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关键词： 竖缝式鱼道   上溯行为   蜿蜒度   草鱼   数值模拟   模型试验  

摘要： 竖缝式鱼道是一种国内外广泛应用的鱼道类型,其高效运行依赖于良好的池室水力特性。利用数值模拟方法,依据池室主流居中及回流区对称分布的原则,选择了3种不同主流蜿蜒度的竖缝式鱼道池室布置方案,并在此基础上构建了物理模型;以草鱼作为试验对象进行了对比试验,分析了它们在3种方案中的上溯表现;结合水力学指标与草鱼上溯数据,提出了推荐的竖缝式鱼道池室主流蜿蜒度。结果表明:随着主流蜿蜒度的增大,主流覆盖范围扩大,最大主流强度随路径长度而减弱的程度加剧,同时竖缝断面的流速梯度亦增大,但主流流速和竖缝流速均有所降低;当使用草鱼作为评判标准时,方案Ⅱ表现出最佳性能,草鱼的上溯轨迹更为集中且过程连贯,摆尾次数较少,耗时较短,成功率最高,因此,推荐方案Ⅱ为最优的池室布局设计。研究成果将有助于指导实际竖缝式鱼道项目的水力设计工作。

关键词： 双排支护桩   钢斜撑   基坑开挖   数值模拟  

摘要： 以贵州某基坑工程为例,通过MADIAS GTS NX有限元软件建立了三维基坑支护实体模型,对双排支护桩+斜撑组合基坑支护结构进行了有限元分析,验证了有限元模型的准确性。研究结果表明,基坑侧向位移和基坑沉降值随着基坑开挖深度的增加而增加;当开挖深度较浅时,由双排桩控制基坑变形,当基坑开挖深度增大时,斜撑开始发挥作用,两者之间起到了有效联合作用。

关键词： 布料器   纤维素溶液   上溢现象   涡流   数值模拟  

摘要： 为了解布料器在工作时内部纤维素溶液上溢的具体原因以及上溢对布料器液膜形态的影响,通过Fluent软件建立布料器转子区域气-液两相流场模型,对不同转速以及不同刮刀倾角下布料器内部溶液分布与气流情况进行分析。在不同的转速条件下,布料器内部纤维素溶液的上溢机制存在差异。少量上溢可以有效减少布料器内液膜厚度并提高均匀性,且刮刀倾角在30°~45°增加时,有助于减缓溶液的上溢。研究表明:转速范围在70~80 r/min时,刮刀的周向运动频率较低,这限制了布料器有效布料的溶液量,导致布料器内溶液堆积和上溢。转速范围在80~90 r/min时,刮刀运动频率增加,提高了布料器有效布料的溶液量,并降低了外圈溶液所占比例,由此有效降低上溢占比。转速高于90 r/min时,涡流带动溶液在布料器内圈区域运动,并受到高速的轴向气流影响,导致上溢占比增加。

关键词： 综放开采   顶煤破碎   放煤方式   数值模拟  

摘要： 针对传统的放顶煤控制实施不充分,煤炭采出率大幅降低的问题,利用模拟软件的模拟结果,得到最合适的放煤方式为当机采高度为3 m时,采用一采一放和单轮间隔放煤的放煤工艺。10106综放工作面的现场生产试验取得了良好的回收效果,顶煤平均回收率和工作面平均回收率均优于邻近的10104工作面。证明前述放煤参数设计的科学性和合理性,有助于进一步提高煤炭开采的效率和经济效益。

关键词： 深孔爆破   二步骤开采   数值模拟   控制爆破  

摘要： 沙溪铜矿属于厚大低品位矿体,采用大跨度大直径深孔崩矿嗣后充填采矿法开采。因此,在二步骤回采过程中,两侧充填体会受到较强的爆破荷载的影响。本文研究了深孔爆破过程中应力波的传播规律,揭示了深孔爆破荷载下充填体的响应机制。通过数值模拟实验揭示了爆破参数与充填体稳定性之间的关系,为沙溪铜矿二步骤回采爆破参数优化提供依据。

关键词： 微胶囊悬浮液   强化换热   湍流   数值模拟  

摘要： 为了研究相变微胶囊悬浮液在圆管中的换热特性,使用离散相模型(DPM)模拟相变微胶囊颗粒在管道中的流动及换热情况,采用等效热容法研究微胶囊在流动时的相变过程,研究了悬浮液流速、浓度、加热功率对换热特性的影响。结果表明:流速为1.00、1.22和1.40m/s的相变微胶囊悬浮液(MPCS)在相变微胶囊(PCM)完全熔化时,平均局部表面传热系数随流速的增大而增大;质量分数为2%、5%和8%的MPCS在能够完全熔化时,悬浮液的局部表面传热系数随着浓度的增加而增加;功率的增大可以加快PCM的熔化过程,使管内局部表面传热系数更快达到峰值。

关键词： 数值模拟   随机森林   空间分析   成矿预测   凡口铅锌矿  

摘要： 之前的成矿预测主要是基于描述性矿床模型,即勘查模型,对地、物、化、遥等各种找矿异常信息进行识别提取与关联融合,评估成矿有利度,从而圈定可能成矿的潜力区。然而,描述性矿床模型实质上是对复杂成矿系统的一种经验性的简化表示,主要强调矿产勘查中可直接观测的显式成矿要素,即找矿标志或找矿异常信息,而诸如奇异应力应变、含矿流体运聚、金属物质沉淀等有关成矿过程的物理‒化学参量的隐式成矿要素,由于难以被直接观测,往往在描述性矿床模型中被忽略。成矿预测模型中这些示踪成矿事件的隐式“指纹”信息的缺失,从根本上导致了成矿预测结果的精度低、不确定性增强。为此,本文提出了使用多场耦合数值模拟方法刻画和表征成矿过程中金属富集的有关物理‒化学参量的隐式成矿要素,继而与表示勘查标志异常信息的显式成矿要素进行融合,构建数值模拟与勘查数据协同驱动的成矿预测模型。以凡口铅锌矿床为例,构建力‒热‒流‒化学四场耦合的成矿动力学数值模拟模型,在时空尺度上再现成矿期流体流动和金属沉淀过程,从而获得应力应变、温度变化、流体通量等表征隐式成矿要素的物理‒化学参量。将这些参量作为预测变量,融合到成矿预测模型中,即以应力、应变、温度、流体通量、成矿元素浓度等物理‒化学模拟参量以及有利地层、有利构造等空间变量作为成矿预测模型的特征变量,利用随机森林机器学习算法进行信息融合,计算成矿潜力,对研究区深边部找矿前景进行了预测评价,并与基于描述性矿床模型的数据驱动预测方法结果进行对比。最终得出以下结论:①建立复杂成矿系统的数学‒物理表征模型,利用数值模拟方法表征与成矿作用具有成因联系的隐式成矿条件参数,是成矿预测模型中融合矿床成因模型的有效方法;②与基于描述性矿床模型的数据驱动预测方法相比,数值模拟与勘查数据协同驱动的成矿预测方法能够显著提高矿产定量预测效果,作为一种新的预测模型,具有广泛的参考意义。

关键词： 全钒液流电池   多孔电极非均匀压缩   非等温   数值模拟  

摘要： 全钒液流电池在组装的过程中多孔电极会产生压缩,使得部分电极侵入流道进而影响电池性能。考虑到多孔电极和电解液热物理性质之间的差异,建立了全钒液流电池非均匀压缩多孔电极三维非等温热分析模型。分析了不同压缩比对电极非均匀压缩多孔电极内部反应物质浓度分布、温度分布、反应热特性、过电位分布和电池平均功率的影响。结果表明:压缩比增大时,电极非均匀压缩多孔电极内部反应物质浓度分布均匀性增大,电极内部整体温度上升,边缘区域温度存在极值现象,负极处欧姆热、极化热和电化学热会先减少再增加,电池的平均功率峰值下降,正极处过电位上升。

关键词： 综采工作面   断层   数值模拟   注浆加固  

摘要： 为解决综采工作面过断层期间的大面积片帮与冒顶事故。干河煤矿以2-306综采工作面为工程背景,运用数值模拟软件系统分析注浆加固前后及不同注浆材料作用下的顶板位移特征。研究结果表明:注浆加固后顶板最大下沉量显著降低,且随注浆孔间距缩减呈现递减趋势;在断层穿越施工过程中,巷道围岩变形处于可控范围,未出现大面积冒顶及片帮事故,工作面得以安全平稳地通过断层构造区域。

关键词： 三元乙丙橡胶   正交实验   响应曲面   橡胶注射   数值模拟  

摘要： 利用正交实验法对三元乙丙橡胶注射过程参数优化问题进行了研究,通过响应曲面分析体积流率、机筒温度、胶料温度对出口温度和压力降的影响,得到最佳参数组合。验证优化结果得到在出口胶料平均温度397.60 K时,注射系统压力降为68.83 MPa,出口胶料温度和压力降较优化前分别优化了2.72%和3.07%,优化效果较为明显,结果表明,正交实验法优化注射参数效果较好,具有现实指导意义。