风生流

摘要： 针对目前风生流的实测时间序列同步性研究的不足,本文采用多尺度联合置换熵,构建了DI指数、同步性指数I_(sync)和同步性指标α,对模拟时间序列和海洋实测时间序列进行了计算和分析。计算结果表明:同步性指数I_(sync)和同步性指标α能够识别时滞同步性和周期同步性;对涨落潮分离以后的数据进行分析,发现所有测站在落潮期间风应力对表面流向的影响更大。本文研究成果对分析和研究特定区域天文潮的涨落对风生流的影响有一定的理论指导和借鉴意义。

摘要： 湖泊流态对区域内污染物分布及其输移扩散有重要影响。为探究风生流和吞吐流共同作用对湖泊环流的影响,以太湖贡湖湾为例,基于MIKE21模型建立二维水动力-水质耦合模型,模拟水动力环流情况,并统计了各区域污染物质量浓度分布范围、面积占比等,总结不同污染物在空间上的质量浓度分布规律。结果表明:以风生流为主导,风生流和吞吐流共同作用下,秋冬季贡湖湾水动力特征为北部逆时针环流、南部顺时针环流,岸边流速高于湖心区域的;污染物质量浓度南部高、北部低,东部至南部沿岸污染物质量浓度高于其他区域的;各区域污染物质量浓度由外环至内环依次降低;受环流以及大贡山、小贡山地形阻挡的协同影响,环流间隙存在两个污染物滞留带;随着引水流量增大,污染物高质量浓度区域面积占比增加,低质量浓度区域面积占比减少;秋冬季节贡湖湾污染物以TN和TP为主,应予以特别关注。

摘要： 建立高精度的太湖三维风生流数值模型和风生流-污染物耦合数值模型,分析了盛行风作用下的太湖风生流特征和风生流驱动下的太湖污染物输移特征.结果表明:稳定后的太湖风生流场,表层流速大于底层流速,表层流向基本上同风向一致,底层流向则与表层大致相反,具有补偿流的特征;风向能显著影响太湖风生流的形态和结构;在垂向扩散作用下,太湖污染物质量浓度沿水深方向上近似均匀分布;在定常风作用下,太湖北部的湖湾区出现多个小尺度闭合环流,不利于污染物的输移扩散,对太湖水环境会产生不利影响.

摘要： 漂浮式水上光伏电站是一种新能源发电方式,目前已建设在我国许多湖泊和水库(下文简称为"湖库")上.由于湖库的风生流会显著影响其垂直方向和表面的水流分布规律,而关于漂浮式水上光伏电站对湖库风生流的作用机理还有待深入研究.基于此,本文以我国东北地区某中型水库为例,通过建立考虑了漂浮式水上光伏电站不同布置方案的三维水动力数值模型,研究了在该水库上建设的漂浮式水上光伏电站对水库水流运动规律的影响.研究结果表明:未建设漂浮式水上光伏电站时,由于风场作用,整个水库在垂向剖面上呈现一个顺时针环流,其表层水流方向为上风区(即水库的南侧)向下风区(即水库的北侧)流动,底层水流方向为下风区向上风区流动;当在水库的上风区建设漂浮式水上光伏电站后,整个水库从垂向剖面来看,上风区的水流流速较小,顺时针环流主要存在于下风区;当在水库中间建设漂浮式水上光伏电站后,从平面上来看,在水库的东西侧均出现了顺时针环流,从垂向剖面来看,上风区和下风区均存在较弱的顺时针环流,而光伏电站下方的下层水流流向上风区方向.该研究成果揭示了漂浮式水上光伏电站对湖库风生流的作用机理,为漂浮式水上光伏电站项目的设计和湖库生态管理提供了科学依据.

摘要： 深入认识大型湖泊在不同风速、风向和水位下三维风生流结构特征对于湖泊污染控制、生态恢复及资源的开发利用具有重要意义.本文在构建笛卡尔坐标系下洪泽湖三维水动力模型的基础上,利用2次全湖30个点位流场监测数据验证了模型精度.基于1975-2020年长系列风场观测数据,确定了洪泽湖典型风速风向.在此基础上,模拟了 16种不同风向,13种不同风速和20种不同水位工况条件下洪泽湖三维风生流结构.结果表明:水动力模型可以较好地刻画洪泽湖三维湖流变化特征.洪泽湖风生流结构随风向变化呈现出较大空间差异.风生流流速随着风速的升高呈加速上升趋势,其中表层水体流速上升幅度远高于其他水层.在2.4 m/s东风驱动下,溧河洼、成子湖和南部湖区垂向平均流速随着水位上升呈先升高后降低的趋势,3个湖区分别在12.7、12.4和12.2 m水位下流速达到最大值.

摘要： 洋沙泡作为浅水湖泊是白城市主要灌溉及饮用水水源,内源污染是影响其水质的主要原因.为查明风生流对其水环境的主要影响,利用MIKE21建立洋沙泡二维水动力模型,采用单一控制变量法,模拟了风速、风向和引水流量对洋沙泡风生流强度的影响进行分析.结果显示,风速是影响风生流强度的最主要因素,这与其较浅的水深有关,与4m/s风速相比,7m/s风速作用时整个湖泊流速平均增长63.6％,盛行风向作用下风速越大湖流流速越快;引水流量对湖流流速的影响范围有限,仅会影响引水口周边水域的水流流速,但湖泊整体流速减慢了4.9％;风向的改变会直接导致环流流向的变化,西南风和东北风分别作用时,洋沙泡湖流流速并没有明显的差别.研究结果可为洋沙泡日后的水环境治理提供流场分布数据.

摘要： 水位是关系太湖流域水安全问题的核心水动力参数.风场是太湖水位的决定性因素,但是两者间的相互关系尚不明确.本文基于原型观测试验采集的风场和水位数据,分析了SE和NE两种典型风场持续作用24h情况下,太湖6处水位站点的水位分布特征,总结了太湖水位对不同风速的响应关系.研究结果表明:地理位置决定了太湖水位站点的相关性,湖区北部犊山闸站和大浦口站间和南部洞庭西山站、小梅口站和吴溇站间的相关关系均较为显著;SE风向作用下,太湖水位分布特征与风速有关.9m/s风速作用下,太湖水位随风程增加而增加.5m/s左右风速作用下,太湖水位分布特征并不严格符合这一规律;NE风向作用下,太湖水位基本符合随风程增加而增加的规律,水深相同情况下,风速与环湖水位差正相关,风速相同情况下,水深与环湖水位差负相关.

摘要： 一、试题设计阅读图文材料,回答下列问题。材料一湖流是指湖泊中大致沿某一方向前进运动的水流。湖水在水力梯度(入流处和出流处之间的高差)作用下流动,称为吞吐流。因盛行风对湖面的持续作用而引起的湖水运动称为风生流。实际上,湖流多为由吞吐流和风生流组合而形成的混合流。

摘要： 南四湖属典型的浅水湖泊,湖内地形错综复杂,调水前水流由上级湖流向下级湖,调水后水流通过水泵逐级提升(逆坡)由下级湖流向上级湖,调水前、后水流条件改变了南四湖的流场特征.借助于SMS地表水模拟软件,以南四湖万分之一地形图(CAD版)为基础,考虑湖内各种植物、湖田及航道等对调水的阻隔作用,采用伽辽金有限元法建立了南四湖水流数学模型,进行了不同风况条件下南四湖调水前、后流场的数值模拟研究.结果表明,非调水期南四湖内风生流现象明显;调水期水动力条件发生改变,风对南四湖输水流场的影响较小,可以忽略风应力作用.

摘要： 结合2000年太湖四季的风向频率和平均风速资料,采用有限体积Godunov型通量差分裂(FDS)格式构建太湖水动力模型,对太湖风生流进行了数值模拟,分析了太湖风生环流的基本形态特征,并进行了验证.进一步对四季盛行风场下的太湖流场和水动力特征进行数值研究,得到了不同季节不同湖区的流动规律和水动力特征.结果表明:太湖风生流流态特征主要与风向有关,风速大小主要决定湖流流速的大小;不同季节平均流速由大到小的排序分别为:冬季、春季、秋季、夏季;从不同的湖区看,湖岸区的流速最大,湖湾区次之,湖心区最小.

摘要： 根据高盐度湖泊水动力特征,以西北咸水湖泊艾比湖为例,建立考虑密度差异的三维水动力数学模型.选取典型风场,分析不同风场作用下的高盐度湖泊风生流形成过程以及风生流的三维空间分布特征.研究结果表明,艾比湖风生流形成在时间上可分为湖流和风向一致阶段、湖水运动方向逐渐偏离风向的过渡阶段及环流形成的稳定阶段三个阶段.当风生流场达到稳定状态时,表层流流向与风向基本一致,中部形成若干小尺度环流,而湖泊中心区域的底层流场与表面流场的方向大致相反,表现为很明显的补偿流.总体上,水平方向的流速呈现自表层向下递减的变化趋势,岸边流速大于中心流速,迎风岸流速大于背风岸流速,表现出与淡水湖泊基本相同的水动力空间分布特征.

摘要： 近年来湖泊生态动力学模型研究取得了飞速的发展,能够更详细准确地模拟水体的富营养化，预测湖泊水质，但各种模型仍有不足.为克服现有湖泊生态动力学模型边界条件模糊、参数难以确定的不足,"十一五"水专项巢湖湖泊生态动力学模型耦合了高精度的实时风场模型、入湖水流水质过程模拟的面源污染模型,同时在时间和空间两维尺度上对水质参数进行率定.作为一个典型的浅水湖泊,水体流动乃至水质迁移受风场的影响很大,因此巢湖的生态动力学模型要建立在风生流的基础上.巢湖生态动力学模型以风场模拟的气象模块驱动水文模拟的水动力模块,以水动力模块驱动湖泊水生态模拟的生态动力学模块,建立了气象—水文—水质一体化模型,实施浅水型风生流湖泊生态动力学模拟.不仅包括了湖泊水生态的主要水质、生态指标的全方位模拟,也是针对美国WASP模型的一个改进,在模拟精度上有了很大的提高.

摘要： 湖泊蓝藻控制的岸上实验,需要形成类似湖泊风生流流场.本文通过方案比较,提出了经济可行的物理模拟方法,建立了三维流固耦合模型.利用Fluent对推流器形成的流场进行了数值模拟,数值结果表明k-ε双方程标准湍流模型的计算结果与实验测试结果相符;通过多种布置方式的推流器形成速度场的比较,选用较为合理的三推流器方案,并通过加设导流板和调节推流器倾角,对该方案进行优化,得到了较为理想的上下回流循环速度场.

摘要： 本文将ECOMSED模式用于太湖水动力的模拟研究,对典型风场(SE,NW)作用下太湖湖流的特征作了分析,在整层平均流场的结构、垂向各层流场的内部结构、层与层之间的变化情况及流速的量级等方面,均与现有成果基本吻合,说明本模型模拟太湖水动力结果的准确性和可靠性,以期为运用ECOMSED模型研究太湖的泥沙输移、藻类富集等等提供一定基础。

摘要： 在文200m×200m湖泊DEM基础上，利用二维湖泊动力学模型RMA2模拟了武汉东湖在3 m/s北风作用下的风生环流。模拟结果表明，该风向下东湖平均流速约为1.0cm/s，最大流速为3.5cm/s。湖流形态是在汤菱湖、郭郑湖、团湖和后湖4个子湖里形成不同的风生环流。本文还采用格网尺度在100m×100m的湖泊水下地形，模拟隔堤与桥涵对湖流形态的影响，发现两种不同尺度DEM情况下，湖泊风生流场比较一致，说明在这样尺度下模拟该湖的风生湖流场是可行的。

摘要： 本文介绍了东平湖风生流的数值模拟工作.从控制方程组出发,用伽辽金有限元法模拟了东平湖的风生流流场,对不同的风场情况下的水流特征做了分析。

摘要： 一种风送管道风、粉二相流测量系统由二相流测量装置、给煤机、一次风风重测量装置及数据采集控制器构成。该测量系统涉及风送物料的在线测量，特别涉及燃煤电站风送煤粉重量和风重量的在线测量。该系统的二相流测量装置安装在燃煤电站风送供粉系统的20多个风送供粉管道上，用以实现对管道内二相流煤粉重量、风重量以及风/粉比在线测量，为锅炉供粉均匀化、配风最优化控制，提供了最重要依据，这对锅炉运行的稳定性、经济性、安全性以及降耗减排都有重要意义。本专利还公开了依据二相流测量技术、软测量技术和流体力学原理建立起来的二相流测量方法。

摘要： 一种先进的“集、控流变压流场”系统，成为新的风力发电基础理论和系统工程技术。它是通过流场的集流控制，改变了风速与风压，将风能密度比提高，使自然界中的气流成为可改变和可压缩的。当气流通过涡流体时，流场压力的改变，使阻力型风力机的风能转换率高于升阻型风力机。多极差速发电机，适应在最小及最大风速工况下保持额定功率做功，实现单机组高容量装机。改变了风电理论奠基人，德国著名物理学家贝茨以自然流场为依据创立的“贝茨理论”，否定了“贝茨理论”体系中的；在自然界中气流是不可压缩的论点，升阻型风力机的风能转换率大于阻力型风力机的论点。

摘要： 一种风送管道风、粉二相流测量系统及二相流控制系统是由二相流测量装置、一次风风重测量装置、给煤机、煤粉分配器、二次风风重测量装置、二次风风速测量装置及数据采集控制器构成，用以对风送煤粉管道及二次风配风管道内的煤粉重量、一次风重量、风、粉比以及二次风风重等测量，并依据测量参数进行风‑粉比定值控制、均衡供粉控制、均衡配风控制，以解决锅炉煤粉燃烧分布不均、煤粉燃烧不佳(燃烧过度或不足)以及配风量过大、排烟损失过大等问题。该系统应用于燃煤电站供粉系统中，对电站降耗减排具有重要意义。

摘要： 本实用新型公开了一种分风散流器及分风散流装置，该分风散流器包括第一板段、第二板段及第三板段，第一板段、第二板段及第三板段的下端均分别相对于其上端向下延伸；第一板段的上端向第一侧倾斜、下端向第二侧倾斜，第二板段的上端与第一板段的下端相接，第三板段的下端与第二板段的下端相接，并在第二板段与第三板段之间形成集水槽；第三板段的下端向一侧倾斜、上端向第二侧倾斜；第一侧、第二侧的方向相反。本实用新型可以有效的对冷却水进行分流，且分风效果更理想。

摘要： 本发明公开了一种在风生流试验中通过PLIF测量系统测量污染物扩散的方法，根据溶液浓度最大值进行标准溶液配比，按照n个浓度梯度进行溶液配比，将容器置于模型中的某个所述激光点位置，往容器中添加模型中的水，容器内的水面高度和模型水位线保持一致，此时浓度值为0，通过相机记录此时的光斑亮度；将标准浓度溶液装入容器中，放置于模型中任意一个激光点位置，通过相机记录此时的光斑亮度；绘制σ和μ的关系曲线，拟合获得标定曲线，根据标定曲线，可将任意测量点激光诱导发出的荧光灰度值还原成浓度值，插值生成浓度分布的等值线。本发明具备使用便捷，操作方便、实用性强等特点。

摘要： 本发明公开了一种风生流除藻装置。该装置由蓝藻导流装置、导流装置浮漂、导流装置与浮漂固定杆、定位孔、平衡气囊、定水线和排水孔等构成，所述的导流装置开口朝向来风方向，在风生流的作用下富含藻类的表面10-30mm的湖水将沿着导流装置流入，从排水孔经排水管排于水势较低处的滤藻网上，经机械或人工方式将滤藻网上的藻类除去或更换滤藻网。本发明的优点：采用物理法，无需驱动力，可以随着水位高低自适应升降的无碳环保装置，低成本有效地改善湖面藻类富集的问题。

摘要： 本发明公开了一种大型风生流物理模型风场模拟系统，该系统包括桁架结构以及风幕机，桁架结构安装于模型上方50cm内，各风幕机分别通过升降结构安装在所述桁架结构下；其中，各所述风幕机在桁架结构上的布设满足条件：沿主风向设置风速断面，并由所述风幕机送风，各风幕机在风速断面间保持接力作用，以使断面间风速分布相同。本发明采用断面式送风构思，沿主风向设置风速断面，采用风幕机送风，风速断面间存在接力作用，可满足断面间风速分布相同，保证模型风场均匀稳定。

摘要： 本发明公开了一种在风生流试验中通过PLIF测量系统测量污染物扩散的方法，根据溶液浓度最大值进行标准溶液配比，按照n个浓度梯度进行溶液配比，将容器置于模型中的某个所述激光点位置，往容器中添加模型中的水，容器内的水面高度和模型水位线保持一致，此时浓度值为0，通过相机记录此时的光斑亮度；将标准浓度溶液装入容器中，放置于模型中任意一个激光点位置，通过相机记录此时的光斑亮度；绘制σ和μ的关系曲线，拟合获得标定曲线，根据标定曲线，可将任意测量点激光诱导发出的荧光灰度值还原成浓度值，插值生成浓度分布的等值线。本发明具备使用便捷，操作方便、实用性强等特点。

摘要： 本发明公开了一种风生流除藻装置。该装置由蓝藻导流装置、导流装置浮漂、导流装置与浮漂固定杆、定位孔、平衡气囊、定水线和排水孔等构成，所述的导流装置开口朝向来风方向，在风生流的作用下富含藻类的表面10-30mm的湖水将沿着导流装置流入，从排水孔经排水管排于水势较低处的滤藻网上，经机械或人工方式将滤藻网上的藻类除去或更换滤藻网。本发明的优点：采用物理法，无需驱动力，可以随着水位高低自适应升降的无碳环保装置，低成本有效地改善湖面藻类富集的问题。

摘要： 本实用新型是一种适用于风生流表面流场图像测量的示踪粒子，属于流体力学技术领域。该粒子整体为流线环球形状，所述粒子的中间为柱形空腔，所述粒子正面为环形，侧面为锥体。该粒子水流跟随性好，不易受风的影响，不易搁浅，不易聚集，易于摄像机获取，提高了表面流场测量精度。