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稳定分层流数值模拟方法及圆球绕流特征研究 被引量:5
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作者 马卫状 丁勇 +2 位作者 李云波 牛明昌 蓝林欣 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期1278-1287,共10页
本文通过分析温度、盐度和压力对海水密度的相对影响,利用标准海水状态方程,联合求解温度形式的能量方程,提出一种新的实现温度主导状态下的密度连续分层数值模拟方法。基于有限体积法(FVM),通过求解连续性方程和动量守恒方程,湍流状态... 本文通过分析温度、盐度和压力对海水密度的相对影响,利用标准海水状态方程,联合求解温度形式的能量方程,提出一种新的实现温度主导状态下的密度连续分层数值模拟方法。基于有限体积法(FVM),通过求解连续性方程和动量守恒方程,湍流状态时采用基于k-ω湍流模型的脱体涡模拟(DES)方法,对连续分层流中的圆球绕流进行数值模拟,重点分析尾流场的旋涡脱落流动特性及尾涡结构特点。定量分析了尾涡结构中无因次涡包络区长度、涡旋脱落斯特罗哈尔数(St)、无因次化后的Lee波波长和无因次分离流线高度等尾涡流场特征。本文数值结果和Lin的圆球实验结果在定性和定量上保持一致,从而验证了本文建立的数值方法的正确性和有效性,可以为进一步研究密度分层流中潜航体航行尾流场问题提供有效的计算流体力学方法。 展开更多
关键词 连续分层流 尾涡结构 海水状态方程 圆球绕流 脱体涡模拟
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长江口海水的密度 被引量:8
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作者 陈国华 胡博路 +2 位作者 张力军 季荣 金建成 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 1992年第6期573-580,共8页
为了核对1980年国际海水状态方程应用于中国近岸海水的可靠性,高精度的磁力浮沉子密度计在15—25℃,盐度5—35,一个大气压条件下,测量了长江口附近海水及其人工稀释海水的相对密度。结果表明,海水密度直接测量值系统地偏高于状态方程计... 为了核对1980年国际海水状态方程应用于中国近岸海水的可靠性,高精度的磁力浮沉子密度计在15—25℃,盐度5—35,一个大气压条件下,测量了长江口附近海水及其人工稀释海水的相对密度。结果表明,海水密度直接测量值系统地偏高于状态方程计算值,二者之间的偏差随水样盐度值降低而增大,且与海水[Ca^(2+))/s比值成明显正相关关系。经计算机拟合,导出了长江口附近海水及其稀释海水的状态方程,该方程计算值与实验值的平均标准偏差为±3.9×10^(-3)kg/m^3。 展开更多
关键词 长江口 海水 密度
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珠江口海水密度的研究 被引量:6
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作者 陈国华 纪红 +2 位作者 谢式南 张力军 张爱滨 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1999年第S1期1-7,共7页
用磁力浮沉子密度测量装置,在15 ~25 ℃之间的三个温度下测定了珠江口20 个水样的密度。结果表明,测定值皆高于相应条件下国际标准海水状态方程的计算值,在海水盐度范围0.08~33 .446 ,密度平均偏差范围为2 .4... 用磁力浮沉子密度测量装置,在15 ~25 ℃之间的三个温度下测定了珠江口20 个水样的密度。结果表明,测定值皆高于相应条件下国际标准海水状态方程的计算值,在海水盐度范围0.08~33 .446 ,密度平均偏差范围为2 .4 ~54.0 ×10 - 3kg/m3 。测定密度和计算密度的偏差随盐度的降低而增大,与盐度的变化成直线相关:与(Ca2 + )/S、SO42 - /S比和比碱度之间皆呈指数曲线相关。珠江口水样(Ca2 + )/C1 、SO42 - /C1 和比碱度平均值分别超出大洋水平均值17 .8 % 、8 .21 % 和152 % ,其余的Na + /C1、K+ /C1 和Sr2 + /C1 比值与大洋水无明显差别,基本类同。珠江口海水的高碱度、高(Ca2 + )/C1 和高SO42 - /C1 是造成其海水密度正偏差的主要因素。经计算机拟合,首次导出了珠江口海水密度的状态方程,该方程计算值与实验值的平均标准偏差为±2.5×10- 3kg/m3 。 展开更多
关键词 珠江口 海水密度 离子比 国际海水状态方程
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THE DENSITIES OF CHANGJIANG ESTUARINE WATERS
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作者 陈国华 胡博路 +3 位作者 张力军 季荣 金建成 陈兵 《Chinese Journal of Oceanology and Limnology》 SCIE CAS CSCD 1993年第3期268-275,共8页
In order to check the validity of the International Equation of State of Seawater set up by the UNESCO in 1980 for application to China.coastal waters, the authors measured the relative density of Changjiang estuarine... In order to check the validity of the International Equation of State of Seawater set up by the UNESCO in 1980 for application to China.coastal waters, the authors measured the relative density of Changjiang estuarine seawater and seawater solutions diluted with the Changjiang River water at one atmosphere .from 5-35 salinity under 15-24℃ with a high precision magnetic float densimeter designed by them. The average standard deviation of measured values was ±2.3×10-3 kgm^3. The statistical results showed that for all samples from the Changjiang estuary , the measured density with the densimeter was always higher than the density calculated by the UNESCO equation . The average differences, for dry season and flood season seawater samples were( +6.3±2.3.)×10-3kgm-3 and (+8.1±2.3)×10-3 kgm-3,respectively. The average difference between the measured and calculated (from the UNESCO equation) density increased linearly as salinity decreased and became+47.2 ×10~3kgm^3 at the Changjiang River water salinity limit of around 0.134. A linear correlation was found between this average difference and the [Ca2+]/s ratio value. The experimental average values of [Ca2+]/s, [SO42-]/s, [Mg2+]/s> and [Sr2+]/s were 0.01183±1.0×10-4,0.07698±1.7×10-4, 0.03743±8.1×10-5 and 2.26×10-4, respectively, at sample salinities of 30 to 35 . The experimental value of [Ca ]/s for the Wuhu Changjiang River water was 0.2597. The resulting densities of all samples were then fitted to an equation of the formwhere dw is the density of SMOW and B1 , B2, B3 and B4 are temperature-dependent parameters . The average standard deviation between calculated densities of this equation and experimental values was ±3.9×10-3kgm-3. 展开更多
关键词 CHANGJIANG ESTUARY DENSITY of seawater INTERNATIONAL equation of state of seawater
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1980年国际标准海水状态方程应用于低盐海水的可能性
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作者 纪红 陈国华 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1999年第S1期69-71,共3页
为了考察1980 年国际标准海水状态方程在盐度小于0 .5 条件下的适用性,测定了0 .039~2 .000 盐度范围内的稀释大洋水的密度,并与状态方程的计算值作了比较。测定值与计算值之间的平均偏差为±0.6×10... 为了考察1980 年国际标准海水状态方程在盐度小于0 .5 条件下的适用性,测定了0 .039~2 .000 盐度范围内的稀释大洋水的密度,并与状态方程的计算值作了比较。测定值与计算值之间的平均偏差为±0.6×10- 3kg/m3 ,小于状态方程的标准偏差3.6 ×10- 3kg/m3 。结果认为1980 年国际标准海水状态方程的低盐范围可以从现在的0.5 继续扩展到0.039 。 展开更多
关键词 国际海水状态方程 海水密度 稀释低盐海水
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基于微分方程的散乱数据拟合方法在海水密度问题中的应用
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作者 朱亮 《复旦学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期217-223,共7页
首先提出了一种基于微分方程形式解来拟合数据的方法,其主要思想是通过实验采集的数据点近似地求出这些数据蕴含的目标函数应该满足的微分方程,将它作为目标问题满足的物理模型,然后设法求其形式解来得到基函数,以此为基础拟合散乱数据... 首先提出了一种基于微分方程形式解来拟合数据的方法,其主要思想是通过实验采集的数据点近似地求出这些数据蕴含的目标函数应该满足的微分方程,将它作为目标问题满足的物理模型,然后设法求其形式解来得到基函数,以此为基础拟合散乱数据.接着,利用该方法对国际通用海水密度公式做了一个新的逼近.由实验结果可看出逼近函数不仅在形式上比原公式大大简化,而且还保证了相当的精度(平均误差数量级在10-4kg/m3左右),从而也证明了该方法确实有一定的应用价值. 展开更多
关键词 微分方程 数据拟合 国际通用海水密度公式
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杭州湾海水密度研究 被引量:5
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作者 陈国华 纪红 +3 位作者 谢式南 张力军 金建成 张爱滨 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1999年第S1期8-16,共9页
用磁力浮沉子密度测量装置,在15 ~25 ℃之间的三个温度下测定了杭州湾30 个水样的密度。结果表明,测定值皆高于相应条件下国际标准海水状态方程的计算值,在海水盐度范围5.56~26 .4 ,密度平均偏差值为28 .2 ~... 用磁力浮沉子密度测量装置,在15 ~25 ℃之间的三个温度下测定了杭州湾30 个水样的密度。结果表明,测定值皆高于相应条件下国际标准海水状态方程的计算值,在海水盐度范围5.56~26 .4 ,密度平均偏差值为28 .2 ~120 .5 ×10- 3kg/m3 。测定密度和计算密度的偏差随盐度的降低而增大,与盐度的变化成直线相关;与(Ca2 + )/S和比碱度之间皆呈指数曲线相关。杭州湾海水枯水期和丰水期水样的(Ca2 + )/Cl 比平均值分别超出大洋水平均值28 .8% 和20 .6% ;杭州湾海水枯水期和丰水期的比碱度平均值分别超出大洋水平均值60 .3 % 和302 % ;(Mg2 + )/Cl 比、枯水期水样SO2 -4 /Cl 比及Sr2 + /Cl 比与大洋水平均值相同或相近,丰水期水样SO2 -4 /Cl 高出大洋水平均值7 .1 % ;结合主要离子在湾内平面分布图,得出杭州湾海水高的Ca2 + /Cl 比、比碱度和SO2 -4 /Cl 比,除了受江水输入影响以外,主要还是受湾北岸工业区废水排放的影响。并首次给出了杭州湾海水的密度公式。 展开更多
关键词 杭州湾 海水密度 离子比 国际海水状态方程
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