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关键词： 重力拱坝   坝后式厂房   枢纽布置   碾压混凝土  

摘要： 某水电站工程区为高山峡谷地区,工程区域地质构造背景复杂,地震基本烈度Ⅷ度,上坝址左岸存在色通倾倒变形体,选定下坝址,在坝址坝型比选阶段,充分考虑坝址区地质复杂条件,泄洪建筑物水头高、泄量大,综合投资、技术难度的情况下进行了枢纽布置方案比选。本文就混凝土重力拱坝枢纽布置方案,进行了比选,详细介绍了坝后厂房和下游左岸厂房方案枢纽布置及其优缺点。最终的枢纽布置推荐方案为坝后地面厂房方案:碾压混凝土重力拱坝+河床中部坝后式厂房+坝身泄洪(2中孔+1深孔+1施工导流底孔)的布置格局。

关键词： 湖堤道路改扩建   弱膨胀性土   路基变形   数值模拟  

摘要： 为了探究不同设计参数对膨胀土筑堤道路路基变形的影响,基于实际工程案例,采用PLAXIS数值模拟软件,研究不同设计参数对膨胀土筑堤道路路基变形的影响,包括桩长及桩体强度、灰土垫层厚度及灰土比、土工格栅铺设层数与铺设位置,并提出相应的优化措施。结果表明,桩长对土体内部竖向变形的影响较小,但对总体竖向变形影响较大;桩身抗压强度的改变对桩身侧向变形的影响较小,但对路堤顶面的工后沉降影响较大;采用50cm灰土比1∶9的灰土垫层,不仅能有效地控制全断面的变形,而且还能达到经济、合理的目的;在中层与底层铺设两层格栅的效果更佳。

关键词： 汽轮机   轴端密封   转子偏心   分布式控制  

摘要： 某电厂汽轮机机组在长期工作后出现转子偏心、泄漏增大,导致机组效率显著降低。提出了一种分布式轴端汽幕自密封系统,通过多路独立供汽解决偏心下间隙密封问题,可节约蒸汽以提高机组效率。采用数值模拟方法,研究了偏心下分布式轴封内气体流动特性及密封效果。结果表明,补汽压力200 Pa是分布式轴封保证密封的最低压力,此时单一位置补汽不能达到密封要求,需多位置同时补汽可使混合气体中空气比例降至10-6,从而达到密封要求;当补汽压力达到或超过20 kPa时,双侧任意位置补汽均可满足密封要求,但蒸汽消耗会增加13.6%,而只开单侧补汽在保证密封效果的同时,最多可节省40.5%的蒸汽工质。

关键词： 聚合物微球   COMSOL   微流控   吸附性能   计算流体力学  

摘要： 目的:本研究旨在探究模拟微流控制备聚合物微球的影响因素,优化微流控的结构尺寸,为实验操作提供理论基础并降低实验成本和时间。方法:用COMSOL Multiphysics 6.2模拟软件建立2D微流控结构,采用两相水平集法探究流动聚焦结构和同轴微流通道结构对聚合物微球生成的影响,通过建立流动聚焦形微通道中聚合物微球生成的数值模型,系统地研究了微液滴的生成以及不同控制参数对微球尺寸频率和稳定性的影响。结果:在聚焦形微通道中,液滴的生成主要是因为连续相对分散相的挤压和剪切作用,保持其他因素不变,当界面张力增加时,聚合物微球的尺寸增加并且频率降低;当分散相粘度增加时,聚合物微球的尺寸减小但是生成频率增加,并且液滴粘度增加得越快,聚合物微球的生成时间越长;当连续相粘度增大时,聚合物微球的尺寸增大,微球边界清晰且稳定性增加;当连续相流量增加时,聚合物微球的尺寸减小但生成频率增加将近2.1倍。液滴尺寸偏小时,可以通过适当增加界面张力和连续相流量来改变聚合物微球生成的尺寸和频率。结论:利用COMSOL软件研究微流控中不同微通道的聚合物微球生成和操控机理,揭示微流控液滴的流动机理和规律,满足了聚合物微球不同的生成要求,克服了现实实验的局限性,对用于吸附染料废水的聚合物微球的制备具有重要的实际意义。Objective: This study aims to explore the influencing factors of polymer microsphere preparation by microfluidic simulation, optimize the structural dimensions of microfluidic control, provide a theoretical basis for experimental operation and reduce experimental costs and time. Methods: A 2D microfluidic structure was established using COMSOL Multiphysics 6.2 simulation software. The two-phase level set method was adopted to investigate the effects of flow focusing structure and coaxial microfluidic channel structure on the generation of polymer microspheres. By establishing a numerical model of polymer microsphere generation in a flow focusing microchannel, the generation of microdroplets and the effects of different control parameters on the size, frequency and stability of microspheres were systematically studied. Results: In the focusing microchannel, the generation of droplets is mainly due to the squeezing and shearing of the continuous phase on the dispersed phase. Keeping other factors constant, when the interfacial tension increases, the size of the polymer microspheres increases and the frequency decreases;when the viscosity of the dispersed phase increases, the size of the polymer microspheres decreases but the generation frequency increases, and the faster the viscosity of the droplets increases, the longer the generation time of the polymer microspheres;when the viscosity of the continuous phase increases, the size

关键词： 数值模拟   CFD   动力锂电池   放电倍率   温度场  

摘要： 采用CFD数值模拟对新能源汽车动力锂电池包内部温度场进行分析,电池包采取强制风冷方式,冷却气流流量为140m3/h。设定汽车夏季运行环境温度35℃和40℃,冷却气流温度为25℃和30℃,对某型号电池包在1C放电倍率和1.5C充电倍率,共四种工况下数值模拟分析其内部温度场分布,得出电池包内部气流速度流线图、气流温度流线图、电池包内部切面温度云图、电池模组表面温度云图以及表面平均温度值等结果。对比四种工况下的模拟分析结果,随着靠近电池包出口区域距离减小,电池模组表面温度明显上升,模组4表面温度最高,且温度最高区域在模组的中央;各模组内部切面温度呈现阶梯状分布,模组4切面温度最高;工况1和工况2下各模组表面温度满足设计要求,工况3和工况4下需进一步优化电池包模组和冷却流道。

关键词： 水平井多级分段压裂   压裂工具   冲蚀磨损   数值模拟   工具串窜动  

摘要： 针对水平井连续管环空多级压裂中,喷枪及其上部工具均出现不同程度的冲蚀磨损和失效问题,采用数值模拟方法,依据ø139.7 mm(5.5 in)套管内连续管环空压裂工艺和工具结构参数,建立了压裂液颗粒流和工具冲蚀的数值模型及计算方法;通过正交试验设计了工具串窜动、管内流速、环空流速、含砂体积分数以及地层破裂压力5因素5水平的25种计算工况。数值模拟结果表明:喷枪上部工具出现冲蚀磨损的主要因素是工具串窜动,在工具串未窜动时最大冲蚀速率出现在喷嘴下方附近,在工具串窜动时最大冲蚀速率出现在距离喷嘴约为窜动位移的上部工具区域;未窜动时的最大冲蚀速率值明显高于窜动时的结果,并随着环空流道间隙的减小而增大。所得结果可为工具串的冲蚀磨损分析及控制提供理论依据和分析方法。

关键词： 盾构   输水管道   地质   数值模拟   沉降  

摘要： 本次以石家庄地铁4号线一期工程下穿南水北调配套工程东北水厂输水管道为基础,分析了盾构与南水北调配套工程东北水厂输水管线的关系,根据工程实际设计结构、所处位置地质条件等建立了三维有限元仿真模型。经过分析可知盾构掘进,DN2000管线的水平X向最大位移为0.2mm,水平Y向最大位移为0.1mm,最大竖向位移为-2.2mm,管线周边土体表现为整体均匀沉降,沉降值为-2.7mm。在采取一系列安全施工措施下,可以保证管道沉降数值控制在10mm以内。

关键词： 铁路隧道   控制措施   数值模拟   强挤压碎裂围岩   变形特征   掌子面失稳  

摘要： 以西宁—成都铁路隧道穿越强挤压碎裂围岩而引发围岩大变形问题为研究背景,基于区域地质调查结果,采用离散元-有限元耦合模拟方法,研究了强挤压碎裂围岩隧道灾害发生机制与有效控制措施。结果表明:水平构造应力为主的地应力环境与强风化地层的低强度应力比是隧道产生水平挤压大变形的内因。隧道结构变形以水平变形与仰拱隆起为主,掌子面受围岩变形卸荷作用,力链与黏结能力下降使得掌子面土体难以自稳而溜坍。交叉中隔壁法+加强初期支护+超前小导管注浆+洞周径向注浆的主被动结合的控制措施可以有效抵抗水平挤压作用,可将隧道沉降变形降低37.3%,水平收敛变形降低58.5%,并且有效控制掌子面溜坍规模。

关键词： 气流组织   风筒朝向   数值模拟   井巷工作面  

摘要： 随着社会进步与科技的发展,作为事故多发的矿产工程安全举措方面得到了国内外研究学者的广泛关注。矿山生产中,掘进工作面又是事故多发的工作面,既是重要的作业场所,也是产尘作业面,产生污染物若不能及时排出井外,极易发生中毒及爆炸重大安全事故,严重威胁生命质量安全,因此加强掘进工作面的通风管理工作的意义重大。首先,本文结合某项目井巷实际外形尺寸进行矩形巷道建模,分别模拟出风口的五种模式:上45°、下45°、左45°、右45°和正常通风;然后对这些情况下压入式通风形成气流的结构和空间位置等进行数值模拟研究;最后通过分析模拟的输出结果得出矩形井巷不利于通风除尘的结论。

关键词： 位移放大   扭转耗能   恢复力模型   数值模拟   减震率  

摘要： 为解决传统位移相关型支撑在低强度地震作用下变形较小难以充分发挥其工作性能的问题,基于桥式放大工作机理提出了一种扭转位移放大型支撑(TDAB)。介绍了其基本构造、工作机理,基于弹性、弹塑性及完全塑性3个变形阶段推导给出了支撑理论恢复力模型,通过数值模拟研究了不同初始放大角度下支撑的滞回性能、等效阻尼比和塑性变形,并对附加新型TDAB的双柱式桥墩进行抗震性能分析。结果表明:理论恢复力模型能够有效描述TDAB的滞回性能,与数值模拟结果吻合较好;随着初始放大角度α0的减小,TDAB屈服承载力、最大承载力、初始刚度和耗能能力均显著提高;合理设计传力转动板尺寸,支撑最大拉压荷载比能够满足规定限值1.3,但仍建议采用倒V形或人字形支撑布置形式,以满足结构在正、负两加载方向的均衡性抗震性能需求;将设有不同初始放大角度的TDAB应用于双柱式桥墩结构,TDAB展现出了良好的减震控制效果,附加新型TDAB的双柱式桥墩最大墩顶位移、墩底塑性转角和桥墩墩底剪力均明显减小,通过减小TDAB初始放大角度能够进一步提高双柱式桥墩的抗震性能。