能量方程

摘要： 随着防洪堤坝建设的日益增多,对防洪工程安全要求越来越高。防洪工程在设计过程中,洪水复核分析计算起到了至关重要的作用。结合阿拉沟水库下游段实例,采用HEC-RAS对作用在建筑物的水面线进行计算分析,计算成果可供同类工程参考。

摘要： 中国地大物博,拥有丰富的各类矿产资源,许多资源需进行开采作业之后才能进行提炼、加工等工艺流程,制造出所需的钢铁及其他有色金属材料,以保证工业发展所需的基础材料和社会运作所需的能源物质。随着开采作业技术不断提高,部分开采作业不用下井,但煤炭和许多非煤矿的开采方式仍以井下开采为主。在矿井中进行作业,首先面临的就是通风问题。一方面,开采中必须向作业点输入新鲜空气,保证采矿作业人员能正常进行作业;另一方面,矿井中含有大量的粉尘和有毒有害气体,将其进行稀释和排放方能保障作业人员的身体健康及生命安全。能量方程是通风作业的理论基础,在通风过程中,各种技术测定和技术管理都与之密切相关。研究能量方程在矿井通风中的应用相关理论,正确理解、熟知、掌握和应用能量方程,对井下采矿业来说,其重要性不言而喻。

摘要： 以节约建筑室内能耗、提升人体舒适度为目的,研究大空间建筑室内热环境模拟与能耗优化方法。方法以某城市大型商场为研究对象,依据该建筑室外参数、围护结构热工性能、室内热干扰与空调采暖情况建立其连续性方程、能量方程等数学模型,并利用数学模型获取该建筑室内热环境参数。利用计算流体力学软件与室内热环境参数模拟大空间建筑室内热环境,依据模拟结果,夏季通过喷口双侧送风和底板送风相结合的送风方式,冬季通过适当关闭送风喷口、增加送风量等方式,优化该建筑能耗。实验结果表明:优化后建筑室内空调系统能耗降低明显;不同季节人体热反应量化数值下降幅度较大,有效提升了室内人员的舒适度。

摘要： 【目的】西南太平洋中尺度涡旋过程十分活跃,其涡动能占据海洋中绝大部分能量,本研究探究该海域涡动能时空变异的调控机制。【方法】从原始能量方程出发,基于1991―2017年ECCO2数据和1993―2018年SLA数据进行涡动能(EKE)时空变异分析,包括EKE的季节变化分析和年际变化分析。【结果和结论】季节变化分析中,发现该海域EKE水平分布在12―3月份呈现低值、垂向影响深度较浅,而6―8月份的水平分布呈现高值、垂向影响深度较深。将西南太平洋EKE高值区域划分为3个区域,即A区域(150°―160°E/28°―36°S),B区域(150°―160°E/28°―32°S)与C区域(150°―160°E/32°―36°S)。从能量方程出发,对于EKE和正压转换、斜压转换以及对风应力做功进行相关分析。基于EKE季节变异与影响因素的超前-滞后的相关性分析,发现BT是EKE季节变化的主要调控因子,其中,A、C区域分别有0.70和0.58的相关度滞后BT 1个月,B区域有0.53相关度与BT同期变化。针对EKE的年际变化,进行Nino3.4指数、南半球环状模指数以及水平流速垂向剪切信号与EKE年际变化信号的超前滞后相关分析,发现EKE年际变化有0.57的正相关度滞后6个月于Nino3.4指数变化,表明厄尔尼诺事件是该海域EKE年际变化的主要调控因素,而流速剪切信号在二者中起到桥梁作用。

摘要： 结合工程实例,在已知库水位及泄量的情况下,根据能量方程求解溢洪道泄槽首部(控制段末端)水深,并与泄槽首部临界水深进行对比,分析验证溢洪道(控制段采用宽顶堰形式)泄槽水面线起始水深采用临界水深计算的合理性,为溢洪道泄槽水面线计算提供理论支撑。

摘要： 加氢空冷管束多发铵盐流动腐蚀而泄漏。铵盐腐蚀风险又取决于设备中的气相分压、介质流速和温度等特征参量。为有效预防铵盐腐蚀,探明介质流速及温度等参量间的相关特性与作用机制十分必要。鉴于此,采用对流传热耦合与RANS模型、根据设备在役工况,对空冷设备进口管箱、管束中的多相流介质流场展开流热耦合数值模拟分析,讨论在役空冷设备进口管箱和管束中的流态和温度场变化。流场状态因射流卷吸机制将形成横向脉动,脉动随着时间推移趋于稳定,而湍流动能也会因为介质脉动范围的扩展而耗散、降低。同时,多相流介质全场的温度最低值也将随时间推移而升高并趋于稳定,各管温度场沿介质流出方向会出现高低波动。考察各管流速及温度值还得到了流速同温度间的相关系数,进口管箱中两排管束的流速和温度均存在较高的相关度。之所以温度随时间推移会趋于稳定,而流速、温度二者存在较高相关度可从流场能量方程予以阐释。基于此,工程实际中可参照不同位置管束红外测温结果、估算流速,进而科学预测、有效防范空冷管束铵盐流动腐蚀。

摘要： 针对一维逐段试算能量方程在推求河道水面线时在适用条件和计算方法上存在的局限,以及计算结果上存在的误差问题,现以某河道为例,采用二维水动力数值模型,对两种洪水频率工况下河道段水面线高程进行模拟计算,将得到的计算结果与一维能量方程计算结果进行比较分析,并对能量方程逐段试算法计算结果进行复核和评价,为河道防洪工程方案设计和优化提供科学依据.

摘要： 基于能量方程,推导得到非棱柱体渠道水面线数值计算公式,用EXCEL软件编制相应的数值求解程序,给出了计算精度判别方法,采用HEC-RAC验证了本文提出的程序的合理性.

摘要： 加氢空冷管束多发铵盐流动腐蚀而泄漏.铵盐腐蚀风险又取决于设备中的气相分压、介质流速和温度等特征参量.为有效预防铵盐腐蚀,探明介质流速及温度等参量间的相关特性与作用机制十分必要.鉴于此,采用对流传热耦合与RANS模型、根据设备在役工况,对空冷设备进口管箱、管束中的多相流介质流场展开流热耦合数值模拟分析,讨论在役空冷设备进口管箱和管束中的流态和温度场变化.流场状态因射流卷吸机制将形成横向脉动,脉动随着时间推移趋于稳定,而湍流动能也会因为介质脉动范围的扩展而耗散、降低.同时,多相流介质全场的温度最低值也将随时间推移而升高并趋于稳定,各管温度场沿介质流出方向会出现高低波动.考察各管流速及温度值还得到了流速同温度间的相关系数,进口管箱中两排管束的流速和温度均存在较高的相关度.之所以温度随时间推移会趋于稳定,而流速、温度二者存在较高相关度可从流场能量方程予以阐释.基于此,工程实际中可参照不同位置管束红外测温结果、估算流速,进而科学预测、有效防范空冷管束铵盐流动腐蚀.

摘要： 传统的取水方式通常需要消耗电能,或对地形地质条件要求较高,产生大量开挖及边坡支护工作,或管道穿越防渗层造成防渗层失效.虹吸管利用上游水面和管内的压差,可将水流从上游库高处跨过高地引向低处,避免管道穿坝破坏防渗层,是较好的取水方式.某酸性水库拦挡坝坝面及库区均采用HDPE土工膜防渗,为避免破坏防渗系统并节约能源,设计采用虹吸管进行取水和输水.通过介绍虹吸管输水能力和安装高程的计算,并进行复核,确定虹吸管满足工程的要求.

摘要： 尾流是舰船在航行时,由于海浪破碎、空气卷入吃水线以及螺旋桨变化等原因,在舰船后面水域形成的一条具有特殊物理性能的气泡幕带,其具有稳定、持续时间长、物理性质显著、可被有效探测等特点.本文从热学及流体力学角度出发,利用能量方程及湍流模式建立了船舶热尾流的基本数学模型,对船舶热尾流的形成及特点进行了分析.

摘要： 尾流是舰船在航行时,由于海浪破碎、空气卷入吃水线以及螺旋桨变化等原因,在舰船后面水域形成的一条具有特殊物理性能的气泡幕带,具有稳定、持续时间长、物理性质显著、可被有效探测等特点.对船舶热尾流的形成及特点进行了分析,从热学及流体力学角度出发,利用能量方程及湍流模式建立了船舶热尾流的基本数学模型.

摘要： 温度在弹流润滑中起着重要作用,温升过高会导致润滑油粘度下降,油膜变薄,严重时导致油膜破裂,润滑失效,甚至发生胶合破坏.在假设弹流润滑中沿膜厚方向上温度分布为抛物线形的基础上,利用简化的能量方程和点热源积分法结合,在固液交界面上满足热流连续条件,通过反复迭代求得油膜以及接触界面的温度场,建立了热混合润滑计算模型.在此基础上,进一步发展了已知一个接触界面的温度求得另一个表面和油膜温度分布的计算模型,为润滑热分析和红外测量接触区温度奠定了基础.

摘要： 为了更好的将数值计算模型与实际应用相吻合,本文建立了高汇聚太阳能流与流体异入口结构太阳能多孔介质吸热器模型.采用Darcy-Forchheimer公式对多孔介质的动量方程进行修正,基于局部非热平衡假设、多孔介质骨架间辐射传热模型建立太阳能多孔介质吸热器的能量方程,采用商业软件Fluent耦合用户自定义编程对控制方程进行求解,并对比分析了两种计算模型下的太阳能多孔介质吸热器的压力场及温度场分布.计算结果表明,太阳能多孔介质吸热器的入口布置方式对太阳能多孔介质吸热器的压力场和温度场分布有很大的影响.

摘要： 本研究采用二阶差分格式离散弹流问题数学模型中的Reynolds方程和能量方程。然后以冲击载荷问题为算例进行计算,将计算结果与采用一阶差分格式的计算结果相比较。研究发现,二阶差分格式和一阶差分格式在描述油膜的整体变化方面作用相同。但是二阶差分格式可以较精确地模拟油膜中压力、膜厚和温升的变化,尤其是对油膜变化细节的描述更为精细和准确。

摘要： 基于燃气管道流动基本方程,采用中心差分格式对高压燃气长输管道非稳态流动的数学模型进行了数值求解,考虑了能量方程和城市用气规律,解决了由于忽略能量方程所带来的计算精度低的问题,编制出了用户负荷随时间变化时的动态模拟程序,并给出了计算实例.

摘要： 本文基于燃气管道流动基本方程，采用中心差分格式对高压燃气长输管道非稳态流动的数学模型进行了数值求解，考虑了能量方程和城市用气规律，解决了由于忽略能量方程所带来的计算精度低的问题，编制出了用户负荷随时间变化时的动态模拟程序，并给出了计算实例。

摘要： 本文在研究岩石力学性质过程中,首先以热力学为理论依据,建立了能量方程;其次以岩石的力学性质和结构为基础,以地应力、集中应力为条件,确定了岩爆发生主要取决于壁面岩石损伤演化过程中,其应变是否会超过应力应变曲线上的应变峰值.最后给出了相应的判据,从而能够对岩爆过程的发生条件、岩爆的滞后性、延续性、衰减性和声响特征等现象做出较好的解释.

摘要： 本文从能量概念出发，考察填充墙吸收地震能量的能力及其影响因素;研究发现，填充墙要先于梁柱吸收地震能量，且地震动的频谱特性、加速度峰值和填充墙的屈服强度对其吸收地震能量有着重要影响；并采用Park&Ang损伤指标对填充墙框架结构的损伤进行整体抗震性能评估;结果表明，合理布置填充墙之后，由于填充墙的损伤而预先吸收地震能量，能够使结构楼层的损伤指标以及结构整体损伤指标降低。

摘要： 本文从能量概念出发，考察填充墙吸收地震能量的能力及其影响因素;研究发现，填充墙要先于梁柱吸收地震能量，且地震动的频谱特性、加速度峰值和填充墙的屈服强度对其吸收地震能量有着重要影响；并采用Park&Ang损伤指标对填充墙框架结构的损伤进行整体抗震性能评估;结果表明，合理布置填充墙之后，由于填充墙的损伤而预先吸收地震能量，能够使结构楼层的损伤指标以及结构整体损伤指标降低。

摘要： 本发明涉及一种基于能量网络方程的多能流系统的工作状态评估方法，包括：S1，利用热能和电能联合给N个独立的空间加热，建立能量网络，S2，利用广义的基尔霍夫强度量定律和基尔霍夫广延量定律对所述能量网络建立能量网络方程组；S3，联立能量网络方程组与能量系统的约束条件，构成完备的方程组；对能量网络方程组采用标幺制计算方法，将能量网络方程组中不同单位的物理量转化为无量纲参数，统一求解，得到各个单元设备的工作状态。对于较复杂的能量网络，利用方案的方法建立统一的模型和统一的能量网络方程并进行求解，能够很方便的得到网络中各个设备的工作状态。

摘要： 本发明公开了一种基于光学能量传输方程的自搭建显微成像系统，包括支架、光源机构、显微镜主体、位置调节机构、置物板及变焦成像机构；变焦成像机构包括第一透镜、电控变焦透镜、第二透镜及相机。本发明的有益效果是：改变电控变焦透镜的焦距，而不对被测样品或相机进行机械移动，其效果与现有技术中不改变焦距而移动被测样品或相机相同，但可以实现三维定量相位的高速测量；同时，通过在镜筒与支架之间增设位置调节机构，从而为显微镜主体提供了水平和纵向两个方向上的自由度，因此，光学系统可以通过水平或纵向方向的移动进行校准，从而显著提高了系统校准的精确度与简便性，同时大大节省了系统校准的时间，提高相位测量效率。

摘要： 本发明提供了一种波动方程体能量与观测系统对应关系的形成及定位方法。所述体能量定位方法包括：按照观测系统数据确定观测覆盖范围，读取观测覆盖范围的区域内的模型速度场数据信息；利用波动方程计算模型速度场的体能量，以生成体能量信息，并且在生成体能量信息时，将激发点位置坐标、和与该激发点位置坐标对应的速度场网格点坐标及体能量值相关联，以形成用于记录体能量与观测系统激发位置对应关系的索引文件；利用索引文件找出某一速度场网格点的体能量所对应的激发点位置坐标。本发明的优点包括：能够将体能量与观测系统信息的关联定位，进而能够为后续的基于体能量的观测系统优化评价提供可靠信息。

摘要： 本发明提供一种适用于燃料电池系统能量管理的极小值目标方程数值求解方法，解决UUV燃料电池混合动力系统能量管理问题下，现有目标方程求解方法存在不能始终收敛的技术问题。该求解方法是在传统割线法的基础上，结合燃料电池混合系统中锂电池SOC关于目标方程Lagrange乘子单调的特性融入了二分法，可用于求解边值问题下的优化方程，此方法有效规避了可能存在的除0错误，使其从任意初值总能收敛至最优解附近，解决了由于初值选择不合适导致的求解过程无法收敛的问题，对于利用极小值原理解决能量管理问题，实现系统最优控制提供了稳定可行的求解方法。

摘要： 本发明公开了一种基于光学能量传输方程的自搭建显微成像系统，包括支架、光源机构、显微镜主体、位置调节机构、置物板及变焦成像机构；变焦成像机构包括第一透镜、电控变焦透镜、第二透镜及相机。本发明的有益效果是：改变电控变焦透镜的焦距，而不对被测样品或相机进行机械移动，其效果与现有技术中不改变焦距而移动被测样品或相机相同，但可以实现三维定量相位的高速测量；同时，通过在镜筒与支架之间增设位置调节机构，从而为显微镜主体提供了水平和纵向两个方向上的自由度，因此，光学系统可以通过水平或纵向方向的移动进行校准，从而显著提高了系统校准的精确度与简便性，同时大大节省了系统校准的时间，提高相位测量效率。

摘要： 本发明涉及一种基于能量网络方程的多能流系统的工作状态评估方法，包括：S1，利用热能和电能联合给N个独立的空间加热，建立能量网络，S2，利用广义的基尔霍夫强度量定律和基尔霍夫广延量定律对所述能量网络建立能量网络方程组；S3，联立能量网络方程组与能量系统的约束条件，构成完备的方程组；对能量网络方程组采用标幺制计算方法，将能量网络方程组中不同单位的物理量转化为无量纲参数，统一求解，得到各个单元设备的工作状态。对于较复杂的能量网络，利用方案的方法建立统一的模型和统一的能量网络方程并进行求解，能够很方便的得到网络中各个设备的工作状态。

摘要： 本发明涉及电力系统技术领域，公开了一种基于能量方程的单相LCL型并网逆变器有源阻尼策略，其电路结构为单相并网逆变器，所选用滤波器为LCL型滤波器，该并网逆变器基于能量方程运用机侧电流形成机侧电流回路控制器，引入滤波电容电压形成有源阻尼控制器，运用扩张状态观测器得到滤波电容电压观测值，以省去电容电压传感器，结合李雅普诺夫稳定理论保证整个控制系统稳定性，以实现单相LCL型并网逆变器的高性能工作。与现有技术相比，本发明不仅保持了全局稳定性，而且大大提高了谐振阻尼，而且具有良好的正弦电网电流质量、合理的总谐波失真和快速的动态响应。

摘要： 本发明公开了一种基于有限体积法耦合能量方程的输水管道气‑液两相均质流的模拟方法，包括：通过引入能量方程构建含自由气体均质两相流结合能量方程的双曲偏微分方程系统模型；构建出系统模型下各基础波的存在条件以及判定模型；构建系统模型下断点处三种近似黎曼求解器；通过重建流动变量，使得系统模型在空间上达到二阶精度；根据已有的边界条件，通过牛顿迭代法利用黎曼不变量迭代得到二阶的边界值；引入源项，求得格式离散方程；建立稳定性约束条件，更新初始变量进行下一时步计算。本发明基于有限体积法Godunov格式，通过引入了气液两相均质流能量方程的控制模型，提供了一种算法简单，易于实现的模拟方法，以在高计算效率的前提下得到高精度解。

摘要： 本发明公开了一种水力学能量方程流速测量实验装置及方法，装置包括流量调节阀、出水管、多孔筛板、漂浮小球、回水管、止水阀门和蓄水容器，流量调节阀设置在出水管上，蓄水容器设置在出水管下方，蓄水容器顶部开口，出水管流出的水直接流入蓄水容器中，多孔筛板直径略小于蓄水容器内径，多孔筛板固定在蓄水容器内壁，且固定高度可调；漂浮小球设置在蓄水容器内部，且位于多孔筛板下方；回水管与蓄水容器连通，止水阀门设置在回水管上；装置具有结构简单、可反复使用、成本少以及耗能小的特点。流量测量方法将水流流速转换为蓄水器内漂浮小球的上升速度，使流速测量方式更加直观精确，提高实验效率，节省实验时间，广泛应用于各类流体力学实验。

摘要： 本实用新型涉及水力学技术领域，且公开了一种水力学能量方程研究用具有可折叠功能的展示板，包括展示板，所述展示板的内部固定安装有磁性板，所述展示板的一侧固定安装有固定卡套，所述展示板的一侧固定安装有限位桶，所述限位桶的一端活动连接有支撑板，所述支撑板的内部开设有滑槽，所述滑槽的内壁活动连接有拉杆，所述拉杆的外壁固定安装有限位块，所述拉杆的一端固定安装有活动卡环，所述支撑板的一侧固定安装有第一连接杆，所述支撑板的内部开设有收纳槽。该水力学能量方程研究用具有可折叠功能的展示板，可以使得该装置在使用时便于对角度进行调节，从而便于使用者进行分析与计算，提升了使用者使用时的舒适度。