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关键词： 第三系弱胶结砂岩   泥屑流突涌   注浆加固机制   模型试验   数值模拟  

摘要： 针对第三系弱胶结砂岩隧道施工中频发的泥屑流突涌灾害，依托临清高速王家寨隧道，结合数值模拟、模型试验与现场监测等方法，系统研究了加固需求及注浆加固效应，并提出了施工参数优化方案。数值模拟表明，当加固圈厚度为5 ～ 11 m时，粘聚力需提升至16 ～ 9 kPa，内摩擦角需提升至40°～ 35°，方可保证施工的安全进行。模型试验揭示，该地层注浆呈现典型应力主导型劈裂模式，浆脉优先沿最大主应力方向扩展形成单一浆脉，同时注浆压力与加固范围呈正相关。基于数值模拟及模型试验结果，得到了加固需求-效果特征曲线，并确定了合理的注浆压力。最后，提出了四台阶五步交错开挖工法配合5 MPa高压注浆的优化方案，成功将拱顶变形控制在5 cm以内，显著降低了泥屑流突涌频率。研究成果可为同类地质条件隧道工程的注浆加固方案提供参考。

关键词： 土石坝   地震响应分析   机器学习  

摘要： 系统梳理了人工智能技术在土石坝地震响应分析中的最新研究进展。针对传统方法在处理大规模计算、多场耦合及非线性动力响应时面临的挑战，讨论了人工智能技术的应用潜力。机器学习如支持向量机（SVM）、随机森林（RF）、极限梯度提升（XGBoost）等在静态响应预测上表现优异，测试集决定系数超过0.98；深度学习模型如卷积神经网络（CNN）和长短期记忆网络（LSTM）能有效分析动态响应过程，Pearson相关系数达到0.979；基于大语言模型的新框架在少样本情况下也展现出良好的预测能力，最高置信水平为31.05%。这些发现不仅促进了更高效准确的土石坝地震响应分析方法的发展，也为构建智能化抗震评估体系提供了理论支持，对提升实际工程抗震性能具有重要意义。

关键词： 海雾   上海近海   WRF模式   数值模拟  

摘要： 基于站点实测数据、ERA5再分析数据、FNL再分析数据以及COMS卫星云图对2018年3月27日—4月1日发生在上海近海的一次海雾事件过程进行分析，并利用WRF模式从长波辐射方案、边界层方案以及海表温度3个方面进行敏感性试验。结果表明：海雾的维持与高压后部及低压前部的天气形势紧密相关；冷高压南下是海雾天气结束的重要原因；边界层方案为MYNN2方案、长波辐射方案为RRTMG方案时，对气象要素模拟的定量评估效果最佳；针对雾区范围的定性分析表明，YSU方案与RRTMG方案的组合略优于MYNN2与RRTMG方案的组合；降低海表温度时模拟的雾区范围增大，对轻雾的影响更显著；浓雾阶段，有利于海雾发展的湍流动能为0.1～0.4 m2/s，轻雾阶段则约为0.1 m/s。

关键词： 蒸发冷却   送风参数   气流组织   数值模拟  

摘要： 为研究直接蒸发冷却设备送风参数对回转窑工艺段通风降温效果的影响,以实际工程为例,采用计算流体力学（CFD）方法,建立回转窑工艺段的三维数值模型,并利用实测数据对模型的可靠性进行验证,进而模拟分析送风参数对温度场和速度场的影响。结果表明:送风量为8700m3/h、送风温度为26℃、送风温差为3℃时,厂房内冷、热空气混合充分且气流组织均匀性较好。研究结果可为直接蒸发冷却设备在高温工业环境下回转窑工艺段的应用提供参考。

关键词： 相场模型   开挖损伤区   裂隙岩体   损伤区划   数值模拟  

摘要： 开挖损伤区（EDZ）的裂隙扩展机制对围岩稳定性控制至关重要。本文基于损伤断裂相场法变分理论，采用Comsol有限元方法，构建了损伤断裂相场模拟模型；通过单一裂隙及多条随机裂隙两类试样的室内尺度模拟，验证了模型的可靠性，并将其应用至甘肃某完整及裂隙围岩隧道工程尺度，揭示了不同侧压力系数（0.6、0.8、1.0、1.2和1.4）及天然裂隙群与隧道开挖面距离近、中和远条件下相场损伤分布规律，并获得了裂隙岩体隧道相场损伤分区特征，提出基于迹线路径与面积的EDZ危险区划方法。结果表明：（1）室内尺度试样的相场裂纹云图与实际破坏模式高度吻合；（2）完整隧道EDZ的相场损伤范围与侧压力系数呈正相关；（3）天然裂隙数量恒定情况下，裂隙围岩隧道的裂隙分布范围及侧压力系数对EDZ影响明显，其中，裂隙分布与开挖面越接近，损伤云图越明显；侧压力系数从0.6增至1.4,EDZ的范围逐渐增大。研究为隧道围岩开挖中裂隙的扩展情况预测提供了必要的方法和依据。

关键词： 最大风速半径   非对称风场   风暴潮   数值模拟  

摘要： 在对2001—2021年西北太平洋热带气旋最大风速半径特征分析的基础上，基于最优风速半径公式Lin&Fang公式，提出了与方位角相关的四象限非对称最大风速半径计算公式。选取影响浙江沿海的4场历史台风（台风“菲特”、“马勒卡”、“摩羯”、“利奇马”）进行研究，通过与原始公式计算结果的对比发现，四象限非对称最大风速半径计算公式可以更加准确地模拟台风风速的变化过程，基于该公式得到的风暴潮模拟结果更准确地反映了台风期间浙江沿海地区的最大风暴增水过程。

关键词： 暂堵剂   运移封堵   深部煤层气   流体动力学与离散元方法耦合(CFD-DEM)  

摘要： 在煤层气开发过程中，由于深部煤岩塑性强、地应力差大，主要采用暂堵转向压裂技术促进缝网复杂扩展，但压裂现场数据表明，部分压裂段暂堵参数不合理，未能实现暂堵剂在裂缝中的成功架桥封堵，导致裂缝转向失败进而影响压裂效果。考虑裂缝内支撑剂砂堤对暂堵剂运移的影响，基于计算流体动力学（CFD）和离散元方法 （DEM）耦合建立了煤岩水力裂缝内暂堵剂颗粒运移封堵数值模型，探究了不同施工参数下暂堵剂颗粒架桥行为和暂堵效率。结果表明：暂堵剂注入时粒径体积比最佳为4∶1；压裂液黏度、暂堵剂体积分数、流体注入速度等关键因素会影响暂堵卡堵架桥时间、架桥暂堵体积大小和卡堵距离；入口缝宽与暂堵剂体积无显著关联，不同裂缝缝宽均能有效暂堵。研究成果为深部煤层气的现场暂堵转向工艺及人工缝网调控机制提供了理论指导。

关键词： 螺旋轴流泵   压力脉动   声学有限元法   流致噪声   涡结构   时空关联性分析  

摘要： 为识别螺旋轴流泵内流致噪声声源位置并分析非定常流场对流致噪声的影响，文中结合计算流体力学和声学有限元法对泵内流致噪声进行了数值模拟分析。首先，基于ANSYS CFX软件，采用剪切应力输运（SST）模型对泵内三维非定常流动进行模拟，获取泵内流场的压力脉动特性。其次，将固体壁面处压力脉动作为激励源，基于LMS Virtual Lab软件并采用FW-H方程对泵内声场进行数值计算，重点分析了流致噪声频域特性以及不同部件和区域对噪声的贡献，以识别声源位置。最后，结合时域信号相关性及相干性理论，对叶片表面压力脉动信号的时空关联性进行深入分析，揭示关键声源区域的流动特性及其对噪声的贡献机理。结果表明：与导叶下游相比，叶轮上游的流致噪声更大，随频率衰减更慢，噪声贡献量最高的频带位于0-3 000 Hz范围内，声压级最大峰值出现在叶片通过频率处；旋转声源在此处总声压级比静止声源高25.4 dB，其中，叶片吸力面比压力面产生更大的噪声，其前50%弦长区域对噪声贡献量更大；对叶片吸力面不同位置处压力脉动信号的时空关联性分析表明，此区域的压力脉动主要来源于此处的附面层分离。

关键词： 相变   泵充满程度   数学模型   数值模拟   温度和压力  

摘要： 针对含有CO2流体进泵降低泵效的问题，利用已有的泵内压力模型并结合能量守恒方程、泵充满程度方程建立了泵的动态充满程度模型，结合数值模拟研究了CO2发生相变时的泵充满程度，并利用室内举升实验验证了本次计算的正确性及重要性。结果表明：CO2始终以气态形式存在时泵充满程度随着柱塞的移动逐渐下降，发生气态—液态、液态—超临界间的变化时泵充满程度均先下降后上升，后两者计算的泵充满程度均比没有发生相变时的充满程度大。考虑相变时的计算结果与数值模拟的结果变化趋势相同且接近，证明了考虑CO2发生相变是有必要且正确的。本次修正的泵容积效率与室内实验得到的泵容积效率差值范围分别是0.07%-0.96%、0.9%-1.05%。通过本次的研究证明了考虑CO2发生相变对泵充满程度的影响是有必要的，提高了泵效计算的准确性。

关键词： 涌潮   能量耗散   数值模拟   丁坝   钱塘江  

摘要： 钱塘江涌潮作为高能河口动力过程的典型代表，其能量耗散在涉水工程扰动下的研究很少。针对波状涌潮和强涌潮两种典型水动力条件，采用数值模拟方法研究直立式丁坝影响下涌潮能量耗散的变化规律。通过分析涌潮势能和动能时间变化，研究丁坝影响下涌潮能量的定量变化。丁坝能够显著增强波状涌潮能量耗散8.68%～9.03%，强涌潮能量耗散16.27%～17.91%。坝高变化对淹没工况下波状涌潮能量耗散率影响较小，对强涌潮能量耗散率影响大，表明坝高对涌潮能量耗散具有重要作用。研究揭示丁坝和涌潮能量互馈机制，为河口涉水工程安全评估提供技术手段。