Theoretical Analysis of A Buoyant Jet Interacting with Small Amplitude Waves

A new theoretical solution is presented here for the dynamic characteristics of a buoyant jet due to opposing small amplitude waves.The conservation equations of mass,tangential momentum and vertical momentum are solved by the integral method which encompasses the Gaussian profiles of velocity and density.The action of waves is incorporated into the equations of motion as an external force and a new exact solution is obtained to predict the trajectory,velocity distribution and boundary thickness of the buoyant jet over an arbitrary lateral cross section.It is found that the velocity along the centerline is inversely proportional to the ratio of the momentum of the wave to the buoyant jet.The averaged boundary width varies with the fluctuation of the boundary width,the distance from the orifice and the velocity correction function.Owing to the motion d waves,the fluctuation of the boundary width is proportional to the wave steepness.     

极端干旱荒漠区典型晴天大气热力边界层结构分析

利用极端干旱区敦煌野外观测试验资料,分析了极端干旱荒漠区夏季典型晴天位温、风速、比湿等主要物理要素的垂直结构特征及其地表热力和近地层大气运动特征的日变化规律。发现在极端干旱地区夏季晴天大气热力边界层结构十分独特。在夜间,贴地逆温层最低在900 m以上,最厚可以达到1 750 m,逆温层上面的残余层一般能达到4 000 m左右的高度。在白天,位温超绝热递减层高达1 000 m,超绝热递减层上面的混合层最高达3 700 m,混合层顶上还有大约450 m甚至更厚的夹卷层。当白天对流层发展达到残余层以后,混合层的发展明显加快。风速和比湿垂直廓线特征很好地印证了大气热力边界层独特的结构特征,地表热力和近地层大气运动特征也为这种独特的大气热力边界层结构提供了较好的物理支持。     

基于神经网络优化算法的海洋动态缓波型立管设计

柔性立管连接海上平台和水下生产系统,缓波型构型可以减轻其受到的顶部张力和疲劳损伤,触地点处系链对于固定水下立管起着重要作用,然而加装系链的缓波型立管系统设计更为复杂。通过缓波型基本理论计算出合理的立管初始状态,之后使用立管分析软件OrcaFlex,在充分考虑环境因素、船体结构、立管材料和线型以及重力块、浮力块、系链等配置参数的情况下,建立缓波型立管系统有限元模型,通过静动态分析验证其满足设定的关于立管构型、张力、弯曲半径,系链张力和FPSO偏移量5个约束条件。结合神经网络优化算法和遗传算法制定出针对文中立管系统的优化算法并通过MATLAB编程将浮力块数量优化至最少,之后基于L-M算法构建神经网络模型,通过迭代训练提升精度,得到最终参数优化结果。通过对比优化前后静动态分析结果可知：优化后浮力块数量大幅减少,立管最大有效张力大幅减小,而悬挂段最低点深度有一定程度的增大,整体构型更趋向于合理的缓波型构型。     

印度尼西亚海及周边海域层结的时空变化特征分析

本文利用World Ocean Atlas 2013(WOA13)和Simple Ocean Data Assimilation version 3.1.1(SODA v3.3.1)温盐资料,分析印尼贯穿流(ITF)路径及所经印度尼西亚海及周边西太平洋、南海和东印度洋海域的层结强度(N2)和跃层特征的三维时空变化特征....     

流动环境中倾斜浮力射流的积分方法

给出了基于积分方法的一种倾斜浮力射流的数学模型,且流速、密度和浓度差剖面假定为高斯分布,并导出了用来封闭该数学模型的较为完全的掺入率公式.用计算精度较高的有限分析法计算这类定解问题,计算结果与试验资料基本吻合.     

地下水浮力对建筑工程设计施工的影响

地下水的浮力对结构设计和施工有不容忽视的影响。结构抗浮验算与地下水的性状、水压力和浮力、地下水位变化及意外补水有关。提出设计水位计算浮力的概念，以及抗浮设计的方案及措施。     

地下水浮力作用机理模型试验设计与实施

城市空间日趋紧缺,由此引发了地下空间开发的飞速发展,然而各类地下工程的安全运营都无一例外地受地下水动态变化的强烈制约,因地下水影响而引发了一系列新的岩土工程问题,其中尤为突出的是地下结构物的抗浮评价问题。对此,现有的规范尚未给出较为明确的规定,人们对此的认识也相当不统一;理论及概念层面的探讨较多,系统的试验及测试研究较少。详细介绍了用于研究地下水浮力作用机理的模型试验整体构思、试验装置设计及实施过程。     

正弦激励下零浮力海洋拖缆动力特性与实验研究

海洋地震拖缆是海洋油气资源勘探中的关键设备,为研究海洋地震拖缆的动力特性及其在不同频率正弦激励干扰下的动力响应,建立了零浮力拖缆的数学模型,设计了一套完整的实验方案,通过弹性测力机构放大张力信号以排除环境干扰,测量了不同拖曳速度与激振频率条件下拖缆首部的张力变化及缆上位移响应情况,初步分析了正弦激励作用下零浮力拖缆的动力学响应。弹性测力机构具有良好的线性度与可重复性,拖缆受到的水阻力与拖曳速度的平方成正比,数值计算与实验结果对比验证了数学模型的正确性,初步分析了正弦激励作用下零浮力拖缆的动力学响应。     

阿尔泰可可托海伟晶岩中弧形石英白云母层的成因及意义

石英白云母层时常紧贴伟晶岩侵入体的边界出现且平行边界延伸。但是在新疆阿尔泰可可托海伟晶岩型稀有金属矿区伟晶岩体中石英白云母层出现了三种不同类型的弧形起伏,这些弧形形态仅用矿物的定向生长是难以解释的。弧形石英白云母层具有统一的"背地性"指向(弧形凸起顶端一律朝上)并且越靠近伟晶岩侵入体的顶部弧形凸起越明显,在侵入体侧部边界的石英白云母层不存在弧形凸起形态。这些形态特点与浮力作用下形成的形态具有可比性,暗示浮力与弧形石英白云母层间存在密切的成因联系。石英白云母层与石英钠长石层的间隔出现指示伟晶岩浆中挥发分含量的周期性增加。挥发分含量的周期性增加导致了挥发分不断加入未固结的剩余岩浆中并向伟晶岩体顶部上升,逐步在伟晶岩侵入体的顶部形成了弧形石英白云母层。弧形石英白云母层的大量出现不仅说明伟晶岩侵入体规模较大,也暗示存在有利的挥发分保存环境,对伟晶岩型稀有金属矿产的形成和稀有金属找矿预测起到非常重要的作用。     

大口径钻井自平衡浮力法下管关键技术研究

介绍了大口径瓦斯抽排井施工中自平衡浮力下套管新工艺方法;通过对该工艺的相关理论与关键技术研究,采用理论分析、试验和数值模拟相结合,并实际指导顾桥矿5#瓦斯抽排井关键下套管的施工,使大口径瓦斯抽排井关键下套管施工更安全、可靠。