基于动网格技术的电磁轨道炮膛口瞬态流场的数值研究

为研究电磁轨道炮发射状态下膛内及膛口流场参数的变化情况,文章建立了电磁轨道炮口流场仿真模型,采用CFD动网格技术,基于Navier-Stokes方程和Realizable k-ε湍流模型,通过UDF控制弹丸运动规律,仿真出不同时刻前后膛内和膛口流场的变化情况。仿真结果表明:弹丸在膛内运动过程中,弹前形成较大的空气压力,最高达到33个大气压值,膛口流场在不同时刻呈现出不同的参数变化,对后续弹丸出膛后的弹道状态有一定影响,需要进一步研究,该仿真结果对后续的研究试验设计提供参考。     

航道分流区横向流场分布特性

航道分流区横向流不利于船舶航行安全,分流区流场的影响因素需要深入研究。采用基于二维平均水深圣维南方程的水动力数学模型,研究了正交分流时分流区横向流场分布特性,分析了分流流量比和分流宽度比对横向流场分布的影响。结果表明,航道分流区横向流场呈现出"近密远疏"的分布特征,离分流口越近,横向流速越大且分布越密集;离分流口越远,横向流速越小且分布越稀疏。流速比和横宽比成较好的对数关系;随着分流流量比增大,横流占宽逐渐增大;随着分流宽度比增大,横流占宽逐渐减小。     

不同粒径组合方式抛石群水下运动扩散规律

抛石群水下运动扩散是河道治理、护岸、潜丁坝、桥墩防冲等实际工程中经常遇到的问题之一。依托长江干线武汉至安庆段6 m水深航道整治工程,基于计算流体力学OpenFOAM建立抛石水下运动三维流固耦合数学模型,分析不同粒径组合方式抛石群水流方向漂移距离、抛石群落点分布,揭示不同粒径组合方式抛石群水下运动扩散规律。结果表明：块石颗粒群的平均漂移速度随块石平均质量的减小而增大,且质量越小,块石群的下落时间越长;不同粒径组合方式块石组合颗粒落至床底后呈现大小块石夹杂在一起的分布规律。     

浅水航道对标准船模KCS的影响研究

基于流体软件STAR-CCM+,应用欧拉多相流、VOF波、6-DOF等物理模型和K-Epsilon湍流模型,分析了不同水深条件下KCS船模的阻力及粘性绕流场的特性。通过改变数值水池水深,比较了深水状态与浅水状态下的阻力差异;分析了浅水中船舶周围的粘性绕流场分布情况。研究发现:随着水深减小,浅水效应对船体阻力的影响显著,流速增大,压力降低,船体下沉,吃水增加,阻力增大;船体兴波波幅增加明显,作用面扩大,兴波阻力增大。     

深海绞车系统收放缆过程及动力行为

基于仿真软件Orca Flex,对科考船全海深（最大水深11 000 m）地质绞车在水深4 500 m和6 000 m工况下的收放缆过程及动力行为进行分析,研究不同波浪角、材料、下放速度和海况对绞车缆绳最大张力和最大偏移量的影响。研究发现：在整个收放缆过程中,波浪角越接近90°,缆绳张力的浮动越杂乱,持续时间越久;缆绳的轴向刚度对其最大偏移量的影响可忽略不计,但高模量合成纤维缆在触底时,其张力变化较为明显,张力波动回复平稳周期短;随着下放速度的增大,缆绳的最大张力持续增大,最小张力减少,取样器最大偏移量整体上呈减少的趋势;随着水深的增加,缆绳的最大张力呈递减趋势,且变化趋势逐渐变缓,最后趋于平稳,最大偏移量呈递增趋势,且其变化趋势与张力一致;5级海况对缆绳的最大张力的影响不明显。     

沿海电厂排水口水深与流速对温升影响范围研究

大量温排水不断地排入海域将引起水温升高,导致不同程度的热污染。本文基于平面二维理想水池数值模拟实验,揭示了沿海电厂温排水热扩散对周围水动力条件的响应机制,分析了温排水在不同水深和流速条件下的最大温升包络面积变化情况。研究结果表明,流速越大温升降低快,高温升(4℃)包络面积越小。在水深为4m时,低温升(1℃)包络面积并没有随流速的增大而减小,而是呈增大的趋势。当水深为6 m、8 m、10 m时,低温升(1℃)包络面积随流速的增大而减小。同一潮差条件下,随着水深的增大,1℃、2℃、3℃、4℃温升包络面积均减小,而且温升等值线的温升值越大,其包络面积平均减小的比例越大。最大温升包络线面积与潮流流速和水深关系密切。     

阀门角度对蝶阀后双弯管流场影响的数值模拟研究

本文采用计算流体力学（CFD）数值模拟的方法,研究了不同阀门角度下蝶阀后双弯管模型中的复杂流动现象,并将数值计算的速度云图同流场实验测量结果进行对比验证。分析结果表明：数值计算结果同粒子图像速度场测量技术得到的速度云图基本吻合;阀门角度对流场的影响较大,阀门角度越小,阀板迎背流面的流体扩张也越不明显,模型最大速度减小：阀板前驻点逐渐向阀板迎流面边侧移动,一次分离区减小,而二次分离区先增大后减小;弯管中流体质点二次流、流动分离及流动剪切膨胀等是影响流场的重要因素。     

横流中水下气泡运动特性模型对比研究

为更好地研究水下气泡的运动规律,开展横流作用下水下气泡的运动特性模型研究。首先以动量定理为基础,推导横流中水下高速气体的射流轨迹模型;其次依据牛顿定理,对水下气泡进行受力分析,建立横流中单气泡的运动数学模型;最后采用龙格-库塔法对2个模型进行求解与分析。结果表明,2个计算模型在各自的气泡速度范围内,能够模拟对应的气泡运动轨迹,而随着横流速度的不断增加,计算结果误差越来越大。研究结果为水下气泡在复杂流场中的运动特性研究提供参考。     

模型参数对水下两相冲压式发动机内推力影响的数值模拟研究

基于均质平衡流理论,考虑两相混合物的速度滑移,对水下两相冲压式发动机内流场进行了数值模拟,分析了水下两相冲压式发动机的内部结构参数变化对水下两相冲压式发动机内推力的影响。在给定来流速度条件下,发动机内推力随着进水道入口截面直径减小而增大,但是增幅减小,内推力随通气量的变化趋势没有改变;内推力和使内推力达到最大值的通气量最佳值随着进水道出口截面直径增大而增大;内推力随着喷管出口截面直径增大而增大,而通气量最佳值则减小;单独改变发动机进水道、混合室和喷管的长度以及混合室出口截面直径对发动机内推力的数值和变化趋势没有显著影响。     

预应力和流固耦合效应对水下壳结构振动特性影响研究

对于水下结构,流体对结构模态频率的影响主要体现在预应力效应与流固耦合效应两方面.为研究水下壳结构固有频率对这2种效应的敏感度,本文首先计算某水下壳体在空气中的模态,然后研究壳结构在不同水深工作产生的静水压对其固有频率的影响,最后使用声固耦合的方法计算了流固耦合效应下的壳体湿模态.计算结果表明:流固耦合效应占主导因素,但随着壳体工作水深(预应力)的增大,预应力效应对水下壳体频率的影响也逐渐显著.因而,在开展水下结构动力学设计时,不仅要重点考虑流固耦合效应对结构固有频率的影响,还应关注结构实际工作环境下的应力状态,分析其对结构固有频率的影响.     

南京港集装箱运输发展战略分析

介绍了南京港集装箱运输的现状,分析了南京港集装箱运输发展的优势、劣势、面临的机遇和威胁。对南京港“十一五”期间集装箱运输发展提出了对策及建议。     

南京港节能减排评价和提升策略分析

随着港口节能环保的发展,港口节能减排成为当前港口研究的热点。以南京港为研究对象,在对南京港节能减排现状分析的基础上,基于物元分析法和层次分析法,构建南京港节能减排的评价模型,并计算出南京港节能减排的效果评价,最后依据评价结论提出降低南京港排放的建议措施。     

基于第四代港口概念的南京港发展思考

在介绍我国港口发展演变的基础上,分析第四代港口的主要特征,根据南京港的地理位置及港口"十二五"期间的发展目标,对南京港进行功能定位;对其中长期发展提出建设性意见。     

基于自适应神经网络的电力系统经济调度

为了适应新能源接入大电网的发展趋势,降低输电损耗,提出了考虑输电损耗的电力系统经济调度问题。提出根据功率平衡约束误差在线调整连续神经元更新步长的自适应方法,建立了基于增广的Lagrange-Hopfield神经网络的自适应神经网络算法,并且构建了该算法的仿真计算流程。从理论上证明了该算法的收敛性,论证了该算法具有快速的收敛速度。通过选取不同的更新步长参数求解实例,证明该算法可以在线调整步长,从而提高收敛速度,大幅减少迭代次数。     

长江南京以下沿江港口对12.5m深水航道的效益响应

将长江南京以下9个规模以上沿江港口作为12. 5 m深水航道的受益对象,利用2009—2017年港口吞吐量资料分析评价12. 5 m深水航道开通对长江南京以下沿线港口的影响及实际效益。结果表明,12. 5 m深水航道开通以来沿江港口货物总吞吐量整体呈平稳增长态势,2016年初通至南京后,货物总吞吐量年增长率达到8%; 2017年南京以下主要港口完成的货物总吞吐量(24. 25亿t)是2009年深水航道开通前的1. 8倍;深水航道开通后集装箱吞吐量涨幅最明显,散杂货吞吐量占比则较开通前略有下降; 12. 5 m深水航道开通8年来,南京以下沿江港口经济效益整体呈平稳增长态势,2017年产生的港口经济效益(13. 4亿元)比2010年增长近60%。未来随着航道、船舶以及沿江港口码头等条件的持续改善,12. 5 m深水航道的综合效益还将进一步凸显。     

水面小尺度漂浮平台动力学响应分析

针对由弹性连接件形成的多浮体系统,基于修正的莫里森公式应用微元法推导了主平台和浮囊的受力模型,建立了水面小尺度漂浮平台的动力学方程,并分析了连接件刚度和浮囊直径对主平台幅值运动响应的影响。通过仿真和试验结果对比验证了理论模型的正确性。结果表明,连接件刚度对主平台幅值运动响应的影响远大于浮囊直径,主平台的幅值响应随连接件刚度呈"W"变化,最优的连接件刚度为40×10~4N/m;主平台的幅值响应随浮囊直径呈微弱增长,最优的浮囊直径为2.5 m。研究结果可为水面小尺度漂浮平台的弹性连接件和浮囊参数的设计提供依据。     

长江南京以下深水航道治理对策及建设思路研究

长江南京以下航道自然条件优越,随着水利、水运工程的不断建设,总体具备大型海轮进江的基本条件,但有部分浅区制约着航运效益的整体发挥.20世纪90年代启动南京以下深水航道系统治理研究,基于对河道演变与航道格局的长期研究认识,逐步形成了“整体规划、分步实施,自下而上、先通后畅”的建设思路和“把握有利时机、控制关键部位;因势利导、循序渐进;因地制宜、统筹兼顾”的治理原则,为尽快实现长江口12.5 m深水航道上延南京提供了技术可行方案.     

南京长江大桥第5孔开通上行通道可行性研究

目前南京长江大桥上行通航孔通过能力不足,充分利用大桥通航桥孔、增加开通上行通航孔,对于改善桥区航段通航环境、保障大桥及船舶通航安全是十分必要的。根据南京长江大桥所处航段的航道自然条件,通过分析不同年份河床演变及水流条件,提出大桥第5孔开通上行通道的可行性及开通方案。结果表明,南京长江大桥第5孔与现通航孔跨度相同,大桥河段水深槽宽,具备开通为通航孔的基础条件。建议近期只开通第5孔为大型船舶上行通航孔,未来可根据船舶通航情况适时调整。     

沪宁运输通道综合交通发展研究

依据地区资源禀赋,结合各种运输方式在综合交通体系中的功能定位,分析沪宁运输通道现状综合交通发展模式及其不足,研究交通运输面临的形势和发展趋势,提出沪宁运输通道综合交通体系的发展建议和优化目标。     

长江下游南京河段马汊河口航道流态及泥沙淤积特性研究

选择南京八卦洲河段马汊河入江口门,建立二维潮流、泥沙数学模型,对入江口门航道流态、水流泥沙运动特征以及口门泥沙淤积特性进行研究。结果表明,中、洪水条件下,八卦洲河段内不存在涨潮流,但口门内仍然存在往复流。河床冲淤变形计算结果表明,口门向内泥沙淤积呈由大到小的分布规律,口门回流区淤积厚度最大。不同水文特征年泥沙淤积程度不同,随淤积历时增长,泥沙逐年淤积量略有减少,且淤积泥沙由口门逐渐向航道推进。