NACA翼型量水設(shè)施測(cè)流機(jī)理及水力優(yōu)化研究

槽類量水設(shè)施的測(cè)流機(jī)理研究是灌區(qū)量水工作的基礎(chǔ)。本項(xiàng)目以經(jīng)典NACA翼型量水槽為研究對(duì)象，采用理論分析、模型試驗(yàn)與數(shù)值仿真相結(jié)合的方法，討論其測(cè)流機(jī)理及流場(chǎng)特性，同時(shí)構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化體系，提出一種具有良好測(cè)流精度與適應(yīng)性的新型量水設(shè)施，并將其與不同型制的量水槽進(jìn)行類比研究。主要成果如下：（1）通過參數(shù)化方法與優(yōu)化算法理論構(gòu)建了翼型量水設(shè)施的多目標(biāo)優(yōu)化平臺(tái)，對(duì)經(jīng)典NACA翼型量水設(shè)施進(jìn)行多目標(biāo)水力優(yōu)化并驗(yàn)證其可靠性。（2）完成了經(jīng)典NACA翼型量水槽與優(yōu)化翼型量水槽的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)類比研究，討論二者的測(cè)流機(jī)理與流場(chǎng)結(jié)構(gòu)。（3）研究了不同工況下經(jīng)典NACA翼型量水槽、NACA翼型量水柱、優(yōu)化翼型量水槽及巴歇爾量水槽的流場(chǎng)特性、測(cè)流比率、水頭損失、佛汝德數(shù)等水力參數(shù)，討論了各型量水設(shè)施的測(cè)流方式、擾流機(jī)理及流場(chǎng)結(jié)構(gòu)等。研究成果不僅有利于進(jìn)一步推動(dòng)灌區(qū)節(jié)水和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，而且對(duì)現(xiàn)有水力學(xué)問題的研究也有一定的參考價(jià)值。 2100433B

槽類量水建筑物是一種灌區(qū)常見的特設(shè)量水設(shè)施，NACA翼型量水設(shè)施的經(jīng)典翼面外形具有良好的流體動(dòng)力特性，對(duì)其流場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究是討論其測(cè)流機(jī)理的關(guān)鍵。本項(xiàng)目基于模型試驗(yàn)與數(shù)值仿真技術(shù)，通過討論不同工況下經(jīng)典NACA翼型量水槽、量水柱的過流能力范圍、臨界淹沒度、水頭損失、佛汝德數(shù)、壅水高度等相關(guān)水力參數(shù)，分析其測(cè)流機(jī)理及流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，并將研究成果與相似工況下巴歇爾量水槽、無喉道量水槽進(jìn)行類比研究，討論翼型外形控制方程在改變過流環(huán)境條件下的適應(yīng)性，確定各量水設(shè)施的適用條件及選型標(biāo)準(zhǔn)；針對(duì)量水設(shè)施在小坡降低水頭灌區(qū)易出現(xiàn)阻水等問題，構(gòu)建自動(dòng)集成與優(yōu)化體系，基于參數(shù)化方法與優(yōu)化算法理論，對(duì)經(jīng)典NACA翼型量水設(shè)施進(jìn)行多目標(biāo)水力優(yōu)化研究，最終提出相應(yīng)的優(yōu)化方法及基于該方法得到的具有良好測(cè)流精度與適應(yīng)性的新型量水設(shè)施。項(xiàng)目成果不僅能夠?yàn)楣鄥^(qū)量水技術(shù)發(fā)展提供一定的建議，而且對(duì)現(xiàn)有水力學(xué)問題的研究也有一定的參考。

從超聲降解有機(jī)物和超聲處理廢水的機(jī)理研究著手，探討物理、化學(xué)條件以及聲化學(xué)反應(yīng)器的參數(shù)對(duì)降解（處理）效果的影響，明確聲空化分布的規(guī)律。結(jié)合我校承擔(dān)的水處理工程，進(jìn)行聲化學(xué)反應(yīng)器的參數(shù)優(yōu)化及機(jī)理研究。對(duì)具有均勻聲場(chǎng)的大容量超聲水處理反應(yīng)器分別基于聲學(xué)、電學(xué)、化學(xué)、機(jī)械等條件進(jìn)行試驗(yàn)，研制基本符合大容量高效的聲化學(xué)反應(yīng)器。并使用研制出的聲化學(xué)反應(yīng)器以典型的有機(jī)物水溶液和實(shí)際工程中的污水為研究對(duì)象，在多種條件下，進(jìn)行超聲/臭氧協(xié)同作用降解有機(jī)物試驗(yàn)。利用紫外光譜儀作定波長(zhǎng)掃描、循環(huán)狀態(tài)動(dòng)態(tài)測(cè)試，并利用電導(dǎo)儀等儀器來追蹤空化進(jìn)度。結(jié)合有機(jī)物降解情況，找出可使超聲快速高效降解水中有機(jī)污染物的物理和化學(xué)條件。為解決聲化學(xué)遲遲不能在工業(yè)上推廣的瓶頸問題（缺少高效的聲化學(xué)反應(yīng)器）奠定研制與生產(chǎn)的基礎(chǔ)；為更深入地了解超聲及其聯(lián)合技術(shù)降解水中有機(jī)物的機(jī)理進(jìn)行基礎(chǔ)性研究以及為這一技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用做科學(xué)儲(chǔ)備。 2100433B

本書是作者及其研究團(tuán)隊(duì)在多個(gè)國(guó)家和省部級(jí)以及橫向項(xiàng)目基礎(chǔ)上的研究成果的總結(jié)，主要內(nèi)容以風(fēng)力機(jī)翼型及葉片空氣動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ)，開創(chuàng)性地引入保角變換理論，結(jié)合泛函分析方法，提出了一系列風(fēng)力機(jī)翼型參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，并設(shè)計(jì)出了相對(duì)厚度在12%~40%的翼型系列；對(duì)風(fēng)力機(jī)新型翼型進(jìn)行了模型試制及風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析，驗(yàn)證了新設(shè)計(jì)的翼型具有較好的氣動(dòng)性能等。