长兴岛某电厂温排水数值模拟研究

在沿海水域冷却水工程中需满足机组对冷却水水量和水质的要求,并且对水域水环境影响做出评价。文章依托大连长兴岛某电厂为背景资料,建立平面二维潮流数学模型,根据实测资料对模型进行验证。在水动力模型的基础上,选取四种典型工况,对潮汐潮流作用下的电厂排水口温排水热扩散特性进行数值模拟。根据计算结果探究温排水在水域内输运、扩散规律并预测温度场最大温升包络线分布及取水口温升,分析取排水口布置方案的合理性。     

基于非结构化网格的波流耦合模拟及应用

波浪与潮流相互作用是近岸海域的关键水动力因素。基于相同的非结构化网格同时模拟潮流和波浪,并通过参数的同步传递,即实现波流的耦合计算。模型中潮流基于三维水动力模型FVCOM,并引入波致辐射应力和水体紊动;波浪基于波谱平衡方程和光程函数方程求解,方程中均考虑流速的影响,可用于大范围波流耦合计算。通过两个算例对流和波浪在传播过程中的相互影响进行了验证;同时对实际海域的潮流和波浪进行了耦合计算,结果表明:模型对模拟近岸波流的耦合作用有着很好的精度和适用性,可用于实际工程的计算。     

越南某电厂温排水数值模拟

为了解越南某电厂新建一期三期工程对已投入运行的二期工程取水口温升的影响,采用MIKE21中的潮流和温度输运模块进行了潮流和温度场的数值模拟。选取冬季和夏季两种气象背景,模拟了典型大潮、小潮情况下一、二、三期工程同时运行时的温度场扩散过程,得出不同工况下的温升包络图。模拟结果表明:一期和三期工程投入运营后,二期工程取水口温升不超过1℃,符合使用条件。针对工程中的透水防波堤,文章提出了杜比公式与MIKE模型相结合的模拟方法,并根据计算结果分析了防波堤的透水性对温度场扩散的影响。结果表明,防波堤透水性对温度场扩散影响显著。     

集装箱码头与电厂温排水通道布置研究

厦门港嵩屿港区与嵩屿电厂相邻，港区建设时需要对电厂原有温排水通道进行改造，受场地限制，大型电厂温排水通道必须穿过港区陆域，从码头前沿直接出海，温排水通道对港区平面布置、结构设计、船舶靠离泊、泊住作业等方面均有较大影响。文章通过对码头平面布置及结构设计与电厂温排水通道的协调进行研究，为类似工程提供借鉴。     

非结构化网格浸入边界法的流固耦合数值模拟

This paper presents an improved unstructured grid immersed boundary method. The advantages of both immersed boundary method and body fitted grids which are generated by unstructured grid technology are used to enhance the computation efficiency of fluid structure interaction in complex domain. The Navier-Stokes equation was discretized spacially with collocated finite volume method and Euler implicit method in time domain. The rigid body motion was simulated by immersed boundary method in which the fluid and rigid body interface interaction was dealt with VOS (volume of solid) method. A new VOS calculation method based on graph was presented in which both immersed boundary points and cross points were collected in arbitrary order to form a graph. The method is verified with flow past oscillating cylinder.     

三维温排放数值模拟在外高桥一期电厂取排水口选址中的应用

对外高桥电厂建立三维温排放数值模拟,分析了取、排水口不同方案的温排放平面和垂向分布以及取水口温升随潮汐变化过程,为电厂取排水口选址方案优化和环境影响评价提供科学依据.     

盐度对电厂温排水取水温升的影响

本文针对分列式表排深取的排取水口布置形式,通过变态物理模型试验,对恒定流盐度梯度下交汇水域温排水的水力热力特性进行模拟;分析了盐度、水深对取水温升的影响。结果表明盐度增大,密度差减小,垂向掺混增加,横向扩散减小,盐度0.6%～0.8%对温排水的影响复杂;同时证明电厂如果在淡水水域,表排深取是可行的;如果在沿海水域,需要结合水深、盐度综合考虑温排水的方式。     

沿岸往复流海岸电厂平面二维温排水数值模拟研究

应用Mike21FM模型对马来西亚沙巴电厂沿岸往复流海岸温排水进行了数值模拟,采用非结构化网格,率定了模型参数,建立了水动力模型,对取、排水口不同位置方案进行了数值模拟预测.分析结果显示,排水口位置的变化对温升分布影响较大,温度场几乎不因取水口位置的改变而变化;在水深较大位置进行温水排放对取水温升的控制更为有利;取、排...     

网格节点型有限体积法在滑动轴承润滑特性求解中的应用

本文采用网格节点型有限体积法求解二维瞬态雷诺方程,采用矢量化方法离散雷诺方程,从而构建并得到新的数值模型,该模型既有有限体积法守恒性的特点,又能适用于结构复杂的求解域.通过与相关算例的对比验证,证明了该模型可适用于滑动轴承润滑特性的研究,同时精度也可以得到保证;根据计算得到的压力分布特点,采用不同的网格类型和网格数量重新划分求解域,并对计算结果和时间进行了对比,结果表明可以采用不同的稀疏网格来提高计算效率;通过计算圆锥形织构轴承的压力分布,证实了该模型对复杂求解域的良好适用性.     

海上浮式核电平台温排水扩散影响因素研究

在海上浮式核电平台设计中,存在主机舱排水口排出的温排水影响核反应堆冷却水循环系统进水口海水温度的问题。本文采用基于有限体积法的三维数值方法对海上浮式核电平台船体外域温排水的扩散特性进行计算,研究环境水流速度、排水角度和排水口形状对温排水扩散规律的影响,并找到浮式核电平台主机舱排水口的最佳设计参数。结果表明,环境水流速度、排水角度和排水口形状不同,船体底部温度场的变化较大。计算结果为海上浮式核电平台船主机舱排水口的设计提供重要的指导意义。     

明渠交汇口水流浅水二维数学模型研究

针对明渠交汇口缓流流动特性,建立基于高性能有限体积数值方法、具有二阶精度的非恒定浅水二维水流数学模型。基本控制方程采用浅水二维水流方程;采用能够有效捕捉激波的高性能有限体积方法离散控制方程;采用了隐式方法处理阻力项,从而保证了模型的稳定性。采用非结构三角形网格系离散计算区域。最后,应用实测资料对两种模型进行了验证比较,结果表明该模型可模拟明渠交汇口基本流动特性,显示了对天然河流广阔的应用前景。     

网格尺寸对河流水动力数值模拟的影响

以涪陵—洛碛水道上的上洛碛至下洛碛河段为研究区域,在测量比尺为1∶1 000的实测河道地形图上建立无结构化三角形网格水动力模型,基于有限体积法求解平面二维水动力方程,研究了在多组相对网格比取值下的模型计算结果变化趋势。研究发现:相对网格比的变化对河滩内计算点的计算结果影响远大于对河槽内计算点计算结果的影响。当相对网格比小于1,河道内水动力模型计算结果变化甚微,尤其是此时河槽内平均相对偏差接近于0;当相对网格比大于1,模型计算结果的平均相对偏差逐渐上升,当相对网格比足够大后开始趋稳,河滩内计算结果的平均相对偏差整体增幅大于河槽。随着相对网格比的增大,不同水深段区域内的水动力模型计算结果平均相对偏差变化程度不同。     

电厂取水明渠布置形式对取水温升的影响研究

文章以印尼某燃煤电厂工程为背景,研究了取排水明渠的不同布置形式对温排水扩散趋势和取水口温升的影响。并对原设计方案进行优化,在取水温升满足设计要求的条件下使工程更为经济合理。可为类似工程提供参考。     

华能营口电厂取水工程的流场数值模拟

华能营口热电厂取水工程二维水流数学模型采用嵌套网格的差分格式进行模拟计算,分析了不同取水位置对流场的影响。计算结果表明,该方法对取水口所在水域具有足够的网格分辨率,能够满足大范围海域边界条件验证的要求和工程所在河口水域流场的特征,同时又能满足工程局部水域计算精度的要求,具备边界控制准确、地形概化灵活、模拟精度合理和运算效率高等优点。     

模糊控制在自升式平台发电机冷却水中的应用

在自升式钻井平台或者生活平台上,发电机冷却水散热器控制都采用开环控制,缺点是耗能高,经济性能比较差。为了解决传统控制方案的问题,根据模糊控制原理,设计一种模糊控制器,用于控制自升式平台发电机冷却水散热器的风机转速。介绍模糊控制器的设计过程,包括模糊控制器输入输出接口设计,模糊化设计方法,模糊规则的制定,模糊清晰化方法,离线控制表的制定。并通过自升式平台应用,验证该模糊控制器的运行效果。结果表明该方法非常适用于自升式平台发电机冷却水控制。     

动力定位船舶冷却水热平衡系统优化设计研究

冷却水系统是重要的船舶动力辅助系统。装备动力定位系统的船舶,由于其冷却水系统设备多而分散,且性能差别较大,导致其主要参数与传统船型差异较大。文中针对这种现象进行分析,并进一步研究动力定位船舶的冷却水系统精细化设计。     

基于动态贝叶斯的船舶中央冷却水系统状态推理

针对船舶中央冷却水系统日益复杂、处理这类信息时存在很大不确定性的问题,将动态贝叶斯网络运用于复杂管路系统的检测与控制中。通过全面分析某型船舶中央冷却水系统各个部件之间的相互关系以及评估参数,建立系统的动态贝叶斯网络模型,运用BK算法对系统的运行状态进行推理。使目标节点的各个特征因素以及不同时间片同一特征因素相互修正,克服系统检测时不确定性、数据不完整和主观性。通过仿真表明,动态贝叶斯网络在不确定环境和数据缺失的情况下可以考虑时间的因素进行有效的状态推理并实现有效的控制。     

基于动态水域网格计算的船舶领域研究

为了满足现代船舶的发展需求,结合船舶自动识别系统(AIS)数据量巨大,包含了丰富的船舶信息等优点.本文利用SQL2012对AIS数据进行处理,建立包含船舶静态信息和动态信息的数据库;借助C#程序语言,构建以中心船舶为原点的网格坐标系,并以船舶间相对距离方位计算周围船舶在网格中的相对位置坐标;对同长度和类型的船舶进行网格叠加计算,并以船舶频数的方式进行统计,采用数据处理软件Matlab以最小二乘法的方式对统计结果进行处理;对研究水域的主要船型不同尺度的船舶领域进行对比和统计分析,并对不同船型船舶领域略作讨论,总结得出开阔水域船舶领域的特点.     

甲板上浪问题的二维数值模拟

以连续性方程和N-S方程为控制方程,采用源造波理论和技术,建立了具有造波和消波功能的二维数值波浪水槽,并使用VOF方法追踪自由面来模拟二维情况下的甲板上浪问题.文中就迎浪状态下的固定FPSO和横浪状态下的运动船体断面模型所遭遇的甲板上浪现象分别进行了数值模拟研究.船体的运动规律通过势流理论计算结果给定,在上浪现象模拟计算时,船体的运动采用移动网格技术实现.研究表明,计算结果与试验结果相当吻合,该方法可以用于甲板上浪现象的预报和模拟,可以用于分析预报甲板上浪对浮体的破坏作用.