教学课程资源库 更多>>

关键词： LNG接收站   并联高压泵   计算流体力学   数值模拟   管路布置设计  

摘要： 为合理进行液化天然气(LNG)接收站并联高压泵的管道布置设计,防止较大偏流及压力波动的现象,造成管道振动、介质冲击、噪声工况不稳定的问题,基于计算流体动力学(CFD)的数值模拟方法,建立管网的三维模型并划分网格,在典型工况条件下进行CFD三维仿真,分析判断偏流程度、流场分布。研究表明:LNG 接收站并联高压泵发生偏流与实际运行情况相符,距进口总管的最近的泵入口流量最大,但偏流差值在允许范围;合理进行π弯设计不会明显引起压力波动和流量分配不均,不是导致高压泵出现抽液困难的主要因素;可以运用CFD进行三维仿真分析模拟管路布置设计,给后续设计优化及问题分析提供理论依据。

关键词： 水闸   结构健康监测技术   监测系统  

摘要： 在水利工程中,水闸作为控制水流和调节水位的关键结构,其安全运行对于有效管理和利用水资源而言至关重要。文章探讨了结构健康监测技术在水闸运行中的应用,概述了结构监测技术的分类,研究了水闸的主要结构及损伤类型,进行了监测系统设计及技术测试,旨在提高水闸结构的监测效率和预警准确性,确保水闸稳定和安全运行。

关键词： 龙抬头式竖井溢洪道   数值模拟   模型试验   流态   压力分布   消能率  

摘要： 基于某高水头、大流量竖井式溢洪洞工程,提出一种新型龙抬头式竖井溢洪洞。采用数值模拟计算,对比分析原设计有压板式竖井溢洪洞和优化的新型龙抬头式竖井溢洪洞两种体型,后者水流衔接平顺,流态较好。进一步采用数值模拟计算和模型试验的方法,对新型龙抬头式竖井溢洪洞开展水力特性研究。研究发现:消力井内水垫较深,底板冲击压力和脉动压强较小,提高了消能井中湍动强度与消能率,减小了空化空蚀风险;龙抬头衔接段的水流稳定,避免了水流冲顶现象。新型龙抬头式竖井溢洪洞的水工模型试验和数值模拟计算的水面线、流速和压力等参数,二者结果吻合较好。优化的新型龙抬头式竖井溢洪洞有效提高竖井的消能,为工程提供了一种新的竖井消能方案。

关键词： 路基加宽区   半填半挖   路基沉降   数值模拟  

摘要： 为研究超高填方半填半挖路基加宽区对路基稳定性影响,依托赣西南山区具体工程案例,采用FLAC3D软件,以加宽区宽度作为自变量分析其对路基不均匀沉降和边坡稳定性的影响。结果表明,半填半挖路基在挖方一侧路基沉降较均匀而填方部分差异性沉降较大,沉降最大点在靠近加宽区一侧,设置加宽区可以有效减小填方区路基的不均匀沉降,随着加宽区宽度的增加路基不均匀沉降呈现倒V形分布。边坡最大位移区域集中在坡顶处,边坡安全系数呈减小趋势,潜在滑移面随宽度的增加向加宽区延伸,综合分析加宽区3m时效果较好,研究结果可为今后类似工程加宽区的确定提供借鉴。

关键词： 高压旋喷桩   数值模拟   加固效果   沉降   围岩应力  

摘要： 针对软弱围岩公路隧道施工中传统超前支护措施效果不足的问题,文章以某双洞公路隧道为研究对象,采用数值模拟方法分析了高压旋喷桩施工参数(桩径、桩长、桩间距)对隧道围岩力学响应的影响规律。研究表明:桩长对加固效果影响显著,桩长12 m时沉降速率较8 m降低0.83 cm,继续增加桩长至16 m时沉降仅减少0.08 cm,建议桩长优化为12 m;桩间距减小可显著抑制沉降,桩间距从1.8 m调整至1.4 m时拱顶沉降减少1.23 cm,推荐加密桩间距;桩径变化对围岩应力及沉降影响微弱,不宜作为主要调控参数。研究可为类似工程参数设计提供理论依据。

关键词： 定向有机玻璃   本构模型   松弛   数值模拟   真空吸塑成形   回弹   工艺参数优化   率温相关  

摘要： 针对定向有机玻璃真空吸塑成形过程中的回弹问题,本文通过不同温度(90~120℃)和应变速率(0.01~0.0001 s^(-1))下定向有机玻璃的拉伸实验,及不同温度(90~110℃)和初始应变下的松弛实验,探究定向有机玻璃力学特性,开展定向有机玻璃率温相关本构模型及真空吸塑成形仿真研究。本文建立了耦合温度和应变速率的定向有机玻璃拉伸本构方程、松弛本构方程,并构建了真空吸塑成形的有限元仿真模型。基于模拟结果,研究了定向有机玻璃成形过程中成形温度和松弛时间对制件回弹的影响规律,并优选出了相应的工艺参数。结果表明:本文创建的本构方程较好地捕捉成形过程中定向有机玻璃的变形行为,依据成形仿真优化结果,在成形温度110℃、松弛时间4.1 h工艺参数下,可制出回弹量较小的典型试验件,最大回弹仅为0.72 mm。本研究为定向有机玻璃真空吸塑成形工艺的精准控制及回弹抑制提供了理论依据和实用解决方案。

关键词： 土石坝   运行管理   大坝信息化   智能大坝  

摘要： 水利工程建设中,土石坝作为一种常见坝型,对中国社会经济发展有着重要作用。文章在充分考虑土石坝运行管理需求和数字化建设效益的前提下,探索建设轻量化的土石坝智能化运行管理系统,提升大坝运行管理数字化、网络化、智能化水平,为大坝安全运行管理提供监测感知和管理决策的信息支撑。

关键词： 液氧/甲烷发动机   再生冷却   耦合传热   波纹通道   数值模拟  

摘要： 为了提高液氧/甲烷发动机再生冷却通道的换热效率,提出了波纹形状冷却通道结构。编程计算得到甲烷随温度压力同时变化的冷却剂物性参数,对软件进行用户自定义函数(UDF)二次开发,进而对发动机推力室与再生冷却通道进行了燃烧传热耦合模拟。对比了波纹通道与光滑通道的换热能力,结果表明:壁面波纹形状使冷却剂在通道内充分掺混,降低了壁面的法向温度梯度,冷却效果更好。当波高H=0.6 mm时波纹通道相较于光滑通道最高温度和平均温度分别降低93.9 K和24.9 K。波纹通道形状决定波纹通道的换热能力,进一步研究了不同波纹高度与进口雷诺数对冷却通道换热性能的影响,当H<0.4 mm时换热能力较弱,H>0.6 mm时流动阻力激增,在进口雷诺数为1.8×10^(5)时,波纹通道的综合换热因子更高。

关键词： 可调气水喷雾   数值模拟   喷雾降尘   雾化机理   粉尘污染  

摘要： 为了实现对粉尘的快速控制,采用理论分析、实验及数值模拟等方法对典型的新型可调气水喷头雾化性能和捕尘效果进行研究,通过研究表明:新型气水喷雾运行的过程中,气水流量相对制约,呈负相关的关系,其中气压变化对水流量影响较大,水流量Q_(L)与气液流量比值R满足关系Q_(L)=126.55^(e-0.005R);气体压力大于水压时,喷雾的雾化效果较好,最佳气水压力值为水压0.4 MPa、气压0.6MPa,其中D_(50) 可以达到21.9 m;为了验证实验结果,采用Fluent软件建立雾化模型进行内外流场分析,内流场气体分数为0.6左右,液体分数为0.4左右,气体流速约为6 m/s;在最佳气液压力配比值情况下,对比有无喷雾降尘情况下粉尘浓度的变化情况,可调气水喷雾的降尘率能够达到95%以上,降尘效果较好。

关键词： 钻孔-切槽   数值模拟   冲击诱导突出耦合灾害   防治技术  

摘要： 针对深部开采“三高一扰动”条件下煤矿易发生冲击诱导突出耦合灾害问题,提出了一种耦合灾害钻孔-切槽综合防治技术。基于致灾过程应力传递规律分析和MATLAB数值计算,确定了冲击诱导突出耦合灾害发生的本质原因。通过FLAC3D数值模拟方法依次开展了巷帮钻孔、底板切槽和钻孔-切槽综合防治3种技术治理效果研究。研究表明,钻孔-切槽综合防治技术可有效削弱巷道围岩与底板应力集中,达到防治冲击诱导突出耦合灾害的目的。