多孔紊动射流的数值模拟与实验研究进展

多孔射流作为流体运动的一种重要类型,在工程中具有非常广泛的用途。由于多孔射流各股水流之间的卷吸和掺混的存在,增加了流场的复杂性。长期以来研究人员从理论分析、实验测量和数值模拟方面对多孔紊动射流进行了大量的研究工作,目前已经认识了流场中的许多流动特性和流动机理。从数值模拟和实验研究两个方面,比较分析了国内外多孔紊动射流的研究现状和研究结果,评述了不同湍流模型以及不同实验测量方法对紊动射流的预测能力,讨论了存在的问题并对该领域的研究方向进行了展望。     

波流共存场中多向随机波浪传播变形数学模型

基于波作用量守恒方程建立了波流共存场中多向随机波浪传播变形数学模型,模型中考虑了波浪绕射的影响和水流引起的波浪弥散多普勒效应,应用包含水流和地形影响的激破波模式计算波浪破碎的能量耗散,采用一阶上迎风有限差分格式离散控制方程。分别计算了有无近岸流情况下单向和多向随机波浪的波高分布,考虑水流影响的数值计算结果与物理模型实验数据吻合良好,比较分析表明,所建立的数学模型能够复演由于离岸流引起的波高增大,可用于波流共存场多向随机波浪传播变形的模拟和预报。     

江西省永平铜矿西部排土场极限堆载高度确定

国内外对排土场极限堆载高度的理论计算缺乏研究,目前尚无成熟的统一理论计算方法。文章结合永平铜矿西部排土场的工程实例,在进行边坡工程地质条件勘察与排土场岩土物理力学性质试验研究的基础上,采用数值计算方法对排土场进行了分层堆载数值模拟计算。通过对计算结果的分析,得到位移、塑性区与安全系数随堆载高度的变化规律,并确定了该排土场的极限堆载高度。     

土壤吸湿-湿过程中水力传导度的拟合研究

非饱和含水介质在吸湿和脱湿的不同过程中,水力传导度随介质含水率的变化规律是不同的。本文选取大沽河流域两种代表性砂土,对其吸湿-脱湿两个过程分别进行试验观测,并使用VanGenuchten—Mualem模型对其吸湿-脱湿过程进行水力传导度的拟合。研究结果表明：砂土在吸湿过程的非饱和水力传导度与脱湿过程的非饱和水力传导度大小并不相同,在含水率相同的情况下,吸湿过程的水力传导度要比脱湿过程大,在含水率较低时（小于15％）相差可达1个数量级。     

Numerical simulation of migration–accumulation of oil resources

Numerical simulation of oil migration and accumulation is to describe the history of oil migration and accumulation in basin evolution. It is of great value to the evaluation of oil resources and to the determination of the location and amount of oil deposits. This thesis discusses the characteristics of petroleum geology and permeation fluid mechanics. For the three-dimensional problems of Dongying hollow of Shengli Petroleum Oil Field, it puts forward a new model and a kind of modified method of upwind finite difference fractional steps implicit interactive scheme. For the famous hydraulic experiment of secondary migration–accumulation, the numerical simulation test has been done, and both the computational and experimental results are basically identical. For the actual problem of Dongying hollow, the numerical simulation test and the actual conditions are basically coincident. Thus, the well-known problem has been solved.     

西藏札达盆地控盆断裂有限元数值模拟

札达盆地是喜马拉雅构造带中的一个山间断陷盆地,其演化过程与盆地两侧的控盆构造密切相关。对控盆断裂的构造应力场进行模拟计算,将有助于进一步深化对本区构造控盆的认识。因此,在对盆地构造地质进行详细调查的基础上,结合本区的深部地质与地球物理资料,对札达盆地控盆断裂的构造应力场进行了模拟。计算结果表明,札达盆地的演化明显受盆地两侧边界断裂的控制,札达盆地是在整体南北向挤压应力的作用下,不同块体差异隆升作用的结果。其南侧的控盆断裂为北倾的正断层,北侧的控盆断裂为南倾的逆断层,二者共同形成了南降北升的翘板式断陷盆地运动过程,是喜马拉雅地块在陆内汇聚挤压构造环境中构造应力场调整的一种方式。     

人工边坡潜在滑动面研究——以广州科学城某人工高边坡为例

运用强度参数的改变对边坡破坏面形迹影响不明显这一特点,在数值模拟过程中通过改变岩体强度参数,有效地获取潜在滑动面的位置和形态,较好地解决了滑动面搜索的难题。将该法应用于广州科学城某人工高边坡稳定性的研究,在三维数值模拟过程中,将强度参数大幅度折减,计算后获得各剖面的剪应变增量图,从这些图中可获得潜在滑动面。这与人们通常将此类边坡的中风化面作为滑动面存在较大差别。将该滑动面运用极限平衡法进行计算,计算结果显示各剖面的安全系数基本都大于1.2,边坡稳定但仍需要加固处理,与三维数值模拟结果相一致。由此认为用这种分析法确定出的潜在滑动面合理、计算结果可靠,可作为搜索边坡潜在滑动面并计算安全系数的方法之一。     

有限元法模拟开挖引起的基坑水平位移和邻近建筑物沉降

以徐州某采用水泥土墙支护的基坑为例,采用有限元数值模拟的方法,对基坑开挖引起的水平位移量和邻近建筑物沉降量进行了计算,并与实际监测值进行了对比分析,得到了一些关于如何控制基坑水平位移和减少基坑周边建筑沉降的结论。     

数值模拟技术在海坨子油田开发调整研究中的应用

讨论分析数值模拟技术在海坨子油田开发调整研究中的思路和方法,采用美国Landmark公司VIP2003．4版本数值模拟软件包进行模拟研究,通过参数准备,静、动态拟合,模拟出海坨子油田海S9—11井组1—9砂组各小层剩余储量大小及不同阶段流体饱和度分布,结合可视化技术形象描述了海坨子油田剩余油变化规律及潜力区,在此基础上预测不同井网加密方式开发指标,并优选出最佳方案,为海坨子油田下步开发调整提供了重要依据,取得了较好的效果。     

About the specification of erosion flux for soft stratified cohesive sediments

The present paper deals with the specification of bed erosion flux that accounts for the effects of sediment-induced stratification in the water column. Owing to difficulties in measuring the bed shear stress _b and the erosive shear strength _s, we suggest a series of methods that combine laboratory and numerical experiments. A simplified turbulent transport model that includes these effects helps to quantify _b and _s. Focusing on soft stratified beds, the present study considers erosion rate formulas of the form =_f exp {[T_b-T_s]} where is a model constant (=1 for Gularte's (1978) formula and =1/2 for Parchure's (1984) formula). First, the bed erosive strength profile _s(Z) is adjusted by forcing the turbulent transport model with measured erosion rates. Second, three procedures are suggested to determine the erosion rate formula coefficients _f and : a global procedure and two different layer-by-layer procedures. Each procedure is applied to an erosion experiment conducted in a rotating annular flume by Villaret and Paulic (1986). The use of the layer-by-layer procedure based on a least squares fitting technique provides a closer fit than the global procedure. The present study points out the complementarity of experimental and numerical approaches and also suggests possible improvements in laboratory test procedures.