Direct numerical simulation of flow over a slotted cylinder at low Reynolds number

Direct numerical simulation was conducted to investigate the flow past a slotted cylinder at low Reynolds number (Re) of 100. The slotting of cylinder affects the boundary layer separation, vortex formation position, recirculation region length and wake width, which are determined by the type of slit. The streamwise slit (SS1), T-shaped slit (SS3) and Y-shaped slit (SS4) act as passive jets, while the transverse slit (SS2) achieves an alternate self-organized boundary layer suction and blowing. The flow rate in slits fluctuates over time due to the alternate vortex shedding and fluctuating pressure distribution around the cylinder surface. One fluctuation cycle of flow rate is caused by a pair of vortices shedding for SS2, SS3 and SS4, while it is created by each vortex shedding for SS1. The wall shear stress and flow impact on the slit wall partly contribute to the hydrodynamic forces acting on the slotted cylinder. Taking into account the internal wall of slit, the transverse slit plays the best role in suppressing the fluid forces with drag reduction of 1.7% and lift reduction of 17%.     

济南四大泉群水化学特征及其成因分析

为明晰济南四大泉群水化学动态变化特征及成因,利用离子比例系数、PHREEQC模拟以及氢氧同位素反演等方法分析各泉群水化学成分特征及其形成过程。研究表明：（1）四大泉群阳离子Ca2+为优势离子,阴离子HCO3-为优势离子;（2）潭西泉和珍珠泉水化学类型稳定,而趵突泉和黑虎泉由HCO3—Ca型变为HCO3·SO4—Ca型;（3）四大泉群受地表水、寒武系凤山组-奥陶系岩溶水以及寒武系张夏组岩溶水混合补给,其中趵突泉、黑虎泉接受寒武系凤山组-奥陶系岩溶水补给占比略大,而潭西泉、珍珠泉接受寒武系张夏组岩溶水补给占比略大;黑虎泉滞留时间最短,循环交替强烈;（4）水岩相互作用强弱程度导致泉群水化学成分差异,溶解沉淀作用强度整体大于阳离子交换作用。趵突泉阳离子交换作用强度最弱,黑虎泉伴随有去白云化作用,潭西泉和珍珠泉水化学作用及强度类似,进一步印证潭西泉和珍珠泉有相同的补给来源及运移机制。该研究成果对水资源合理利用和岩溶大泉的保护具有重要意义。     

上海黏性土剪切带形成的数值模拟分析

各种工程事故表明：现有的土力学计算模型均未考虑应变局部化问题,故不能解释这些工程事故的发生,因此应变局部化和剪切带形成的研究成为国际土力学界研究热点之一。数值模拟是研究剪切带形成的一个重要内容。在数值模拟中首先进行剪切带形成条件的研究,接着考虑土质不均匀性的影响,引入弱单元和强单元,进行弱单元与强单元影响力的研究。     

SYNERGISTIC EFFECTS ON ATMOSPHERIC ANOMALY OF THE TROPICAL INDIAN AND PACIFIC OCEANS IN NORTHERN WINTER

In terms of observational analysis and numerical simulations,study is performed of thesynergistic effects of the tropical Indian Ocean and Pacific SSTA on the atmosphere in northern win-ter.It turns out that the SSTA features show in-phase variation for the Indian Ocean and the central/eastern Pacific at low latitudes and anti-phase change compared with that in the neighborhood of thewestern Pacific“warming pool”.When negative SSTA in the western Pacific and positive SSTA inthe central/eastern Pacific and the Indian Ocean are available,the 500 hPa height anomaly exhibits awave train of a positive-negative-positive anomaly following a great-circle path emanating from thesubtropical western Pacific via the NW portion to North America,with enhanced westerly jet overmidlatitude East Asia and the NW Pacific,and v.v.The comparison to the results from the numeri-cal modeling of the tropical western Pacific SSTA reveals the importance of the synergistic effects ofthe oceans on atmospheric circulations.     

南极地区冰雪消失对全球大气环流和气候影响的数值模拟

本文利用全球大气环流模式通过数值模拟研究了北半球夏季南极地区冰雪覆盖的消失对大气环流和全球气候影响的过程。结果表明南极冰雪消失不仅影响南半球大气环流异常,而且通过引起热带环流异常如增强东亚季风环流和减弱Walker环流等引起北半球大气环流和我国夏季气候的异常。南极冰雪覆盖的消失将给全球气候带来严重后果。文中也对南极冰雪气候效应的动力学机制进行了讨论。     

磁层亚暴扩展相的数值模拟

本文用多步隐格式方法,求解包含电阻的磁流体力学方程组,对磁层亚暴扩展相作数值模拟.计算结果展现了亚暴扩展相期间磁尾变化的主要特征.它表明,球向和尾向等离子体流与准稳态重联有关.等离子体团的尾向喷发,致使中性线尾侧电流片内的密度降低,等离子体片变薄.中性线近地侧的等离子体团朝着地球运动,并合并于地球附近的重联区内.     

北京稳定天气条件下城市边界层环流特征数值研究

采用科罗拉多大学和MRC／ASTER共同开发的区域大气模拟系统（RAMS）对北京地区稳定天气条件下的个例进行数值模拟,通过对数值模拟结果与观测事实的比较以及敏感性试验,分析了北京城市边界层环流特征和环流影响因子在环流发展过程中的作用。结果表明：①在山谷风环流和热岛环流相互作用下形成了北京城市边界层流场特有的局地环流。②热岛中心在决定边界层环流的辐合区位置上起相对较大的作用,边界层环流的强度和发展高度由山谷风强度和热岛强度共同决定。     

基于杨赤中推估法空间插值的三维地质隐式建模

杨赤中推估法是一种对空间域复合变量通过连续的几何滤波过程来建立核函数的最小二乘推估法,建模过程简便且能基于少量已知数据点取得好的建模效果。针对地质勘查中离散、稀疏而不规则分布的地质特征点数据难以构建地质体三维模型的难点问题,提出了一种基于杨赤中推估法的三维地质空间插值与模型建立的自动化方法。该方法首先以地质特征点数据库为基础,选用负幂指数函数模型建立适合三维地质空间插值的杨赤中推估法估值数学模型;在此基础上,构建一套基于杨赤中推估法的三维地质空间插值计算和地质体隐式建模的自动化实现流程与程序;最后以实例矿化插值数据为基础,采用基于移动立方体算法的三维隐式建模方法,快速构建实例矿体三维模型。与人工交互圈定地质体边界和进行矿体推断的三维地质显式建模相比,这种方法能快速直观地分析地质特征并处理样品分析数据,方法可行且高效。     

VIC模型在老哈河流域径流模拟中的应用

采用VIC-3L大尺度分布式水文模型,对老哈河流域的径流及其相关要素进行模拟,分析其变化趋势,研究老哈河流域水文要素变化的影响因素。模拟结果表明:在率定期和验证期内,模拟的流量过程线反映了实测流量过程线的变化趋势,而1997年和1999年模型模拟效果较差的原因是人类活动的影响、枯水年影响、下垫面情况变化等因素影响及VIc-3L模型自身的局限性等。     

基于GIS与ANN耦合技术的地裂缝灾情非线性模拟预测系统——以山西榆次地裂缝灾害为例

现代地裂缝在世界许多国家普遍存在 ,已成为当今世界范围内的主要地质灾害之一。本文在详尽分析了山西榆次地裂缝的各个致灾因子的基础上 ,利用GIS技术建立了地质学意义上的专题层 ;然后采用人工神经网络技术构建出了地裂缝灾害活动性的评价模型 ,并建立了地裂缝活动性的评价系统 ,对榆次地裂缝进行了灾害活动性评价 ,为榆次市城建和国土规划等部门的正确决策提供了重要的科学依据