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基于改进风场的舟山渔港风暴潮模拟

基于改进风场的舟山渔港风暴潮模拟

作者：钟汕虹浙江大学

学位级别：硕士

舟山渔港服务于世界著名的舟山渔场,港内渔船众多。自1951年至2018年,大约110场台风暴潮影响渔港,开展台风暴潮数值模拟对渔港防灾减灾具有重要意义。本文引入与风速成正比的海面阻力项修正了梯度风方程,根据台风剖面特征提出了一种新... 详细信息

舟山渔港服务于世界著名的舟山渔场,港内渔船众多。自1951年至2018年,大约110场台风暴潮影响渔港,开展台风暴潮数值模拟对渔港防灾减灾具有重要意义。本文引入与风速成正比的海面阻力项修正了梯度风方程,根据台风剖面特征提出了一种新的气压公式,代入经修正的梯度风方程导出梯度风速公式,构建了一个新的风场模式。根据Holland、藤田-高桥与本文模式计算了气旋Joan、Tracy与Betty的气压和风速剖面,结合实测资料获得气压技术评分指标均达到0.99,而本文模式的风速技术评分指标达0.93～0.99,精度显著高于其他模式。利用Delft 3D建立了舟山渔港海域嵌套网格台风暴潮模型,据中国近海台风数据拟合得最大风速半径与中心气压的关系,嵌套风暴潮模型结合Holland与本文风场模式模拟了影响舟山9417、9711、0509和1211台风的风暴潮位,与实测资料对比发现本文模式具有更好的风暴潮模拟效果。根据影响舟山的台风资料,分5种来向共10条虚拟路径模拟了渔港台风暴潮,结果表明南侧登陆台风造成的风暴潮位高于北侧登陆,最高风暴潮位出现在SE-R-路径。SE-R-路径台风三种中心移速下,以慢速台风作用于港区的时间较长,风暴潮位最高。港区北岸海堤西端无法抵挡12级台风的风暴潮位,中部可抵挡17级台风风暴潮位,东端海堤防台能力约在12～15级。10条台风路径下,对港内渔船所受风流合力进行了计算,结果表明南侧登陆台风更易使渔船走锚,S-R-路径渔船受力最大,在14级台风作用下接近锚抓力25.28kN,此时停泊面积为3.04km2,15-17级台风时港内可停泊面积为0.55 km2。在SE与S方向共增设8条路径,计算了风暴潮位与风流合力。舟山渔港两端通海,SE-0.5R-路径风速加大了入港涨潮流,而与ESE渔港走向呈13°夹角利于水体滞留港区,造成的漫堤概率最大。S-0.5R-路径风向与渔港走向接近正交,渔船所受风流合力最大,走锚风险较高。小干岛西侧布置丁坝使17级台风作用时漫堤概率下降3.3%;小干岛东侧布置丁坝使14级台风作用下锚泊面积增加0.9km2,两者均可提高渔港防台能力。

关键词：台风暴潮风场模式数值模拟漫堤分析渔港锚地

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灵芝复方的研制及其改善睡眠的研究

灵芝复方的研制及其改善睡眠的研究

作者：钟咏汕福建农林大学

学位级别：硕士

失眠症容易引起记忆的衰退,免疫的下降和功能的衰竭,现已成为当代常见的精神疾病。本文分别采用水提法和醇提法获取灵芝提取物,组成不同的灵芝复方,研究其联合戊巴比妥钠诱导小鼠的睡眠作用,以期为开发改善睡眠的功能食品提供科学依据... 详细信息

失眠症容易引起记忆的衰退,免疫的下降和功能的衰竭,现已成为当代常见的精神疾病。本文分别采用水提法和醇提法获取灵芝提取物,组成不同的灵芝复方,研究其联合戊巴比妥钠诱导小鼠的睡眠作用,以期为开发改善睡眠的功能食品提供科学依据。其主要研究结果如下:1、通过灵芝提取物的制备,灵芝复方的配制及冷冻干燥,制成六组药剂:灵芝水提物低剂量组,灵芝水提物高剂量组,灵芝醇提物低剂量组,灵芝醇提物高剂量组,灵芝复方一组(含灵芝醇提物、中药牡蛎、酸枣仁的混悬液),灵芝复方二组(含灵芝水提物、中药牡蛎、酸枣仁的混悬液)。随后对此六组药剂进行直接睡眠实验、戊巴比妥钠阈下计量催眠实验、延长戊巴比妥钠诱导小鼠睡眠时间实验及巴比妥钠睡眠潜伏期实验。结果发现连续给药21d,各药剂组与对照组小鼠相比,体重均无明显变化且无直接睡眠作用。与对照组比较,灵芝水提物低剂量能显著缩短小鼠睡眠潜伏期,而灵芝水提物高剂量不仅能明显延长戊巴比妥钠诱导小鼠睡眠时间,缩短睡眠潜伏期,还能显著延长戊巴比妥钠阈下剂量所致小鼠的睡眠时间;给予灵芝醇提物高剂量能极显著延长戊巴比妥钠阈下剂量所致小鼠的睡眠时间,缩短睡眠潜伏期,但是没有延长小鼠睡眠时间;灵芝复方一能明显延长小鼠的睡眠时间,缩短睡眠潜伏时间,且能极显著延长戊巴比妥钠阈下剂量所致小鼠的睡眠时间;灵芝醇提物低剂量与灵芝复方二对小鼠的睡眠均无明显影响。综合睡眠实验得知以灵芝醇提物组成的复方(灵芝复方一)对小鼠的睡眠作用效果最佳,并以此灵芝复方为材料作为后续的研究。2、通过连续给药21d,末次给药后1h,脱颈处死小鼠,取大脑组织,利用酶联免疫法测定脑内神经递质及细胞因子,发现灵芝复方可显著增加小鼠全脑内5-羟色胺(5-HT)及多巴胺(DA)的含量,降低脑内食欲素(Orexin)、神经肽物质P(SP)、肿瘤坏死因子(TNF)、一氧化氮(NO)、白细胞介素-1(IL-1)及一氧化氮合酶(NOS)的含量。灵芝复方对睡眠的作用机理可能与促进脑内神经递质5-HT及DA的含量,抑制脑内OrexinA、SP、NO的含量有关,而细胞因子IL-1β、TNF-α及NOS对改善睡眠的作用还有待于进一步研究。利用荧光定量PCR技术检测小鼠大脑GABAA受体a1亚单位的编码基因gaba α,发现灵芝复方能显著提高GABAA受体a1亚单位基因的转录表达,推断灵芝复方可能通过促进小鼠脑内GABAA受体a1的合成来提高睡眠作用。3、对灵芝复方成分进行测定,结果显示灵芝复方的多糖含量为10.49%,挥发油含量为0.95%,氨基酸含量为0.89%。综上所述,本文研制的灵芝复方有改善睡眠的作用,可为进一步开发改善睡眠的功能食品提供数据支持。

关键词：灵芝牡蛎灵芝提取物改善睡眠睡眠机制

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雷击架空地线的热损伤仿真研究

雷击架空地线的热损伤仿真研究

作者：钟枚汕华南理工大学

学位级别：硕士

雷击架空地线过程中,架空地线在雷电电弧高温作用下产生热损伤,导致架空地线断股、断线。架空地线断线的跌落有可能造成线路的永久性接地,同时带来巨大安全隐患。因此,对雷击架空地线的热损伤过程进行研究,提出准确的雷击架空地线热损... 详细信息

雷击架空地线过程中,架空地线在雷电电弧高温作用下产生热损伤,导致架空地线断股、断线。架空地线断线的跌落有可能造成线路的永久性接地,同时带来巨大安全隐患。因此,对雷击架空地线的热损伤过程进行研究,提出准确的雷击架空地线热损伤仿真计算方法,可为架空地线损伤机理研究提供有力工具,并为防雷措施的优化提供基础。基于以上研究背景,本文开展研究工作如下:1.计算雷电电弧热通量。为获取雷击架空地线传热模型的电弧热源,基于磁流体动力学,建立雷电电弧二维仿真计算模型,计算雷电电弧热通量。总结并计算电弧的各类热通量,将电弧总热通量计算值与目前常用的简化模型计算值进行比较,总结简化模型存在的缺陷。考虑到模拟雷电流幅值多变,计算不同雷电流幅值下的电弧热通量,对电弧热通量变化特性展开分析。2.建立雷击架空地线传热模型。将电弧仿真计算模型中的热通量,转化为雷击架空地线传热模型中的高斯电弧热源。基于传热模型,分别计算雷电电弧热源与雷电焦耳热作用下的架空地线温度场分布,讨论传热模型考虑焦耳热的必要性。3.提出雷击架空地线热损伤计算方法。基于雷击架空地线传热模型温度计算结果,对架空地线热损伤进行计算。在雷击架空地线热损伤计算中,提出相变潜热的比热容归算法,从而考虑相变潜热对热损伤计算结果的影响。提出动态热损伤计算法,从而考虑相变质量损失对热损伤计算结果的影响。4.雷击架空地线热损伤计算结果分析。对比不同相变因素条件下的雷击架空地线热损伤计算结果。确定各相变因素对热损伤计算结果的影响程度,讨论考虑相变因素的必要性。对热损伤计算方法中的离散时间步长进行讨论,确定合理的离散时间步长。将模拟雷击架空地线实验中的热损伤实验测量值与热损伤计算值进行对比,讨论雷击架空地线热损伤计算方法的准确性。

关键词：雷电流电弧架空地线相变有限元分析

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舟山渔港风暴潮模拟分析

海洋学报 2020年第1期42卷 136-143页

作者：孙志林钟汕虹王辰涂文荣纪汗青浙江大学港口海岸与近海工程研究所

渔港风暴潮研究对防灾减灾具有重要意义。本文构建了舟山海域嵌套网格的风暴潮模型,经天文潮与风暴潮实测资料验证效果良好。设计5个方向共14条台风路径,计算了2017年8月8−12日大潮期12~17级台风下舟山渔港的风暴潮位。结果表明,由于向... 详细信息

渔港风暴潮研究对防灾减灾具有重要意义。本文构建了舟山海域嵌套网格的风暴潮模型,经天文潮与风暴潮实测资料验证效果良好。设计5个方向共14条台风路径,计算了2017年8月8−12日大潮期12~17级台风下舟山渔港的风暴潮位。结果表明,由于向岸风作用南侧SE向比北侧E向登陆台风所造成的最高风暴潮位高35.7%,差值可达82 cm;对于两端通海的舟山渔港,南侧0.5R处登陆的SE向台风,风向与东口门朝向一致而跟渔港走向斜交,有利于水体进入并滞留,此时风暴潮位最高。南侧12级台风下ESE、SE、SSE发生漫堤,而北侧登陆台风无漫堤风险,沉降等原因造成海堤防台能力两头低于中段;数值试验显示,若在小干岛东侧设置丁坝,可将17级台风作用下的漫堤概率由26.23%减为10.66%。

关键词：风暴潮台风风场数值模拟渔港

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浪潮耦合的舟山渔港台风暴潮数值模拟

海洋通报 2019年第2期38卷 150-158页

作者：孙志林王辰钟汕虹纪汗青浙江大学海洋学院浙江杭州310058

建立能精确模拟舟山渔港台风暴潮过程的浪潮耦合模型,对渔港防灾减灾具有重要意义。基于Delft3D中的FLOW和WAVE模块,在二重嵌套网格下建立风暴潮和波浪的耦合模型。以9711号台风Winnie为背景,验证耦合模型的可靠性,结果显示,风速、天文... 详细信息

建立能精确模拟舟山渔港台风暴潮过程的浪潮耦合模型,对渔港防灾减灾具有重要意义。基于Delft3D中的FLOW和WAVE模块,在二重嵌套网格下建立风暴潮和波浪的耦合模型。以9711号台风Winnie为背景,验证耦合模型的可靠性,结果显示,风速、天文潮潮位、风暴潮潮位和有效波高的计算值与实测值吻合良好。利用风暴潮模型与耦合模型分别计算了舟山海域的风暴潮,分析了波浪对风暴潮潮位的抬升影响,定海和镇海站最大波浪增水分别为23 cm和34 cm,耦合模型的模拟精度要高于风暴潮模型。通过模拟9711号台风期间舟山渔港的风暴潮过程,分析了风暴潮的时空分布特征,并给出了浪潮耦合作用对于风暴潮时空分布的影响。

关键词：浪潮耦合模型 Delft3D 9711号台风风暴潮渔港