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关键词： 混凝土框架结构   粘滞阻尼器   数值模拟   Concrete Frame Structure   Viscous Damper   Numerical Simulation  

摘要： 为减少修复或重建建筑的成本，提高现有建筑的抗震能力是一种更为经济的措施。研究表明，为结构附加消能构件是增强抗震能力的有效方法之一。虽然大型振动台试验是验证结构抗震性能的最有效手段，但其成本高昂，难以大规模应用。基于此数值模拟作为一种高效且经济的研究方法，能够模拟混凝土框架结构在地震作用下的动态响应，分析其薄弱部位并优化加固方案。本文通过多种数值模拟软件建立混凝土框架结构模型，分析结构的动力特性、确定结构薄弱位置，选取典型EL-Centro地震波作为输入，分析其时程响应特性，并在模拟中引入粘滞阻尼器，探讨其抗震性能的提升效果。

关键词： 电池热管理   浸没式冷却   高温环境   数值模拟   Battery Thermal Management   Immersion Cooling   High Temperature Environment   Numerical Simulation  

摘要： 针对储能电池在高温环境下放电的散热问题威胁其安全高效运行。本研究以某电池模组为对象，设计了一种带有缓冲积液腔及梯形分流口的新型散热系统，经数值量化分析，探究不同浸没液、放电倍率及入口流量在高温环境下对其散热性能影响。结果表明合成油散热综合性能佳，且1C放电倍率和入口流量为1.5 L/min时综合效果最优，此时模组在压降ΔP，最大温差ΔTmax及结束温度Tend分别为1.07 kPa，0.95℃，34.77℃。本研究为优化电池模组散热、提升储能系统性能和安全性提供依据。

关键词： 移动火灾   钢构件   AST温度   数值模拟   Traveling Fire   Steel Component   AST Temperature   Numerical Simulation  

摘要： 传统火灾分析中温度场通常被假定为均匀分布，采用标准升温曲线进行模拟，这与实际火灾场景中的非均匀温度分布存在显著差异。通过FDS-ABAQUS耦合分析方法，结合绝热表面温度(AST)法实现火灾场景向结构传热分析的过渡，研究了移动火灾下钢构件的温度场分布特性。数值模型经NIST局部火灾试验数据验证，结果表明该方法能够准确预测构件的温度场分布和变形特征。对250 × 250 × 8 × 8 mm矩形截面钢管在快速移动火灾工况(传播速度2.5 mm/s，热释放速率5 MW)下进行3600s模拟分析，发现移动火灾作用下钢构件温度场呈现显著非均匀性，最高温度出现在1950~2000 s期间，构件中心位置温度超过950℃温度场分布具有明显的动态特征，验证了传统均匀温度场假设的局限性。研究成果为大空间钢结构建筑的抗火设计提供了重要的理论依据和数值计算基础。

关键词： 立式混流泵装置   流道优化设计   数值模拟   模型试验   能量性能   空化特性   压力脉动  

摘要： 为提升青龙山灌区渠首站立式混流泵装置的水力效率与运行稳定性，本研究基于三维流场数值模拟技术对进出水流道结构进行优化设计，并进一步通过模型试验对泵装置的水动力特性展开系统性分析。研究结果表明：经过优化水力设计的渠首站进、出水流道呈现转向有序、流速梯度均匀且流道水头损失小，泵装置模型最优工况效率达到83.71%，整体水力性能表现突出；混流泵空化的发生首先是间隙初生空化，其后是翼型初生空化，当泵装置效率下降了1%时，叶片表面的空化已相当严重；泵装置压力脉动幅值在叶轮出口处最大，导叶出口处次之，叶轮进口处最小。

关键词： 水工混凝土结构   水下环境   缺陷   无损检测  

摘要： 水工混凝土结构易因设计施工缺陷及服役期环境温湿度交变、多场耦合荷载作用，产生表观裂缝、剥蚀和内部空洞、蜂窝等损伤，结构连接处易发生错台与沉降差。其中，水下结构因承受更高荷载及复杂环境，检测需求尤为迫切。本文聚焦水下结构无损检测技术研究进展，系统分析了光学成像、声呐扫描、浅地层剖面和冲击映像法的应用现状与发展趋势。光学成像可识别表观缺陷，但受水质能见度限制且分辨率不足；声呐技术适应浑浊水体，却易受噪声干扰且缺乏缺陷特征数据库。针对内部缺陷，浅地层剖面技术对基础脱空检测具潜力但应用较少；冲击映像法通过应力波识别内部缺陷，但信号解析精度不足。未来重点方向包括：（1）构建深度学习驱动的多源数据融合框架，提升光学/声呐系统特征识别能力；（2）发展声光协同检测技术，融合光学细节与声呐环境适应性；（3）开发应力波信号分离算法与定量评估模型，提升冲击映像法精度。

关键词： 数值模拟   余热回收   结构优化   正交试验  

摘要： 为减少烟叶烘烤开式排湿造成的能源浪费，设计一种利用重力热管回收密集烤房排湿余热的余热回收器。利用Fluent软件建立了排湿余热回收器数值模型，通过正交试验设计方法，以余热回收量最大为目标参数，热管总数为约束条件，分析了迎风面管间距、相对管间距和首排热管数3个因素对换热器性能的影响。结果表明，迎风面管间距和首排热管数是影响余热回收量的主要因素，相对管间距影响较小；取各因素最佳水平作为优化方案，总余热回收量相较原方案提升了16.92%。

关键词： 电磁感应加热   甲醇蒸汽重整   涂层催化剂   数值模拟  

摘要： 甲醇蒸汽重整制氢在移动氢能源供应和分布式发电领域具有广阔的应用潜力。采用电磁感应加热技术能使反应器实现快速热响应。与外部加热或内部电加热相比可大大缩短启动时间，有望提升甲醇蒸汽重整制氢反应器的效率和性能。建立了电磁感应加热甲醇蒸汽重整制氢反应器的二维轴对称模型，并探究了感应线圈结构参数、激励条件和反应物入口条件变化对反应器出口温度和制氢性能的影响。结果表明，通过调节线圈激励电流和激励频率可实现对反应器的快速加热。线圈匝数越多、间距越小且线圈距离反应器越近，则磁场强度越强，反应器出口温度越高。减小反应物入口流速、提高进口温度和水蒸气与甲醇物质的量之比都有利于甲醇转化率的提高。在水蒸气与甲醇物质的量之比为1.1、进口温度为420 K、入口流速为0.05 m/s，线圈匝数为7匝、线圈间距为4.0 mm、激励频率为25 kHz和激励电流为120 A条件下，反应器出口温度能迅速达到572 K，甲醇转化率达到99.6%。

关键词： 微波辅助热解   界面极化效应   固体废弃物   数值模拟  

摘要： 通过研究城市固体废弃物微波辅助热解过程中界面极化效应的作用机制，揭示了其对热解效率和产物分布的影响规律。通过有限元模拟与实验验证相结合的方法，构建了三维几何模型，模拟了微波场下电磁场与温度场、流体场的多场耦合特性。研究结果表明，界面极化效应在异质颗粒接触界面处引发电荷累积，导致局部电场强度增强，最大值达4.0×104V/m，接触界面温度升至880℃，远高于非接触区域的700℃。此局部高温效应使接触组系统升温速率提升34.1%，达126.7℃/min，并使液体产物收率从46.8%增至57.6%，目标酚类化合物相对含量从45.2%升至55.6%。本研究为城市固体废弃物资源化利用技术的优化提供了理论依据和技术支持。

关键词： 液氢球罐   预冷过程   相变   数值模拟   影响因素  

摘要： 针对球罐预冷过程中所面临的冷量消耗大、热应力风险高等问题，论文以2000 m3液氢球罐为研究对象，建立三维数值模型，采用CFD方法对球罐预冷过程开展仿真研究，分析了预冷介质种类、喷淋环结构及出口位置等因素的影响，对比了两种喷淋环结构的预冷效果。研究结果表明：相较于液氢预冷时罐内所形成的对称流场，液氮预冷时形成的非对称流场能够加速壁面高温区域的冷却，抑制局部过热现象，壁面最大温差极值仅为液氢预冷的54.22%。喷淋环直径和喷嘴数量主要通过改变预冷介质分布和调节喷嘴间距来影响预冷过程，新型双层喷淋环结构通过空间分层设计，增大喷嘴间距，减少低温BOG间的相互干扰，从而提高预冷均匀性，其壁面最大温差相比单层喷淋环降低了13%。