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关键词： 透水丁坝   参数取值   溢洪道弯道   水流特性   模型试验  

摘要： 为探索透水丁坝水工结构物布设后溢洪道泄槽弯道水流特性的改善情况,保证溢洪道泄水功能较好发挥,采用物理模型试验方法,设计出溢洪道泄槽弯道模型,对透水丁坝布设位置、丁坝长度、宽度、丁坝透水孔数量及透水率等参数取值对弯道水流特性的影响展开试验分析。结果表明,透水丁坝设置后溢洪道泄槽内水流流态、流速、对槽底板的动水压强等均发生明显改善;通过丁坝布设参数的合理取值与调整,可取得较好的调节弯道水流流态、控制水流流速以减少冲刷的工程效果。

关键词： 低温省煤器   数值模拟   烟气流场   导流板  

摘要： 某1000 MW机组自运行以来存在低温省煤器磨损、腐蚀、换热面积不足等问题。改善低温省煤器区域烟气的均匀性是保证其安全高效运行的关键点。结合低温省煤器增容改造工程,在设计阶段针对上述问题采用CFD数值模拟技术对烟气流场进行优化试验,通过在低温省煤器B的入口水平烟道布置导流板,将其入口截面流场不均匀度从22.1%降低至15.13%。应用于实际工程并取得了理想效果,有效地解决了烟道转向布置引起的流场不均问题。

关键词： 倒虹吸   数值模拟   水力特性   稳定时间   充水过程  

摘要： 为确保隧洞式倒虹吸在充水阶段的安全性与稳定性,研究探讨了倒虹吸结构在已含水的情况下充水的动态响应。以滇中引水工程玉石厂倒虹吸为案例,运用计算流体动力学软件(CFD)进行数值模拟,并结合物理模型试验,分析了初始含水状态下的倒虹吸结构在不同充水流量下的流速、压强和稳定时间。结果表明,水头损失的变化趋势随着流量的增大呈现出先减小后增大的趋势。这一发现与模型试验数据的变化趋势相吻合,且两者之间的误差较小,表明数值模拟的准确性较高。此外,水流的惯性时间常数与数值模拟所预测的水流稳定时间在数值上具有显著的一致性,并且随着流量的增加,水流稳定时间呈现递减趋势,这为倒虹吸结构的充水操作提供了重要的参考依据。

关键词： 公路隧道   爆破   初期支护   动态响应   数值模拟  

摘要： 爆破掘进下隧道初期支护的动力响应特征将影响施工安全和进度。为研究不同因素下隧道初期支护爆破动力响应特性,结合林场隧道爆破工程,采用现场监测、数值模拟相结合的方法,分析龄期、进尺长度及起爆时间间隔影响下隧道初期支护的振速和应力分布规律,并引入Morris筛选法对各因素影响程度进行分析。结果表明,不同进尺长度、龄期、起爆时间间隔下,隧道初期支护峰值振速均呈现V_(y)>V_(z)>V_(x)(V_(x)、V_(y)、V_(z)分别代表x轴、y轴、z轴方向的峰值振速)规律,所受拉应力均远大于剪应力;1~3 d龄期内初期支护的振速及应力变化剧烈,7 d后逐渐趋于平缓,衰减速率x轴最大、z轴次之、y轴最小;随进尺长度的增加,质点振速增长率呈现y轴最大,x轴与z轴次之;起爆时间间隔为5 ms时,应力波相互抵消,振速呈现下降趋势;3种因素对结构爆破动力响应特征的影响程度由大到小为进尺长度、龄期、起爆时间间隔。研究结果可为类似隧道爆破工程提供参考。

关键词： 道路工程   排水沥青路面   数值模拟   动力响应   温度-移动荷载耦合  

摘要： 排水沥青路面作为大空隙结构路面,具有优异的排水降噪功能和抗滑性能,但其在服役过程中的力学响应仍需明确。利用ABAQUS软件建立了温度-移动荷载耦合作用下的排水沥青路面有限元模型,分析了不同结构层的温度分布及横向、纵向和竖向的应力应变响应特性。有限元动力响应分析结果表明:排水沥青路面的空隙结构热传递系数较低,阻碍了温度的传递,导致内部温度升高较慢;路面在荷载作用下经历交替的拉压作用,后桥下的应力变化最为明显,转向桥的应力变化较弱,车轮接触范围内的沥青层应力向外逐渐由压应力转变为拉应力;沥青层底部张拉应力明显高于其他结构层,应变随深度的增加逐渐由压应变转变为拉应变,在重复荷载作用下容易发生张拉破坏,基层底部应变达到最大值。研究结果可为在建高速公路排水沥青路面的施工及优化提供理论依据。

关键词： 工业废渣   粉质黏土   路基   数值模拟   力学性能  

摘要： 本研究以山东某粉质黏土路基改造工程为研究对象,针对粉质黏土具有强度低、吸水性和膨胀性强等特点,采用工业废渣改良的方法进行研究。通过室内试验、力学特性分析和数值模拟分析,探讨了工业废渣改良对粉质黏土路基工程性能的影响。室内试验结果表明,工业废渣的添加能够提高粉质黏土的液限和塑限,增强土壤的吸水性和可塑性,有利于土体的成形和工程施工。同时,击实试验结果显示,工业废渣掺量的增加能够提高改良土的最优含水率,降低最大干密度,显著提高土壤的抗压性能和稳定性。数值模拟分析验证了改良措施对路基顶面沉降的减小效果,表明工业废渣的添加和充分压实能够有效改善路基的工程性能。综上所述,本研究为粉质黏土路基的工程改造提供了有效的改良方案,为类似工程的设计和施工提供了参考依据。

关键词： 相变储热装置   数值模拟   强化换热   复合相变材料  

摘要： 设计一种平板式储料板填充相变材料的相变蓄热水箱,并建立了相同交错排列方式的蓄热水箱模型。通过实验和模拟,研究了平板填充式相变蓄热水箱的蓄放热性能,以及放水流量对相变材料放热性能的影响,分析了不同放水流量对增强相变材料放热性能的作用。结果表明:在98 L的水箱内以平板方式填充12.15 L的相变材料,使水箱蓄热量增加17.91%,同时改善系统运行的稳定性。通过分析不同放热模式下的流量,发现放水流量处于100~175 L/h时能够保持相变材料放热率达到88%以上,供热水量达到135 L,但随着流量继续增大,流体和相变材料换热不及时,相变材料放热率逐渐降至81.5%,供热水量减至125 L。提升相变材料在蓄热水箱内的放热性能既需确保充足的外部换热条件,也要从根本上提高相变材料的自身换热能力。

关键词： 高炉熔渣   岩棉   电炉装备   数值模拟  

摘要： 高炉热态熔渣制岩棉工艺技术可以将冶金流程余热余能高效回收、绿色低碳、固废高值化相结合,且生产成本也比传统冲天炉、冷料电炉更具有竞争力。然而,热熔渣制岩棉的电炉装备并不成熟,存在能耗高、均化速度慢、耐材寿命短等问题。为实现热态熔渣制备岩棉产业化,进行电炉装备技术研究,以开发高效率、低能耗的电炉设备。本文建立了岩棉电炉温度场、流场和电磁场多物理场耦合数学模型,采用数值模拟的手段研究了电炉直径、极心圆直径、熔池液位等关键参数对岩棉电炉多物理场分布、炉壁冷凝炉衬形成及熔体均化的影响规律,为高炉热态熔渣制岩棉电炉的选型提供一定理论参考。

关键词： 自平衡法   单桩承载力   数值模拟   现场试验  

摘要： 自平衡基桩承载力检测方法目前存在转换曲线不够完整、计算结果过于保守、解析解求解困难等问题,导致其实用性受到限制。文章提出一种新的单桩承载力确定方法,采用有限差分软件,以自平衡法实测数据为基础,拟合反演自平衡试验桩身轴力和位移数据,将计算的各土层和接触面参数应用于传统静载数值模拟正分析,得到完整的荷载-位移曲线,进而计算出单桩承载力,并对比了所提方法计算的静载曲线与实测静载曲线。结果表明:两种方法得到的基桩承载力误差<5%,且所提方法得到的静载曲线与静载实测曲线吻合度较好,具有较高的精度。

关键词： 超超临界锅炉   结焦   四角切圆燃烧   数值模拟  

摘要： 针对某电厂2台660 MW超超临界间接空冷机组锅炉严重结焦问题,在分析燃褐煤锅炉燃烧方式设计结构特点的基础上,通过就地观火、记录吹灰掉焦的方法判断出锅炉结焦发生在燃烧器喷口附近。分析入炉煤样和焦样的化验数据,查看炉膛结焦情况和炉外焦样形貌,结合燃烧调整试验与数值模拟,认为入炉煤灰熔点低、火焰刷墙、燃烧器区域截面热负荷高等是燃烧器区域结焦的主要原因,并制定出防治结焦措施,该燃煤电厂锅炉受热面结焦严重的隐患得到有效治理。其它易结焦的炉型也可参考以上防治锅炉结焦手段。