教学课程资源库 更多>>

关键词： 锅炉   水冷壁超温   掺烧烟煤  

摘要： 根据某热电厂大比例掺烧烟煤存在的锅炉水冷壁超温、高温腐蚀等实际问题,通过数值模拟对燃烧器不同的相对位置及偏转角度对炉膛内速度场、温度场的影响进行探究,为解决锅炉水冷壁超温的问题提供理论依据。

关键词： 填充采矿法   地表沉降规律   数值模拟  

摘要： 本文旨在深入探讨铁矿充填开采过程中覆岩及地表沉降的规律性。采用数值模拟方法,结合弹塑性力学理论和FLAC3D等数值模拟软件,建立了地表沉降模型,以研究矿体开挖引起的应力重新分布以及充填体对覆岩稳定性的影响。在模型建立过程中,分析了矿体的产状、特性和回采状况等因素,并基于这些因素简化了模型。根据弹塑性力学理论,确定了矿体开挖引起的应力变化影响范围,为建模提供了理论基础。此外,通过精确的材料力学参数设置,包括岩石和充填体的物理力学性质,确保了模拟的准确性,从而保护地表建筑不受开采活动的影响。

关键词： 本征正交分解   数值模拟   双层壁冷却   降阶模型   温度场预测  

摘要： 复杂换热结构的热特性分析和控制策略制定依赖于对温度场的在线评估,针对冲击/气膜冷却壁,采用本征正交分解方法结合稀疏温度传感器数据实现三维稳态温度场的快速重构。首先,建立流固耦合模型,并基于有限体积法进行数值模拟,生成温度场数据样本;随后,基于数值模拟数据样本建立快照矩阵,通过POD方法构建降阶模型,实现绝热与非绝热工况下的温度场快速重构;最后,结合数值模拟结果以及实验数据验证模型的准确性,并进一步评估降阶模型在中央处理器硬件平台的计算效率。结果表明:在非绝热工况中重构结果与实验结果高度一致,在绝热工况下重构结果与仿真结果的相对误差不超过0.18%;模型能够在0.001 s内完成温度场的快速预测,相较于传统数值模拟方法,降阶模型的加速比达到了1.8×10^(7);所提方法为工程应用中温度场的实时监测和分析提供了可行的技术手段。

关键词： 隧道工程   连拱隧道   中隔墙   数值模拟   受力特性  

摘要： 为研究砂层暗挖连拱隧道中隔墙施工对隧道安全及稳定性的影响,采用现场监测与数值模拟相结合的方法,研究中隔墙在不同断面形式、不同回填高度及主洞不同开挖工法条件下的受力特征,以优化出最佳施工方案对现场进行指导。研究结果表明:曲中墙(全曲)产生的竖向应力大于半曲墙,表明半曲墙式中隔墙的性能更优。当中隔墙两侧回填高度大于3 m时,可有效降低中隔墙的竖向应力;当中隔墙两侧回填高度为3 m时,中部区域有明显的应力集中现象;在不回填的情况下,中隔墙的竖向应力较回填3 m时更小。采用两台阶法开挖主洞时,中隔墙的竖向应力大于三台阶法,因此在砂层隧道中采用三台阶法更为合理。最终,依据不同工况的数值模拟分析结果,确定半曲墙+中隔墙两侧不回填+主洞三台阶法相结合的施工方法最佳,从现场监测结果来看,该方案能够保证隧道施工的安全及稳定性。

关键词： 垃圾焚烧锅炉   数值模拟   FLIC   二次风优化   NO_(x)浓度  

摘要： 针对现有垃圾焚烧锅炉存在的过负荷问题,对福州市某台600t/d城市生活垃圾焚烧锅炉进行了100%和110%负荷的数值模拟,有效模拟了城市生活垃圾焚烧锅炉内温度场等分布情况,分析了过负荷对于垃圾焚烧锅炉的运行影响。利用拉丁超立抽样方法对二次风配比进行抽样;研究二次风配比对炉膛温度、速度矢量及NO_(x)浓度的影响。结果表明:焚烧炉处于110%工况运行时,炉内燃烧剧烈,温度增高,对水冷壁的冲蚀更加严重;当二次风配比OFA1:OFA2:SA1:SA2为45:71:80:54时,城市生活垃圾焚烧炉二次燃烧状况较好,烟气在炉膛出口温度较低,且在第一烟道分布均匀,改善了水冷壁受热不均的问题,第一烟道出口的NO,质量浓度为182.98mg/m^(3),相较于优化前的原始工况下降了5.84%。

关键词： 暗挖隧道   不同爆破施工方法   数值模拟   爆破控制措施  

摘要： [目的] 深圳城际铁路新建枢纽站通过暗挖隧道下穿既有地铁车站连通车站东西区域。为加快施工进度并确保安全，研究爆破施工的可行性。[方法] 采用LSDYNA数值模拟软件，建立上台阶和下台阶爆破开挖的三维模型，分析不同爆破方式对近接车站的振动影响。[结果及结论] 数值计算结果表明：(1) 车站底部结构受爆破扰动影响显著；(2) 上台阶爆破造成较大损伤，振动速度峰值和最大主应力超出安全范围，而下台阶爆破对车站底部损伤为0，振动峰值大多在1.00 cm/s以内，最大主应力为0.26 MPa，低于C30混凝土动抗拉强度最小值2.41 MPa；(3) 下台阶爆破中掏槽段对车站结构影响较大。为确保施工安全，建议结合控制爆破措施，如设置中空洞和增加延时起爆间隔。研究结果为实际施工提供参考。

关键词： 混流式水轮机   上冠空腔   泄漏水   转轮泵   数值模拟   优化  

摘要： 为研究中高水头混流式水轮机上冠空腔结构对泄漏水特性的影响,结合新疆红山嘴一级电站工程实例,该文基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术,建立4种上冠空腔结构几何模型,采用剪切应力输运(shear stresstransport,SST)湍流模型,对7种流量下的不同上冠空腔结构展开数值模拟。以泄漏水流态特性、顶盖排水孔排水性能、止漏环密封性能、泄水锥泄水性能为研究指标。结果表明:上冠空腔结构形式影响泄漏水流态分布,主要差别位于上冠空腔顶部和泄水孔;上冠空腔增设转轮泵有利于改善主轴密封漏水及轴向水推力过大难题;含转轮泵的上冠空腔结构较其他结构,可显著提高顶盖排水量和止漏环出口水压,降低泄水锥泄水量;针对该电站为应用顶盖排水技术,建议采用含转轮泵的上冠空腔结构,该结构可使顶盖排水量平均提高38.11%,止漏环出口压力平均提高45.98%,泄水锥泄水量平均降低38.90%。依托顶盖取水技术应用,研究不同上冠空腔结构对水轮机性能的影响。该文可为混流式水轮机节能设计提供一定参考依据。

关键词： 封头   有限元分析   应力  

摘要： 运用ANSYS有限元分析法,对换热器球形封头和椭圆形封头进行应力分析,考察其内部周向应力和经向应力云图分布规律,对2种封头应力分布情况进行分析。结果表明,对于球形封头,在封头内部,应力基本没有变化,而且周向应力和经向基本相等,均为拉应力;在圆筒区域,应力变化比较复杂,出现最大应力,周向应力的最大值出现在封头和筒体的连接处;对于椭圆形封头,从顶点到赤道应力基本呈减小趋势,在赤道处出现压应力,最大应力出现在球形封头顶点位置,经向应力随着内压载荷的增大呈递增变化。所得结论对于换热器封头应力分析具有一定的参考意义。

关键词： 近场动力学理论   本构方程   腐蚀疲劳   阳极溶解   裂纹扩展  

摘要： 为了模拟腐蚀疲劳的裂纹扩展,提出了一种近场动力学腐蚀-疲劳断裂耦合模型,并将该模型应用于A7N01PT4铝合金的裂纹扩展模拟分析。在该模型中,用氢和应力的交互作用体现腐蚀中阳极溶解和氢致开裂两种机制之间的协同作用,在量化材料因腐蚀产生断裂行为时,将腐蚀求解步骤和力学求解步骤进行耦合。由于氢使材料的塑性降低并发生脆性断裂,在研究中采用适合模拟各向同性脆性破坏的键型近场动力学理论,并使用准脆性材料的本构力函数来描述近场力与伸长率之间的关系,该函数包含线性和非线性力学行为。通过将仿真结果与A7N01P-T4铝合金在3.5%NaCl溶液中的试验结果进行比较,发现两者之间吻合较好,从而验证了该模型的可行性。

关键词： 黄海   营养盐   外海输入   增量   数值模拟  

摘要： 黄海作为半封闭的陆架浅海,外海输入是营养盐的重要来源,了解外海营养盐对黄海营养盐浓度和含量变化的影响,有利于加强渔业资源保护与提升生态治理水平。基于物理-生物地球化学耦合模型,本文分析了外海营养盐输入增加对黄海营养盐的影响。当外海输入营养盐增加时,黄海表层增加明显的海区位于秋冬季35°N以南,底层主要增加区域为冬季苏北浅滩及黄海槽、春夏秋季的南黄海中部;启东嘴-济州岛断面输入对黄海营养盐现存量补充最多,全年中下层增加明显,而济州海峡断面交换损失营养盐现存量最多,冬春季损失分布较均匀,夏秋季海峡中部损失显著;水体营养元素现存量全年整体表现为增加,以无机营养盐现存量增加最明显,全年平均增量占水体内部总增量的60%以上,水体颗粒有机态营养盐现存量与浮游植物现存量月际变化率一致,夏秋高于冬春。