For the Yellow Sea, it is about −89 W/m² and it becomes −75 W/m² in the East China Sea. This increase in values of the net heat flux comes mostly from the turbulent fluxes which are strongly dependent on the wind speed, which fluctuates largely during the winter season. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

胶州湾氮、磷浓度的三维数值模拟

考虑了近岸海域影响氮、磷含量、时空分布的主要物理、生物化学过程,建立了胶州湾海域非保守物质(氮、磷)的水质预测模型。模型将氮、磷及与其相关的浮游植物、浮游动物作为状态变量,模拟了胶州湾海域夏季各状态变量浓度的时空分布。结果表明胶州湾北部氮、磷浓度最高,湾中央及湾口海域水质较好,各变量垂向分布均匀。数值模拟结果与监测结果及历史资料较为符合。     

黄、东海环流的数值研究Ⅲ——正压环流的数值模拟

依据黄、东海环流的的动力学模型 ,运用“流速分解法”对黄、东海正压环流进行了数值模拟。计算结果表明冬季黄海正压环流主要受风应力影响 ,基本形态为黄海暖流由济州岛西南进入南黄海中部 ,其东西两侧分别为两支向南流动的沿岸流 ;夏季主要受到潮致体力的影响 ,为一逆时针涡旋。东海环流主要是边界力作用驱动的结果 ,东海黑潮、台湾暖流和对马暖流较稳定。冬季风应力对东海环流表层流场有消弱作用 ,在夏季则有一定增强作用。     

胶南近岸海域海流实测资料分析及数值模拟计算

基于2005年胶南近岸海域海流的周日连续观测资料,对该海域观测日期内的海流特征、潮流性质及余流特点进行了初步分析;进而在实测资料分析的基础上,利用分步杂交法对潮流场进行了数值模拟计算,展现了M2分潮的潮波系统、潮流椭圆分布、最大流速分布及逐时潮流场。数值计算结果与实测资料分析结果相一致,较好地反映出该海域M2分潮潮流场时空分布的基本特征,对该海域的水动力状况有了更进一步了解,为胶南近岸海域的环境保护规划的制定提供了一定条件下的科学依据。     

大洋性次-中层混合水团隶属函数的拟合及南海水团分析

讨论了铅直向叠置 3层水团 ,即次表层水团、次 中层混合水团和中层水团的分布与水团特征。改进了大洋性次表层水团和中层水团隶属函数的拟合方法 ,并进一步提出包络曲线法用以拟合次 中层混合水团的隶属函数 ,使铅直向叠置 3层水团隶属函数的拟合方法得以配套。应用新方法计算了 3层水团在南海全海域的分布 ,从整体上把握了次表层高盐水团、次 中层混合水团和中层低盐水团在南海中的分布及变化情况 ,讨论了它们的特征、差异和形成原因。