一种新型鲸鱼式潮流能发电装置的设计与试验研究

为了进一步提高潮流能的利用率,提出了一种新型鲸鱼式潮流能发电装置。借鉴风机叶片设计方法及水平轴水轮机的设计原理,利用结构力学、流体力学和CFD相关方法,对该装置的螺旋桨叶、导流筒和固定桩等部件进行了设计研究,从获能效果、装置可靠性和发电功率等方面进行了优化设计,并通过900 W样机试验验证了设计的有效性。试验结果显示,海流高潮期装置最大发电功率可达到980 W,一天内大约有4个缓潮期,此间发电功率明显下降,但持续时间不长,总体平均发电功率在800 W上下;同时潮流能轮机启动流速在0.41 m/s左右,有着良好的低速启动性能。     

存在有限导流断层的复合油藏试井模型及井底压力动态分析

运用数学物理方法、渗流力学理论,考虑流体通过断层面和断层内部流体的流动,建立两区无限大线性复合油藏中存在有限导流断层的试井模型,绘制井底压力响应特征曲线并分析影响因素,并验证模型的正确性与实用性。结果表明:无因次断层导流能力越大,压力导数曲线下凹越多;界面表皮因数越大,压力导数曲线上翘越多,当界面表皮因数足够大时,表现为封闭断层的特征;无因次断层导压系数主要影响压力导数曲线下降幅度;流度比、厚度比、导压系数比主要影响压力导数曲线上升和下降幅度。该结果为存在类似边界条件的复合油藏试井解释提供指导。     

潟湖潮汐通道水力特性与治理

综合论述了潟湖潮汐通道口门之流速、断面面积、通道长度、延时角和饱满系数之间的关系,以及沿岸漂沙对口门的影响。对不同类型的潟湖潮汐通道,提出了中潮位射流导流堤、口门复式断面和通道分汊等治理方法及其通道口门相关尺度的具体计算。     

科考船多波束导流罩优化设计

针对已建成科考船加装中水多波束的实际技术需求,结合中水多波束加装科考船的船舶线型及其系统安装要求,通过设计两种不同类型的导流罩线型,并与船体线型一体化进行计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,以下简称CFD)仿真分析,了解实船舶航行过程中船体型线和导流罩型线之间的相互影响,分别对圆弧型导流罩和折角型导流罩的防气泡性能和阻力性能进行了CFD预报和分析。最后经海试验证折角型导流罩能够完全满足中水多波束的安装线型流线及湍流动能的性能指标,为科考船多波束导流罩的设计安装或加装提供一定的借鉴和参考作用。     

洋山深水港区码头导流堤工程对附近海域流场的影响

为了研究上海国际航运中心洋山深水港区四期工程导流堤工程对周边海域流场的影响,采用MIKE21里面的HD模块构建杭州湾及长江口海域整体潮流数值模型,分别对导流堤建成前后附近海域流场进行数值模拟,分析导流堤建成后工程附近海域流场特征。研究表明:导流堤建成后,四期码头前沿较大范围的回流区和缓流区基本消失,导流堤和四期码头前沿海流流向基本与码头走向保持一致,流速有所增大,导流堤的建设使码头前沿海流得到很好的改善,起到了归顺潮流的作用,有利于码头前沿水深的维持及船舶靠离港的安全。     

泥石流防治措施与冲击力研究进展

泥石流是一种世界范围内各个历史时期均普遍发生的地质灾害现象,尤其频发于地震多发的山地地区,每年均给人民的生命财产造成重大损失.为了应对这种暴发突然,来势凶猛,破坏力强的泥石流灾害,一系列防治措施应运而生.系统总结泥石流的防治措施.泥石流的防治措施可分为结构化措施和非结构化措施.其中结构化措施包括拦挡坝、拦挡网、导流渠、沉淀池和植被防护措施等,其设计依据可通过泥石流冲击力模型获取.泥石流冲击力模型可分为静力模型、动力模型.非结构化措施即建立泥石流预警和预报系统体系.      

基于非达西流动的自支撑剪切裂缝导流能力实验研究

页岩储层有天然裂缝和弱面发育,采用大规模压裂技术对其进行改造会在改造区域形成大量自支撑剪切裂缝,该自支撑剪切裂缝在页岩气开发中具有重要作用,研究和评价裂缝导流能力的大小对页岩气开发具有重要指导意义。常用的基于Darcy流动方程推导的裂缝导流能力评价公式,不能满足流体高速流动时的裂缝导流能力评价,需要开发适合于页岩的自支撑裂缝导流能力评价方法,为页岩体积改造形成的自支撑裂缝导流能力评价提供支持。选用龙马溪组页岩储层岩样,利用自行研制的剪切-渗流耦合实验系统对样品进行剪切,形成剪切自支撑裂缝,在应力-渗流耦合条件下进行氮气流动测试,获得一组压力和气体流量数据,基于非线性Izbash定律描述气体在自支撑裂缝中流动特征方程,和基于流动特征方法建立自支撑裂缝导流能力计算公式,根据测试数据计算了自支撑裂缝的导流能力,利用裂缝导流能力计算理论气体流量,结果表明理论流量和实测流量具有很好的符合性。开展了不同剪切位移和不同围压条件下页岩自支撑剪切裂缝导流能力评价实验,结果表明,自支撑裂缝导流能力受错位程度、粗糙度等性质影响;在围压10～40 MPa实验条件下自支撑剪切裂缝导流能力在0.1～1 D·cm范围。新建立的导流能力评价方法可为流体高速流动时裂缝导流能力评价提供一种有效途径。     

高拱坝施工初-中期导流风险模型及应用

面向工程设计阶段,采用高拱坝施工动态仿真技术获取施工初-中期挡水度汛面貌数据,综合考虑水文、水力随机性因素,构建高拱坝施工初-中期导流风险模型,提出采用Monte Carlo方法耦合挡水度汛面貌数据和主要随机因素进行风险模型求解的方法。基于风险分析原理提出了导流洞设计的风险判别方法,给出导流洞尺寸设计优化的数学模型和具体步骤。通过金沙江上游某高拱坝工程案例分析的结果表明:所提风险模型及求解方法是适用的、有效的,该模型能够得到整个施工初-中期导流风险率,较为客观地反映高拱坝施工中期度汛可能存在的两种挡水情况,克服了初期导流风险模型的局限性;施工中期导流风险率随导流洞尺寸增大而减小,导流洞尺寸设计的可行方案集存在界限,即优化方案。研究成果可为高拱坝施工导流的风险决策和设计优化提供理论支撑。     

数学模型在深圳西部港区规划中的应用

本文通过伶仃洋海区整体二维潮流盐度泥沙数学模型,从水沙角度分析了深圳西部港区的建港优势,并进一步通过局部二维潮流数学模型,对赤湾港区各种规划方案的水流变化情况进行了模拟。通过分析比较,提出了推荐方案,从而也说明数学模型这一研究手段在港口规划研究中的作用。