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关键词： 大坝及溢洪道工程   高边坡支护   施工技术   质量控制  

摘要： 在大中型水利工程,尤其是大坝与溢洪道建设中,高边坡支护技术至关重要,影响工程安全、经济及工期。本文以泸江水库为例,深入探究高边坡支护技术,发现锚杆(索)与喷射混凝土联合方案能有效应对复杂地质挑战,提升边坡稳定性与支护整体性。研究还强调施工流程优化、严密管理及质量监控的重要性,并解决锚固深度、混凝土厚度等技术难点,为同类工程提供宝贵经验。

关键词： 硬质岩   溢洪道开挖   消聚能爆破   数值仿真   开挖成型效果  

摘要： 为探索在较完整硬质岩条件下,实现水电站溢洪道快速开挖的新方法。针对老挝南公1水电站溢洪道保护层的特殊开挖需求,提出了一种基于水耦合的新型消聚能爆破技术。该技术使炮孔内压力更大,引起的应力更强,有利于较硬质岩体的开挖。利用LS-DYNA软件进行仿真分析,反映了孔底堵塞段与水耦合装药可以增大炮孔壁荷载峰值,延长爆炸荷载的作用时间延长,进一步影响孔底较硬岩体的破碎。结果表明:采用孔底增设堵塞和水耦合装药的方案能够加深侧向损伤深度,延长荷载作用时间,从而在较完整的硬质岩中实现更有效的开挖成型。通过数值仿真和现场试验参数的综合评估,证实了该方案在实际工程中,可以提高一级消力池底板的开挖成型效果。

关键词： 气固两相燃料   数值模拟   混合燃烧   回转窑   五通道燃烧器   烟气回收   流体动力学方法   燃烧速率  

摘要： 由于回转窑-矿热炉工艺中存在工业炉窑的能耗与废弃物排放量大且余热余能利用率低等问题,利用其炉内烟气的余热、余能对提升RKEF工艺的能源利用效率以及削减污染气体排放等均具有举足轻重的意义。研究设计1款回转窑五通道燃烧器并将其用于炉气和煤粉混合燃烧,采用计算流体动力学方法对回转窑内的气固两相燃料混合燃烧过程进行数值研究,分析炉气燃料的加入对回转窑内温度场、燃烧特性以及NO_(x)排放的影响。研究发现:在煤粉中混入气体燃料,鉴于轴流风与二次风之间存在显著的速度差,致使高温二次风被轴流风裹挟卷入,进而形成外循环区,能够显著提升煤粉的燃烧速率,同时优化回转窑内部的温度分布格局;采用炉气-煤粉混合燃料进行燃烧时,回转窑内的峰值温度以及焙烧区温度均呈现下降趋势,即由于气体燃料的掺入促使煤粉燃烧进程提前启动,使得黑火头的长度明显缩短,焙烧带位置也更靠近燃烧器,致使火焰呈现出稳定的“棒槌状”外观;随着炉气燃料的加入,回转窑内的峰值温度和焙烧区温度均有所下降,有助于缓解结圈现象的发生;加入炉气燃料还能有效降低NO_(x)的排放,回转窑出口处的NO_(x)质量浓度从655 mg/m^(3)降至327 mg/m^(3),NO_(x)排放量减少了50.1%。

关键词： 数值模拟   壅水   水位线   桥墩形状优化  

摘要： 为保护桥梁安全,提高河道行洪排涝能力,研究了几种不同体型的流线形桥墩对墩前壅水高度的影响。基于数值模拟的方法,拟定k为流线形桥墩形状系数,表征流线形反弧半径相对墩宽的大小,比较了各流线形桥墩的壅水高度。结果表明,在固定墩长、墩宽、桥墩间距的情况下,改变桥墩形状会影响桥墩墩前的最大壅水高度,增大形状系数k会降低墩前最大壅水高度;在相同的k值下,优化桥墩墩头降低壅水的效果优于优化桥墩墩尾,同时优化桥墩墩头和墩尾的效果更佳。该结论可为桥梁建设、河道治理等实际工程提供参考。

关键词： 数值模拟   h型抗滑桩   桩身位移   边坡治理  

摘要： 抗滑桩的锚固长度是重要的设计参数,直接影响着抗滑桩的抗滑能力、整体稳定性和经济性。为了理清锚固长度对h型抗滑桩的桩身位移与边坡治理效果的影响,文章结合工程实践,利用数值模拟技术,对不同锚固长度的h型抗滑桩治理边坡时的桩身位移、边坡位移与应变以及边坡稳定安全系数进行研究,研究结果表明:①随锚固长度的增加,锚固长度对桩身位移与边坡治理效果的影响会减弱;②当h型抗滑桩锚固长度大于等于13m时,边坡治理效果显著提升,边坡稳定安全系数较天然状态提升了31%以上;③综合考虑多种影响因素,推荐使用锚固长度为13m的h型抗滑桩治理的实例边坡。本研究成果对于指导工程实践和提高边坡治理工程的经济性具有参考价值。

关键词： 露天坑回填   巷道稳定性   尾砂胶结   巷道支护   数值模拟  

摘要： 为了研究露天坑回填过程中地下巷道围岩响应特征,以锦丰金矿地下巷道为研究对象,运用Rocscience-Phase2数值软件对不同水平地下巷道围岩应力及位移变化规律进行了分析,并结合模拟结果提出了地下巷道支护优化建议。结果表明:尾砂胶结回填露天坑过程中,地下巷道最大主应力增长了0.8 MPa,最大垂直位移相对提高了5.6%;尾砂+废石胶结回填露天坑过程中,地下巷道最大主应力增长了1.0 MPa,最大垂直位移相对提高了8.9%,尾砂胶结回填露天坑对地下巷道影响相对较小。巷道围岩应力状态及位移变化受到露天坑回填的影响,且影响程度随着回填高度的增加而增大,随着巷道埋深的增加而减小。研究结果可为相似条件下露天坑回填过程中地下巷道稳定性研究提供参考和借鉴。

关键词： 深部含水层   跨季节储热   数值模拟   取热功率   储热效率  

摘要： 深部含水层储热是一种利用地下含水层作为介质,将热能以热水的形式存储于地下含水层中的储能系统,非常适合热量的大规模长周期储存。建立了北方典型地热田砂岩热储的地热地质概念模型,利用数学模拟的方法,评估了典型深部含水层储热系统的取热能力和储热效率,分析了关键储层参数对系统性能的影响。数值模拟结果表明,单井在一个储热/开采循环周期内,热井的温度随着开采过程逐渐降低,但随着循环周期的增加,开采井的最低温度、取热功率和储热效率均逐渐增加。不同影响因素下,随着储热/开采循环周期的增加,开采井的最低出口温度逐渐升高;随着注入速度增加,开采井的出口温度、取热功率和系统储热效率均逐渐增加,但增加幅度逐渐下降;随着孔隙度增加,开采井的出口温度、取热功率和系统储热效率均逐渐降低;在没有出现热突破时,随着井距增加,开采井的出口温度和储热效率逐渐增加,但取热功率逐渐降低。

关键词： 混凝土   氯盐侵蚀   硫酸盐侵蚀   耦合模型   数值模拟  

摘要： 为探究严酷环境条件下混凝土遭受硫酸盐和氯盐共同侵蚀机理,基于Fick第二定律和化学反应动力学,考虑硫酸根离子对氯化物的吸附解吸和钙矾石膨胀与钙溶出对混凝土孔隙率演变的影响,建立混凝土内硫酸根离子-氯离子耦合侵蚀扩散模型。采用COMSOL Multiphysics软件模拟研究不同侵蚀龄期下混凝土内侵蚀离子浓度分布和孔隙率演变规律,并通过文献报道的试验数据验证了模型的有效性。结果表明:自由氯离子和硫酸根离子均在侵蚀初期扩散速率较快,随着侵蚀时间的延长而逐渐变缓;硫酸根离子会与Friedel盐反应释放出部分氯离子,Friedel盐浓度的峰值深度与硫酸根离子的最大侵蚀深度保持一致;与硫酸盐侵蚀相比,钙溶出对混凝土孔隙结构的影响占主导地位。

关键词： 计算流体力学   数值模拟   模型验证与确认  

摘要： 计算流体力学(CFD)能模拟流体与障碍物相互作用,结合菲克扩散方程和纳维-斯托克斯方程(N-S方程)可模拟污染物在大气中的扩散,弥补传统高斯模型在环境影响评价中的局限性。随着计算流体力学(CFD)技术的不断发展和应用,其模型验证与确认(V&V)方法也在不断完善和更新。美国航空航天协会等机构将验证与确认作为重要发展方向,中国空气动力研究与发展中心也设立了验证与确认系统。本文对CFD模型V&V方法的发展趋势进行探讨,以期为CFD在环境污染物扩散中的应用提供参考和借鉴。

关键词： 矿业工程   新型立式压滤机   滤室厚度   多孔介质   数值模拟   固相体积分数  

摘要： 新型立式压滤机单位产能的影响因素有很多,为了提高立式压滤机的单位产能,对新型立式压滤机滤室的不同厚度进行研究。通过Solidworks进行三维建模,导入Fluent软件里进行网格划分及边界条件的设置。通过五组不同滤室厚度进行对比,看固相体积分数、达到动态平衡稳定的时间,寻找较优滤室厚度。经过滤室厚度仿真实验对比发现15mm的滤室单位时间的产能达到极大,固相体积分数达到89.9%,为指导实际工作提供了参考。