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关键词： NXP   激波   边界层分离  

摘要： 蒸汽喷射器因其强大的性能及流体携带能力和混合能力，在灭火领域具有很高的价值流体携带能力和混合能力。它能够在出口可以快速灭火，蒸汽滴策略可以明显减少用水量。在这方面，灭火过程受到蒸汽喷射器的效率、加压蒸汽的性能和控制喷射器几何形状的灭火结构质量的影响。为了提升水蒸气喷射泵的引射系数，本研究按照实验室数据建立了水蒸气喷射泵的模型在fluent内进行了仿真，结果说明与实验室数据误差仅0.0038，验证了模型的正确性。后续对该模型进行了不同喷嘴位置(NXP)下的仿真，结果表明当NXP发生变化，喷射泵混合式的边界层分离现象会发生改变，喷射泵内激波的出现及其位置也会发生改变，而边界层分离与激波的位置也是直接影响到水蒸气喷射泵的性能及其引射系数的大小。

关键词： 铅铋合金   传热关系式   粗糙壁面   氧化腐蚀   数值模拟  

摘要： 铅铋快堆中氧化腐蚀或防腐蚀措施可能导致冷却剂通道壁面粗糙度条件发生变化，影响流动换热特性。本研究基于铅铋合金流动换热实验，以实验段壁面粗糙度为输入参数，利用粗糙壁面修正模型开展数值模拟。通过共聚焦电子显微镜测量得到的实验段粗糙度为91.5μm，相对粗糙度为0.004 575，通过数值模拟复现了所有实验工况的管径和流量条件。模拟结果与实验数据的对比验证了模型的准确性，并揭示了壁面粗糙度对换热系数的显著影响。最终，研究基于模拟和实验数据，建立了考虑粗糙度修正的铅铋合金传热关系式，为长期腐蚀后铅铋快堆的热工水力分析提供了重要工具。

关键词： 盾构隧道   小断面   数值模拟   施工通风   通风制冷系统  

摘要： 为解决小断面盾构施工过程中因空间狭小热量无法及时排出而产生的热害问题,以潜江-韶关输气管道工程长江盾构隧道穿越工程为研究背景,结合现场验证及CFD方法,使用Fluent对隧道通风降温过程进行数值模拟分析,总结了通风管出口风速、风管直径和风管出风口位置对通风环境的影响,得到了通风参数优化方案,提出了一种使用通风制冷系统的辅助降温措施,并对其降温效果进行分析。结果表明:通风管出口风速设定为20 m/s,风管直径设定为400 mm,出风口位置设定为距掌子面24 m时,隧道中心风速可提升30%以上。所使用通风制冷系统在12 min内可降低空气温度8.4℃,并维持在21.1℃左右;启用通风制冷系统后相较于增大通风量的方案能效比更高;经降温后隧道设备侧高温区面积占比可从94.5%降低至9.85%。

关键词： 高参数   超临界CO   流动传热   数值模拟  

摘要： 采用SST k-ω湍流模型对高参数超临界CO2在内径为8mm的水平管内传热特性开展了数值模拟研究，入口温度范围为295～450K、压力为10～20MPa、质量流速为700～1300kg/m2/s、热流密度为225～375kW/m2。研究了在正常传热和传热恶化工况下不同入口温度对换热的影响，基于类沸腾理论解释了水平管传热恶化机理，获取了管内工质在不同截面的超临界三区分布，并讨论了不同热流密度和压力对换热的影响规律。结果表明：提高入口温度可减小顶底传热温差并抑制传热恶化的发生；类气膜厚度局部增加导致导热热阻增加是管内发生传热恶化的原因；换热系数随热流密度的增加而减小，提高压力可显著增强管内换热并抑制传热恶化。最后，将模拟结果与经典单相湍流换热关联式和类两相换热关联式对比，发现在类两相TPL区h/hDB值偏离1，越远离TPL区h/hDB值越接近1，类两相换热关联式可较好的预测超临界类沸腾干度x在0到1之间的换热系数，h/hc偏差在±30%以内。该文研究结果对超临界CO2发电系统安全稳定的运行和换热器的设计以及实际工程应用中换热系数的预测具有重要意义。

关键词： 混凝土拱坝   行波效应   非均匀输入   有限元模拟  

摘要： 当前300m级高拱坝的抗震性能评估已经普遍采用基于坝体-地基动力相互作用的分析 模型，然而，包含地基的分析模型底部地震动输入边界的水平空间尺度可以达到几千米，空间跨度大，显然不应忽略地震动在模型水平外边界上的不均匀性，尤其是在近断层地震动作用下。本文为研究模型外边界均匀地震动输入对拱坝动力响应的影响，以某270 m高度的高拱坝为例，采用ETA方法对比分析了均匀输入和考虑行波效应的非均匀输入对拱坝位移、应力和损伤响应的影响。研究发现，相对于均匀输入得到的拱坝应力响应结果，考虑行波效应的拱坝应力响应部分区域的最大拱向应力增大，而最大梁向应力减小，且地震动输入侧的应力增大明显；相对于均匀输入，考虑行波输入的坝体损伤响应规律主要是对坝面上的损伤有所减小，而对拱端处及坝底的损伤有所增大；从坝顶相对坝底的最大位移可以看出，行波输入相对于均匀输入的坝顶位移增大明显，且从空间上来看，在靠近左岸的坝体坝顶位移向上游增大明显，坝顶位移随着向右岸移动而不断减小，靠近右岸的坝体坝顶位移向下游增大明显。

关键词： 微型BRB   多点约束弹簧   滞回曲线   数值模拟   抗震性能  

摘要： 微型BRB(MBRB)可作为装配式节点耗能元件和振动台试验缩尺模型结构消能减震装置. 本文提出了一种新型多点约束式MBRB(MRMBRB)， 具有屈曲约束性能好、构造简洁易加工、成本可控等特点. 设计并制造了4个试件， 开展了循环往复加载试验对其力学性能进行研究. 提出并验证了MRMBRB的精细数值模拟方法， 开展了参数分析. 结果表明: 添加了多点约束弹簧的MRMBRB可有效控制芯杆的受压屈曲行为， 芯杆侧向变形仅为1mm; 识别了多点约束弹簧的节距和线径是影响屈曲约束效果的关键设计参数; 提出的数值模拟方法与试验结果吻合良好， 验证了数值模型在不同参数影响下， 数值模型对MRMBRB滞回特征、承载力和变形模式模拟的准确性; 通过参数分析， 确定了弹簧节距的大小与多点约束弹簧对芯杆的屈曲行为控制效果成反比的影响规律.

关键词： 折射波勘探   数值模拟   初至层析反演   排列   观测系统  

摘要： 在横向非均质性较强的山区进行工程折射波勘探时，通常采用在检波器排列内放炮的观测系统，并通过初至层析方法反演速度剖面。但当测线较长需要移动排列采集数据时，相邻排列的衔接方式对速度反演和地质解释的影响尚不明确。本文以数值模拟方法研究了相邻排列首尾相接、相邻排列首尾相接并布置排列外炮点和相邻排列部分重叠三种类型的观测系统。基于垂向梯度速度模型中射线覆盖范围定性分析、起伏界面两层地质模型射线正反演和野外实测数据反演，从反演效果和野外工作量两个方面对三种观测系统进行了对比分析和优选。研究结果表明，相邻排列首尾相接并设置排列外炮点的观测系统的反演效果最好、野外工作量最少，是最优的观测系统。

关键词： 灌河   淮河   Delft3D   排污策略   海洋环境  

摘要： 通过在2022年10月30日～11月1日、2023年6月12日～6月14日期间对灌河、淮河河道及其近海海域进行水质采样;采用有机污染指数、氮磷比和富营养化指数法对该区域的水体富营养化情况进行评价,并基于Delft3D模型,构建了江苏省北部灌河及淮河近海三维水动力水质模型,模拟了包括COD、NH3-N、叶绿素a（Chl-a）、总氮（TN）、总磷（TP）的输移转化过程,并设置了不同入海河道排污量（降低20%、50%、增加30%）以及不同时段排污（正常排污及河口闸门落潮时段排污）的6种不同排污情景.结果表明,灌河和淮河近海的水质浓度分布具有明显的时空分布特性,其中COD、NH3-N、Chl-a、TN平均浓度夏季高于冬季,在空间分布上,灌河河道COD平均浓度低于河口近海区域,NH3-N、Chl-a、TN、TP平均浓度沿淮河河道向河口持续降低,研究区整体水质浓度呈现出自入海河道向河口近海区域扇形扩散的趋势.未来多情景模拟结果表明,排污量降低50%且落潮时段开闸排污能最大程度降低研究区污染物浓度.

关键词： 混凝土重力坝   抗滑稳定   安全系数迭代解法   分区有限元-界面元  

摘要： 揭示材料参数的时变规律是重力坝长期稳定性评价的关键。通过反演建立滑动面抗剪断强度参数随时间的变化关系，探研了重力坝长期安全系数演化规律。以某工程为例，通过监测数据反演结构面的抗剪断强度参数。在此基础上，基于得到的抗剪断强度参数时变规律，应用分区有限元-界面元混合算法，对长期抗滑稳定安全性进行评价。结果表明，基于现有时变规律计算的安全系数约一百年左右接近规范容许值。该方法能够考虑了工程参数的真实变化，提高子分析结果的准确性，同时能对工程的安全系数进行动态评价，为重力坝工程的长期稳定性评价提供一种思路。

关键词： 椭圆截面   冲击波   威力特性   数值模拟   预测模型  

摘要： 为探究典型椭圆截面柱形炸药在空间中爆炸冲击波特性，开展了变截面柱形炸药在自由场静止爆炸实验，并建立相应的数值模拟模型，通过与实验结果进行对比验证数值模拟的可靠性；开展不同截面形状的柱形炸药在自由场爆炸的数值模拟计算，以探究截面形状对爆炸冲击波威力特性的影响。研究结果表明：椭圆截面柱形装药产生的爆炸冲击波产生与圆截面柱形相似的波系结构，但不同方位角的冲击波传播特性存在差异，短轴方向的超压峰值，最大冲量与冲击波速度均大于长轴方向；对不同长短轴比的椭圆截面炸药，长短轴比越大，这种差异性越明显。通过引入等效半径拟合得到了含有长短轴比作为变量的超压峰值及超压峰值形状因子计算公式，且与数值模拟的结果偏差小于10%。