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关键词： 石化行业   甲类仓库   火灾   FDS   数值模拟   堆垛高度   自然排烟   热释放速率  

摘要： 以某甲类液体化学品仓库(甲类仓库)为研究对象,采用FDS三维火灾模拟软件对火灾工况下烟气流动特征温度进行监测,研究堆垛高度及自然排烟窗面积在建筑面积的占比对仓库的火灾危险性及烟气控制效果的影响。结果表明:在火源的热释放速率不超过5 MW时,建议仓库内化学品堆垛高度不超过1.0 m;在火源热释放速率超过10 MW时,建议仓库加装机械排烟系统;在火源热释放速率小于10 MW时,建议将仓库自然排烟窗占建筑面积百分比控制在5%以上。

关键词： 公路隧道   空洞   RC衬砌   力学性能   试验   数值模拟  

摘要： 本研究通过试验和数值模拟,研究了公路隧道背后空洞对RC衬砌的力学性能影响。试验结果表明,空洞位置、尺寸和形状对衬砌应力和变形有显著影响。该研究结果对公路隧道施工及运营具有重要指导意义,可提高隧道的安全性和可靠性。

关键词： 铝合金   水冷板   数值模拟   工艺   正交试验  

摘要： 采用ProCAST软件对铝合金水冷板压铸过程进行数值模拟,通过分析压铸的充型过程、凝固过程以及缺陷出现的位置和原因,针对水冷板压铸过程中出现的卷气、缩孔等问题,对模具结构进行改进,并用正交试验对工艺参数进行优化。结果显示,改进优化后最佳的压铸工艺参数:浇注温度660℃、模具温度190℃、压射速度4 m/s,对改进优化后的工艺方案进行实际生产试制和检测,铸件缺陷问题得到解决,对水冷板实际生产具有指导意义。

关键词： 数值模拟   扁线电机   紫铜端子   激光焊接   响应面法  

摘要： 采用数值模拟的方法对紫铜端子激光焊接过程中复杂的熔池流动行为和气孔的形成及抑制机制展开了深入的研究.文中建立了激光扫描焊接传热—流动耦合模型,探索了扫描轨迹对焊缝熔深和接合面积的影响,阐明了接头气孔生成及抑制机制,基于响应面法预测接头机械剥离力并优化焊接参数.结果表明,椭圆线轨迹下激光束能量能够更稳定的在匙孔壁面和匙孔底部传递,使得焊缝平均熔深和接合面积更大.匙孔深度和温度梯度是影响气孔生成的主要因素,椭圆线轨迹的焊缝气孔体积小,且生成位置相对焊缝位置存在偏移,气孔对接头性能影响小.针对椭圆线轨迹的焊接参数优化后,激光束能量向匙孔底部转移,使得焊缝和接头区域的平均熔深较大.优化后焊接参数为椭圆线轨迹,激光功率为4224 W,扫描幅度为2.5 mm,比例为3∶1,扫描圈数为3,接头机械剥离力达到779.6 N,与定点焊相比提高了126%.

关键词： 砂型铸造   数值模拟   浇注温度   铸型刚度   缩松缺陷  

摘要： 针对大型阀体铸件在砂型铸造过程中存在的缩松缺陷,利用CAE模拟软件研究关键工艺参数浇注温度和铸型刚度对缩松缺陷的影响情况。缩松缺陷主要出现在阀体的厚壁处,在浇注温度为1390℃、铸型刚度为0.83 N·m^(-1)时,缩松数量最少为3个,缩松体积最小为5.18 cm^(3)。从而得知,提高铸型的紧实度,并且采用1390℃的浇注温度,能够有效减少该铸件的缩松缺陷。

关键词： 烟道   积灰特性   数值模拟   积灰防治  

摘要： 针对火电机组深度调峰引发的烟道内积灰问题,通过构建烟道结构几何模型及内部流动的数学模型,基于Fluent的数值模拟方法,研究机组不同负荷工况下烟道内飞灰沉积特性及其颗粒分布特性,并基于工程实践经验提出烟道防积灰方法——烟道内加装导流板和高速射流喷管。模拟研究表明:当机组负荷低于80%时烟道内飞灰开始沉积,而当负荷低于40%时烟道内飞灰大量沉积;不同结构烟道的飞灰颗粒沉积量呈现出以下规律:T型烟道>直角弯头>水平烟道>渐变烟道,且所沉积的飞灰颗粒90%以上直径大于34μm;与现有烟道相比,加装导流板或射流喷管后的烟道在机组低至40%负荷运行时飞灰沉积量可减少29.16%~58.62%。

关键词： 倾斜桩   水平承载特性   现场试验   数值模拟  

摘要： 为深入研究倾斜桩在软土地基中的水平承载特性,在天津软土地基开展倾斜桩水平承载试验,并利用ABAQUS数值软件深入分析倾斜桩的受力变形特性。研究结果表明:负斜桩的水平承载性能优于正斜桩,负斜桩的水平承载能力与倾角成正比,正斜桩则相反;水平荷载作用下,倾斜桩桩身位移的主要发生区域为(0~12)d(d为桩径)范围,桩身弯矩和轴力极值点皆位于距桩顶约(6~8)d范围,与正斜桩相比,负斜桩的承载性能受倾角变化的影响更明显;负斜桩侧摩阻力合力方向与正斜桩相反,所产生的正摩阻力利于桩身承载性能发挥。

关键词： 河道工程   基坑设计   时空效应   地铁保护   数值模拟   HSS  

摘要： 为经济有效地减小河道基坑施工对邻近地铁结构产生的不利影响,以宁波软土地区邻近地铁的河道基坑工程为背景,通过三维有限元软件模拟基坑开挖过程,定量研究与地铁不同交汇型式的基坑开挖下地铁结构位移响应,探讨考虑时空效应和水利工程施工特点的专项基坑加固方案。结果表明:地铁出入口结构各向位移与开挖深度、施工荷载呈非线性正相关;基坑与下卧盾构垂直时,桩基支护、分块开挖并在开挖点施加配重,基坑与下卧盾构平行时,采用纵向围堰分段带水开挖,均能有效改善由于上方水压力、土压力减小引起的体系受力失衡,进而降低盾构结构位移。

关键词： 巨厚煤层   防灭火   数值模拟   响应面法  

摘要： 巨厚煤层综放工作面由于丢煤率高,采空区空间大,采空区自然发火危险性高。为了更好地防止巨厚煤层综放工作面易自燃时期采空区自然发火,以准东二矿为例,建立了采空区多场耦合三维数值模型,对采空区气、热场分布规律进行了数值模拟,并通过现场实测数据进行了模型验证。在此基础上,利用响应面和数值模拟相结合的方法研究了堵(挡风帘堵漏)—注(注氮)协同防灭火措施的最佳技术参数。结果表明,注氮位置20 m,注氮量1260 m^(3)/h,进风侧挡风帘长度120 m、回风侧挡风帘长度120m时,堵—注协同防灭火效果最好。该参数设置下,采空区自燃带面积降低了21.6%,温度异常区面积降幅高达93.4%。研究结果对巨厚煤层自然发火防治具有重要的指导意义。

关键词： 等离子体射流   渐扩边界   液体工质   Kelvin-Helmholtz不稳定性   Taylor空腔  

摘要： 等离子体射流在液体工质中扩展时存在影响燃烧过程稳定的正反馈机制,限制了其进一步实际应用化。为探寻等离子体射流在整装式液体工质中的扩展特性,建立等离子体射流与液体工质相互作用的二维轴对称非稳态数学物理模型,并进行模型验证。设计4级渐扩型充液室结构,开展等离子体射流在液体药LP1846模拟工质中扩展特性的数值分析,获得等离子体射流场中压力、速度和温度等特性参数的时空分布规律。研究结果表明:4级渐扩充液室结构可以利用阶梯的诱导作用,增强等离子体射流在充液室径向扩展能力和等离子体射流头部高压高温区径向影响范围,从而控制等离子体射流轴向扩展速度和脉动性;黏度、密度大的液体药LP1846模拟工质,结合渐扩充液室结构可以减缓等离子体射流的轴向扩展速度,可以有效抑制Kelvin-Helmholtz不稳定性和Taylor不稳定性,有利于增强等离子体射流扩展的稳定性;近喷口处由于膨胀-压缩波交替产生导致近场压力、温度存在波动性。