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关键词： 辐射管   温度均匀性   黑度  

摘要： 辐射管是一种重要的间接加热设备,被广泛应用于金属热处理、钢坯加热等工艺环节.采用计算流体力学(CFD)技术对辐射管的温度场进行数值模拟,并在相同的操作工况下,对3种常用管型的辐射管的温度均匀性进行对比分析,同时还探讨了壁面黑度对辐射管表面温度均匀性的影响.结果表明:W型辐射管的表面温度均匀性最优,I型辐射管的表面温度均匀性最差;辐射热流量随着壁面黑度的增加而升高,辐射管的壁面黑度在0.7~0.9时,辐射管表面温度均匀性最好.

关键词： 水闸   安全评价   红光灌区渠首水闸枢纽工程  

摘要： 本文通过现状调查、安全检测、安全复核,对扎兰屯市红光灌区渠首水闸枢纽工程进行了安全评价,为安全鉴定提供了依据。文中根据工程目前存在的主要问题,对运行管理及除险加固提出了建议。

关键词： 过剩空气系数   加氢反应进料加热炉   数值模拟  

摘要： 文章采用计算流体力学软件Ansys Fluent对某加氢反应进料加热炉进行了数值模拟研究,对5种不同过剩空气系数条件下的辐射炉管表面热强度、燃料燃烧程度、辐射段炉膛温度、辐射段热负荷以及NO_(x)的生成等进行了对比分析,得出了过剩空气系数对加氢反应进料加热炉辐射段性能的影响规律,可为后续加氢反应进料加热炉的工程设计和运行操作提供参考。

关键词： 连铸坯   角裂   拉速   数值模拟   二冷比水量  

摘要： 为了解决连铸机拉速提高后,20CrMnTiH小方坯频繁出现角裂的问题,运用数值计算分析角裂产生的原因是足辊区铸坯表面冷却过强,导致铸坯表面降温及回温较大。调整二冷比水量,将足辊区至二冷3区的水量分别降低19、21、15和8 L/min后,20CrMnTiH小方坯角裂0级比例由47.8%提高到100%,铸坯质量得到较大改善,保证了铸机生产的顺行。

关键词： 超前布置   低压控制   数值模拟   湿润半径   注水降尘  

摘要： 煤矿开采时工作面与巷道产生的大量粉尘,一直以来严重威胁着工作人员的健康。依据工作面煤壁前方煤体存在应力集中区条件,针对煤层开采时粉尘问题,提出两巷超前低压注水降尘创新方法。通过理论分析和数值模拟,建立注水降尘物理模型,研究了注水降尘工作面的超前布置方式和低压注水时的合理控压。结果表明,充分发挥应力集中区作用,确定两巷注水的超前距离应大于14 m;分析注水水压与孔隙水压力的影响,得到注水水压与煤层湿润半径的函数关系,确定该煤层条件下低压控制范围应在3~6 MPa和注水钻孔布置间距应在3~7 m。煤矿超前低压注水降尘创新方法适用于不同层厚条件时的降尘工作,相对于工作面注水和高压注水时其安全性较高且低压注水成本较低,依据煤层注水降尘效果的判断标准,检验该方法是可行的,并对工作面降尘产生良好的效果。

关键词： 污染场地调查   高密度电阻率法   二维数值建模   温纳装置   偶极-偶极装置   温纳-斯伦贝谢装置  

摘要： 随着我国产业转型与城市化进程的加快,许多化工类企业迁移后留下了潜在的污染场地。高密度电阻率法在污染场地调查及监测中发挥越来越重要的作用,然而由于其装置类型多样,如何选择合理有效的装置类型对勘查效果至关重要。笔者基于污染场地的常见类型,采用高密度电阻率法构建了有机和无机污染物在地下地层中的单体、水平平行、垂直平行、低阻屏蔽、随机分布和扩散模型,应用三种常用装置进行了二维正演模拟和反演计算。通过对比,发现针对实际的污染场地,最小可识别污染体至少要大于两倍以上电极距,且深度越深识别精度越差。在特定条件下,偶极-偶极装置勘探效果明显优于其它装置,尤其对异常体横向边界的识别精度更高。本研究所开展的高密度电阻率模拟实验对于在污染场勘查,选择何种装置类型以及提升解释人员对异常体的识别具有借鉴意义。

关键词： MJS   盾构施工   数值模拟   土体位移  

摘要： 为分析新建航道对下卧盾构隧道扰动影响及研究所需加固措施,以京杭运河二通道(杭州段)下卧杭州地铁一号线工程为背景,采用小应变硬化本构建立了2种加固方案的有限元计算模型。模拟不同方案对隧道的微扰动控制效果,利用现场监测数据验证模型的合理性;分析了MJS加固长度、宽度、置换率以及抗拔桩长度、加固体厚度、位置及堆载大小7个因素对扰动控制的作用机理;结合敏感性因素追加试验对加固体结构形式进行了优化设计,为地铁微扰动控制提供了科学的优化建议。结果表明,2种方案的整体隧道变形趋势基本一致,最大竖向隆起和最大竖向沉降出现工况相同;采用MJS加固对隧道的变形控制效果更好;最终优化方案使隧道最大隆起减小至5.8 mm,相比于现行方案减小了34.9%。

关键词： 气水分离膜   气井控水   底水气藏   数值模拟  

摘要： 针对气井产水问题,文中提出了就地生成气水分离膜控水方法。基于气水分离膜形成过程与作用原理,建立了考虑气水分离膜蒸发与析出过程的生成模型和考虑气水分离膜在不同渗透率下拟残余阻力系数的堵水模型。基于不同尺度网格模型验证了该方法不受网格尺度的影响,并分析了岩心尺度下非均质性对膜分布的影响:非均质性较弱时,膜分布较均匀;非均质性较强时,膜分布受孔隙大小影响,孔隙越小的网格膜浓度越高。以典型裂缝性底水产水气藏为例,分析了气水分离膜对控水效果的影响。结果表明:堵水时机越晚,底水连通性越好,裂缝渗透率越高,储层越薄,水淹程度越高,气水分离膜浓度就越高,堵水效果越好;对采出程度的影响从大到小依次为气层厚度、裂缝渗透率、底水连通性、堵水时机。研究成果可为气水分离膜控水先导性试验提供借鉴和参考。

关键词： 水泵水轮机   数值模拟   涡带   压力脉动   机组稳定  

摘要： 尾水管涡带是造成水泵水轮机水力振动的重要因素之一。为研究水泵水轮机尾水管涡带对机组稳定性的影响,本文以五岳抽水蓄能电站为依托,基于SST k-ω湍流模型,针对水泵水轮机三种不同运行工况进行数值模拟。重点比较了不同开度下水泵水轮机尾水管涡带对机组稳定性特性影响。结果表明:水泵水轮机在偏离最优工况下运行时,在直锥管中心位置出现了大范围的低压区,尾水管内部产生清晰可见的涡带。由于涡带产生,会在尾水管直锥段形成同心圆柱形状的高湍动能区。随着导叶开度的增大,尾水管涡带在不断增大,在大开度下,转轮压力脉动低频脉动的影响逐渐减弱,受高频脉动影响大,转轮和尾水管压力脉动波动幅度较大。涡带产生的压力脉动逆向传递到水泵水轮机的转轮内,导致转轮叶片上的应力分布不均匀,在叶片根部出现较大的应力集中区域。随着导叶开度的增加,转轮中的应力集中区域呈现不断扩大的趋势,应力大小也在不断增加。因此,此水泵水轮机可在20°开度下长期运行,应避开在30°下运行。

关键词： 强开采   数值模拟   巷道掘进   切顶卸压  

摘要： 为解决强采动小煤柱沿空巷道围岩变形破坏严重、维护困难的问题,以石港煤矿15210回风巷为研究区,采用双向聚能爆破切顶卸压技术,基于数值模拟和现场工业性试验对强采动小煤柱巷道掘进切顶卸压控制技术关键参数进行了研究,提出了“切顶卸压+锚索联合支护”的协同控制方案。试验结果表明,切顶高度为8 m,切顶角度为15°,煤柱宽度为3 m时,切顶卸压效果最好,研究成果证实了“切顶卸压+锚索联合支护”协同控制方案对强采动小煤柱巷道掘进围岩变形控制具有良好的效果。