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关键词： 灌区节制闸   抗浮稳定性   关键参数分析   数值模拟   优化设计  

摘要： 本论文研究目的是通过对底板大小和形状,地下水位及渗透压力等关键参数的分析,探索灌区节制闸底抗浮稳定设计的关键参数、对土压力及地基承载力的主要参数提出了优化设计的方法及程序。通过数值模拟及实例分析方法证明了优化设计是可行有效的。研究表明:优化设计参数可明显提高节制闸抗浮稳定性、减小施工难度、降低成本。同时通过设计参数敏感性分析提出了有针对性的优化建议与改进措施,以期为工程实践提供理论依据与技术支持。

关键词： 跨介质飞潜器   水下航行   数值模拟   回转运动   计算流体力学   湍流模型   螺旋桨   潜航器  

摘要： [目的]旨在研究跨介质飞潜器水下直航和回转运动过程中的运动特性和流场特性。[方法]基于计算流体力学数值模拟技术，并利用VOF多相流模型和SST k-ω湍流模型建立飞潜器水下航行数值计算模型。通过对比潜艇模型（DARPA Suboff）在不同航行速度下的总阻力试验结果和数值计算结果对数值方法的有效性进行了验证。在此基础上，分别对飞潜器水下直航和回转运动过程进行数值模拟和分析，重点研究了导管螺旋桨推进器旋转速度和尾鳍偏转角度对飞潜器水下直航和回转运动的影响。[结果]结果表明：飞潜器水下直航时，航速与螺旋桨转速近似呈线性关系，如螺旋桨转速从600 r/min增加到4 800 r/min时，航速相应从1.1 m/s提升至8.1 m/s，同时负值俯仰力矩随螺旋桨转速增加而增大，但绝对值逐渐减小（俯仰力矩从-0.35 N·m提升至-0.17 N·m），表明高速航行时能够保持稳定姿态，螺旋桨转速对表面压力系数分布以及流场结构几乎不产生影响；飞潜器水下回转时，其回转半径的大小主要受尾鳍偏转角度的影响，几乎不受螺旋桨转速的影响，回转半径随着尾鳍偏转角的增大而减小（回转半径从3.35倍飞潜器长度减小到0.75倍），但减小趋势逐渐变缓，而飞潜器回转航速会受到螺旋桨转速及尾鳍偏转角的综合影响，两侧螺旋桨推力均随着螺旋桨转速和尾鳍偏转角的增大而增大，回转轨迹外侧螺旋桨推力始终大于内侧，两者差额也随着尾鳍偏转角的增大而增大；飞潜器回转过程中，尾鳍偏转引起的飞潜器回转运动导致其表面压力分布呈现明显的非对称性特征，随着尾鳍偏转角度的增加，飞潜器表面压力分布的非对称性特征逐渐明显，这种非对称性特征与其周围流场的非对称性流动密切相关。[结论]该研究可为飞潜器构型设计及水下航行性能分析提供参考。

关键词： 安全工程   麻雀搜索算法   门控循环单元   温度分布   数值模拟  

摘要： 为了实时预测走廊内火灾烟气温度分布，提升人员疏散效率，建立了基于优化门控循环单元的火灾烟气温度预测模型。首先，基于FDS火灾烟气仿真软件设定160种不同的火源场景，获得火灾烟气温度数据；其次，建立基于改进麻雀搜索算法优化门控循环单元的火灾烟气温度预测模型，实现火灾烟气温度及分布预测；最后，通过测试集数据对试验进行了可靠性验证。试验结果表明，火灾烟气温度预测模型对于走廊结构建筑有较好的预测效果，在不同火灾场景下的预测结果相对误差在8%以内，针对复杂通风情况，模型预测精度高于90.9%。

关键词： 高层建筑   人防工程   结构设计   抗爆   数值模拟  

摘要： 高层建筑下人防工程结构设计是一项复杂的系统工程,涉及诸多技术难题。本文以高层建筑下人防工程结构为研究对象,在分析其特点与面临主要问题的基础上,从工程设计参数选取、结构布置优化、新技术应用、抗爆设计等方面进行了深入探讨,并结合工程实例,对数值模拟分析、成果转化等关键环节进行了重点阐述,提出了加强基础研究、发挥新技术优势、强化标准规范、注重工程实践等一系列策略与建议,以期为提升高层建筑下人防工程结构设计水平提供参考。

关键词： 水利工程   水闸泵站   基坑降水   施工效果  

摘要： 现代水闸泵站工程的施工实践中,为规范泵站水闸施工,发挥水利工程项目更高的价值,亟需开展泵站水闸技术的深度研究,其中,深基坑的开挖作为泵站水闸施工的重要环节备受关注,深基坑的开挖深度一般超过7米,而且此类施工区域多处于地下水储量丰沛且埋深较浅的地质环境中,无形中就为施工的推进带来了不小的阻碍,导致管涌、流砂涌动以及坑底隆起等问题频繁发生,严重影响基坑的整体稳定性。如何有效应对这些地质难题成为当前施工人员亟待解决的难题。本文将以某具体泵闸工程项目为实证对象,深入探讨将管井降水与轻型井点降水相结合解决泵站水闸降水问题的处理办法。

关键词： RH精炼   顶吹脱硫   收得率   传质系数   计算流体力学  

摘要： 为研究RH精炼顶喷脱硫剂过程中颗粒的利用情况，采用数值模拟的方法，建立了RH钢液-熔渣-氩气三相体系流动模型，并在此基础上建立了喷粉脱硫过程顶喷脱硫剂粒子在钢液中运动和反应，以及钢液硫含量变化的数值模型。实现了对RH顶吹喷粉脱硫过程的可视化，分析了喷吹粒子与钢液反应的情况。研究表明，脱硫剂与钢液的直接脱硫反应占主要部分，熔渣与钢液的持续反应占次要部分；小颗粒脱硫剂更容易从真空室逃逸，尽管只有约20%～30%的0.2～0.3 mm脱硫剂颗粒进入钢液，但由于其粒径小，等质量条件下与钢液反应接触面积最大，其对脱硫反应的贡献也较大；0.1～0.3 mm的脱硫剂粒子对总体脱硫的贡献程度超过87%，拟合曲线得到脱硫剂的最优粒径为0.18 mm。

关键词： Geothermal systems   Hydraulic fracturing   Microseismic data   Thermal recovery   Australia  

摘要： Geothermal energy is widely regarded as an environmentally friendly, clean, and renewable energy source. The widespread application of geothermal energy has become feasible with the rapid development of enhanced geothermal systems (EGS), which holds significant importance for addressing energy demands and achieving the goals of carbon peak and carbon neutrality. In this study, by integrating the geological structures of the Cooper Basin in Australia with microseismic records induced by hydraulic fracturing, two models are established: (1) a 3D zonal model with homogeneous permeability;and (2) a 3D model with heterogeneous permeability. Both models are calibrated to the results of a closed-loop test. Subsequently, fluid flow and heat transfer processes in various EGS configurations are simulated and a sensitivity analysis is performed to investigate the parameters affecting system performance. Due to hydraulic fracturing, the permeability of the reservoir increases and the connectivity between wells is significantly enhanced. The simulation results show that injection temperature, injection-production pressure difference and injection-production well spacing significantly affect thermal breakthrough and thermal energy recovery. This study can be applied to support the sustainable development and utilization of hot dry rock resources, providing more refined guidance for the design and operation of EGS projects.

关键词： 连铸   二次冷却   电磁搅拌   偏析度   数值模拟  

摘要： 针对厚度170mm的Q235钢板坯的内部质量问题，构建了板坯凝固过程中的多物理场耦合模型，考虑了传热、溶质传输、钢液流动及电磁搅拌等因素。通过分析二次冷却电磁搅拌工艺参数对铸坯传热、凝固、流动及溶质偏析的影响，揭示了其内在规律，并通过工业试验进行了验证。结果表明，随着二次冷却电磁搅拌电流的增加，铸坯内部钢液流速加快；施加180A电流时，钢液在初生坯壳内部流动形成了三环流，其钢液最大流速为0.094m/s，能够搅动钢液中的溶质，能够促进溶质迁移。而施加超过250A电流的电磁搅拌时，过大的二冷电磁搅拌电流容易导致铸坯两侧溶质分布不均匀。

关键词： 激光粉末床熔融   数值模拟   热流耦合   扫描间距   钛合金  

摘要： 激光粉末床熔融（LPBF）作为最具前景的先进制造技术之一，其工艺与材料之间的内在关联机制对产品质量控制具有重要意义。本文以TA15合金为研究对象，基于离散元法（DEM）与计算流体动力学法（CFD）建立粉末尺度热流耦合模型，研究扫描间距对LPBF制造TA15的影响。本文系统探究了TA15在LPBF过程不同扫描间距下的热场变化、熔池流动及凝固行为，阐明了扫描间距对成型缺陷的影响规律。结果表明，随扫描间距从80μm减小至32μm，搭接率从0%增加60%，熔池峰值温度提高369 K，热累积效应加剧，熔池最大流速从9.42 m/s变为6.37 m/s，轨道之间受气体逸出影响由局部高压区变为低压区。搭接率低于20%时，轨道间易产生空隙及未熔粉末，导致孔隙和组织不均匀等缺陷；搭接率为20%–40%时，轨道间隙气体逸出、无任何孔隙，成型质量良好；搭接率大于40%时，重熔部分接近轨道一半，微驼峰使表面质量降低。