NACA翼型量水設(shè)施測流機理及水力優(yōu)化研究結(jié)題摘要

槽類量水設(shè)施的測流機理研究是灌區(qū)量水工作的基礎(chǔ)。本項目以經(jīng)典NACA翼型量水槽為研究對象，采用理論分析、模型試驗與數(shù)值仿真相結(jié)合的方法，討論其測流機理及流場特性，同時構(gòu)建多目標優(yōu)化體系，提出一種具有良好測流精度與適應性的新型量水設(shè)施，并將其與不同型制的量水槽進行類比研究。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)施的多目標優(yōu)化平臺，對經(jīng)典NACA翼型量水設(shè)施進行多目標水力優(yōu)化并驗證其可靠性。（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結(jié)構(gòu)類比研究，討論二者的測流機理與流場結(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特性、測流比率、水頭損失、佛汝德數(shù)等水力參數(shù)，討論了各型量水設(shè)施的測流方式、擾流機理及流場結(jié)構(gòu)等。研究成果不僅有利于進一步推動灌區(qū)節(jié)水和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，而且對現(xiàn)有水力學問題的研究也有一定的參考價值。 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力特性，對其流場結(jié)構(gòu)進行研究是討論其測流機理的關(guān)鍵。本項目基于模型試驗與數(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)，分析其測流機理及流場結(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)境條件下的適應性，確定各量水設(shè)施的適用條件及選型標準；針對量水設(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，對經(jīng)典NACA翼型量水設(shè)施進行多目標水力優(yōu)化研究，最終提出相應的優(yōu)化方法及基于該方法得到的具有良好測流精度與適應性的新型量水設(shè)施。項目成果不僅能夠為灌區(qū)量水技術(shù)發(fā)展提供一定的建議，而且對現(xiàn)有水力學問題的研究也有一定的參考。

從超聲降解有機物和超聲處理廢水的機理研究著手，探討物理、化學條件以及聲化學反應器的參數(shù)對降解（處理）效果的影響，明確聲空化分布的規(guī)律。結(jié)合我校承擔的水處理工程，進行聲化學反應器的參數(shù)優(yōu)化及機理研究。對具有均勻聲場的大容量超聲水處理反應器分別基于聲學、電學、化學、機械等條件進行試驗，研制基本符合大容量高效的聲化學反應器。并使用研制出的聲化學反應器以典型的有機物水溶液和實際工程中的污水為研究對象，在多種條件下，進行超聲/臭氧協(xié)同作用降解有機物試驗。利用紫外光譜儀作定波長掃描、循環(huán)狀態(tài)動態(tài)測試，并利用電導儀等儀器來追蹤空化進度。結(jié)合有機物降解情況，找出可使超聲快速高效降解水中有機污染物的物理和化學條件。為解決聲化學遲遲不能在工業(yè)上推廣的瓶頸問題（缺少高效的聲化學反應器）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)降解水中有機物的機理進行基礎(chǔ)性研究以及為這一技術(shù)的實際應用做科學儲備。 2100433B

本書是作者及其研究團隊在多個國家和省部級以及橫向項目基礎(chǔ)上的研究成果的總結(jié)，主要內(nèi)容以風力機翼型及葉片空氣動力學理論為基礎(chǔ)，開創(chuàng)性地引入保角變換理論，結(jié)合泛函分析方法，提出了一系列風力機翼型參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計方法，并設(shè)計出了相對厚度在12%~40%的翼型系列；對風力機新型翼型進行了模型試制及風洞實驗對比分析，驗證了新設(shè)計的翼型具有較好的氣動性能等。