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关键词： 气力雾化水   熔渣   粒化   显热回收   数值模拟  

摘要： 传统的冶金熔渣粒化和热回收工艺主要采用空气或水作为淬冷介质,普遍存在粒化效果差、热回收率低和资源消耗量大的问题。为了提高熔渣资源化利用水平,亟需开发新的淬冷介质。利用Fluent软件模拟气力雾化水作为淬冷介质的工艺过程,与单独使用空气或水的熔渣粒化、显热回收效果进行对比,进而分析作用机理和影响因素,实现工艺参数优化。研究结果表明,双介质雾化喷嘴具有雾化半径大、射流速度高、射流距离远的特点。优化的结构参数为收缩半锥角40°、喉部直径5 mm、扩张段13 mm、扩张半锥角5°。采用气力雾化水对熔渣进行淬冷后,渣中粒径1 mm以下所占比例升高8%,4 mm以上所占比例降低3%,粒化效果明显改善。同时,雾化水使熔渣温降幅度增大200 K,为提高换热效率提供了有效支撑。熔渣凝固冷却过程的模拟结果表明,气力雾化水的进气速度和进水速度是影响粒化和换热效果的关键因素。进水速度为15 m/s、进气速度为65 m/s的工艺参数组合粒化效果好,熔渣凝固程度高。与传统处理方式相比,选择气力雾化水作为淬冷介质,粒化效果和显热回收效率得到增强。研究结果可为冶金企业的高温熔渣余热回收与资源化协同利用提供理论和技术支撑。

关键词： 沉井施工   力学响应   偏压作用   方案优选   数值模拟  

摘要： 沉井邻近路基边坡施工时,要承受较大的偏压作用,探索其施工安全与结构稳定十分必要。依托典型工程实例,揭示软土偏压作用下现场实施难点,建立沉井施工全过程三维模型,探讨不同工法土层、结构力学响应特征,以此为基础综合多指标评价提出最优实施方案。结果表明:软土区偏压作用下,新建沉井存在结构安全和顶管施工偏差问题。沉井排水下沉诱发的土层、结构最大位移为不排水法的3.27倍和2.84倍,对应结构内力增大31.7%,两种方案均满足强度要求。两种方案沉井结构临坡侧出现了鼓肚状变形,位移明显大于对侧,表征出最大5.77mm(不排水法)和7.38mm(排水法)的悬臂侧移,满足施工误差要求。以施工安全和环境保护为主控因素,综合考虑工程费用、工期及实施难度等因素采用不排水施工方案。

关键词： 顶管   地表沉降   施工顺序   工程实践   数值模拟  

摘要： 大直径平行顶管施工过程中不可避免地会对周围土体产生扰动,导致地表沉降现象。因此,开展地表沉降研究就显得尤为重要。基于杭州取水口上移工程,监测分析平行顶管同步顶进施工时的地表沉降变化规律。通过数值模型分析表明,相较于同步顶进的施工方式,先后顶进引起的沉降值将减小8.55%。进一步分析表明,随着顶管直径比值的减小,先后顶进相较于同步顶进的地表沉降减小幅度会降低;随着顶管埋深和间距的减小,该减小幅度会略有增加。

关键词： 组合连续梁   顶推施工   数值模拟  

摘要： 为有效提升钢混组合梁施工技术水平,保证桥梁整体施工质量,结合某公路桥梁施工案例,对钢混组合梁施工技术进行综合探究,根据该桥梁基本情况,提出钢梁顶推+桥面板架桥机架设及滑移施工的技术方案,分析总结了钢梁顶推及桥面板安装施工顺序及关键技术要点,并通过数值模拟计算,详细探究了钢梁制作线形控制及顶推过程的受力特性。研究结果显示:钢梁顶推施工阶段,导梁最大竖向变形为248.7 mm,钢梁、导梁拉压应力均未超出自身屈服强度,结构受力满足施工要求,安全可靠。

关键词： 水闸工程   水利工程   设计要点   地基处理   建筑外形  

摘要： 北岸水闸是目前海南省列入除险加固项目规模最大的水闸,同时也因其紧靠博鳌亚洲论坛永久会址的特殊地理位置和区域发展方向,使得北岸水闸重建后成为海南省首个采用仿古风格建筑外形的大型水闸工程。通过对北岸水闸的设计工作经验,从闸址选择、地基处理和水闸外形设计这三个方面出发浅析水闸设计的技术要点。

关键词： 316L   核废料储罐   数值模拟   焊接电流   残余应力   变形  

摘要： 【目的】焊接是核废料储罐生产制造过程中必备的一道工序,但该过程中产生的残余应力和变形对储罐本身的强度及安全可靠性影响极大。因此,必须对核废料储罐在等离子弧焊接过程中残余应力和变形的变化规律进行探讨。【方法】采用试验与仿真相结合的方法,讨论了焊接电流对316L核废料储罐筒体等离子弧焊接残余应力和变形的影响。【结果】结果表明,随着焊接电流的增大,焊缝两侧的等效应力分布梯度变小,200~400MPa的应力区面积显著增加;横向残余应力的应力峰值和应力分布随焊接电流的增加而显著增大,而纵向残余应力受焊接电流的影响较小,并且内表面横向、纵向拉伸应力峰值都高于外表面的应力峰值;在不同焊接电流条件下,整体最大变形量和Z方向最大变形量都集中在筒体两侧,纵向变形趋势均呈现朝着筒体中部收缩的规律。【结论】通过将温度历程、残余应力、焊接变形与实测结果进行比较,证明了模拟结果与实测结果吻合良好。

关键词： 夹层结构   聚酯无纺布   低速冲击   力学响应   数值模拟  

摘要： 采用玻璃纤维增强复合材料层合板作为上、下面板,以PET泡沫作为芯材,在芯材与面板之间引入六边形蜂窝状的聚酯无纺布,通过低速冲击试验和数值模拟方法研究了其对复合材料夹层结构抗低速冲击性能的影响,并与纯树脂固化板的增强效果进行了对比。结果表明,聚酯无纺布与树脂固化后形成的刚性层可以提高夹层结构抵抗冲击载荷的能力,当提供的刚度足以承受载荷的冲击时,上面板无法被冲破,芯材结构未被破坏,纤维断裂与纤维分层被改善,表面损伤面积明显缩小。经分析,树脂刚性层是提升复合材料夹层结构抗冲击性能的重要因素,但聚酯无纺布的引入在抑制纤维分层与基体损伤,改善表面质量方面发挥了重要作用。

关键词： SAGD技术   正交试验   数值模拟   参数优化  

摘要： 当前SAGD开发过程中面临诸多影响因素,且这些因素的综合效应尚未得到清晰认识,缺乏在多因素相互作用下的开发参数设计体系。这导致了储量动用程度不足,对SAGD的经济开采造成了显著阻碍。为了改善这一状况,通过确定影响SAGD开发效果的关键要素,随后基于正交试验方法和数值模拟技术,实现了对SAGD技术开发参数的优化设计。(1)针对SAGD开发的注汽、生产、布井和井筒设计等过程,选择了7个关键因素,设计了18组正交试验方案,通过对比分析,确定了注汽管柱尺寸、注汽速度以及注汽干度为影响SAGD开发效果的主要控制因素。(2)以某热采油田的X井组作为实例,确定了最优的开发参数组合:采注比设定为1.2,注汽压力为5.5MPa,注汽干度则保持在0.8的水平,注汽管柱尺寸为3寸半,双水平井间的垂向距离为8m,注汽速度为280m3/d,注汽温度为300℃。研究结果为SAGD的注汽参数、开采参数优化设计和布井方式提供了理论依据。

关键词： 顶升平台   钢夹具   数值模拟   自锁保护   装配式  

摘要： 针对矩形截面混凝土柱建筑物的加固改造顶升工程,文中设计了一种新型自适应装配式钢结构顶升平台来替代现有的现浇混凝土顶升平台,并运用有限元数值模拟技术,对钢结构平台进行不断优化。计算结果表明通过增加斜垫板的方式,能够赋予构件在超载情况下的变形自锁机制,从而形成构件在承载能力极限状态的延性特点;装配式的设计使得构件的安装拆卸更为方便快捷,并且有着多套构件叠加使用承载力成倍增长的优点;采用分离式构件,允许平台之间具有一定的间距,能够使钢结构平台适应不同矩形截面尺寸。另外,文中还推导并通过数值计算验证了斜垫板的临界倾斜角度。这些研究结果可为今后同类型构件提供设计参考依据。

关键词： 明挖基坑   上跨穿越   结构安全   数值模拟  

摘要： 本文研究明挖法施工基坑上穿既有地铁隧道的结构安全问题。随着城市地下工程发展,新建工程与既有地下结构近接施工增多,如基坑施工易引发既有隧道变形甚至破坏。通过工程案例分析,发现明挖法施工基坑上穿既有结构可能引发近接隧道结构的变形乃至局部破坏。工程案例表明,明挖基坑施工引起既有隧道结构变形最大的阶段是基坑开挖完成后、未施作箱涵前。提出安全控制措施,如钢板桩施工控制、基坑开挖及结构施工优化、加强监测等,以保障既有地铁隧道安全。