冻结法凿井冻结温度场的数值反演与模拟

考虑了冻结孔的实际偏斜状况，提出了基于平面有限元模型的冻结温度场数值反演及模拟方法．介绍了模型的基本特征、计算参数及数值反演、模拟的基本步骤．由于能够模拟冻结孔的实际分布状况及冻结管外表面的温度下降过程，并且以土性参数的反演为前提，因而该模型能够以较高的精度模拟冻结温度场的发展过程．通过某冻结温度场的数值模拟实例验证了该方法的可行性，并对影响数值模拟结果的主要因素进行了分析．     

四墙切圆煤粉炉内燃烧过程数值模拟研究

以一台四墙切圆煤粉炉试验模型为研究对象，对炉膛内煤粉的流动及燃烧进行了数值模拟．对煤粉燃烧的挥发分析出分别采用单步反应模型和两步竞争反应模型，对焦炭异相燃烧分别采用扩散燃烧模型和扩散／动力燃烧模型．将这四个模型两两组合得到的计算结果与试验测得数据进行了比较分析，最终确定挥发分析出采用两步竞争反应速率模型、焦炭异相燃烧采用扩散／动力燃烧模型较适合于描述四墙切圆煤粉燃烧室内的燃烧过程．     

软土基坑SMW工法墙墙顶位移与嵌固比关系模拟试验研究

基于相似理论设计了SMW工法支护的软土深基坑支护开挖试验模型,由模型试验测得了各级开挖稳定后的SMW工法墙墙顶位移;在模型试验基础上,采用大型非线性有限元软件ABAQUS建立了特征墙段的三维有限元数值分析模型,由数值分析也获得了各级开挖工况下墙顶位移．比较了基坑模型试验及其数值模拟分析结果,并采用指数模型拟合了SMW工法墙墙顶位移与嵌固比关系曲线．结果表明：采用指数模型拟合SMW工法墙墙顶位移与嵌固比关系可取得良好的拟合效果．工程施工中,可采用指数模型预测预报SMW工法墙随基坑开挖产生的墙顶水平位移．施工过程中,加强墙顶位移监测,绘制墙顶位移与嵌固比关系曲线,将预测位移值与实测值进行分析对比,可以了解支护结构实际所处的工作状态及变形阶段,从而可以预防工程事故发生．     

河网水闸智能调度辅助决策模型研究

为了充分发挥水闸的运用效益，针对河网水闸综合管理中的水闸智能群控关键问题，借助人工神
经网络和河网非恒定流数学模型技术，构建了一种河网水闸智能调度辅助决策模型.它的基本框架由水闸
神经网络调度模型和河网非恒定流数值仿真模型组成，其中，水闸调度模型用来输出调度方案，数学模
型用来提供调度预案和对输出调度方案进行模拟检验.河网水闸智能调度辅助决策模型在上海市浦东新区
河网上的运用结果表明，该模型可以较好地满足群闸智能调度需求，能解决浦东新区这样大型复杂河网
的水闸智能控制问题,从而为内陆河网水闸综合管理提供有效的决策支持.     

基于OpenSEES的预应力装配双肢墙低周往复试验数值分析(灾后重建专刊）

提出新型预应力装配双肢墙(PCW)结构并进行两榀PCW试件的低周往复试验与数值模拟.以有限元软件OpenSEES为分析平台,采用基于纤维模型并考虑剪切变形的非线性梁柱单元模拟墙肢,在连梁与墙肢结合部位采用零长度连接单元模拟预应力筋与连接钢筋的作用,编制稗序求解零长度单元恢复力模型,采用自适应非线性求解法对两榀试件的低周往复试验进行数值分析,试验及数值分析结果表明:PCW结构具有良好的自恢复能力,卸载后残余变形小,结构损伤集中,震后易修复;连接钢筋的应用有效增大PCW结构的耗能能力;数值分析较好地模拟了PCW的弹塑性性能,数值分析结果与试验结果吻合良好,基于OpenSEES的分析模型适用于PCW结构的非线性分析.     

不同裂纹走向岩石在压应力作用下破坏过程的数值模拟

利用RFPA^2D岩石失稳和破坏分析程序对单向压应力作用下岩石的破裂过程进行了数值模拟，揭示了不同裂纹走向时破裂过程的发展规律．由于数值模拟时考虑了参数分布的非均匀性影响，分析结果更能体现岩石裂纹扩展破坏的真实性．该研究结果对采矿工程和地下结构工程具有很好的应用价值．     

太阳墙内部流动及传热规律

目的研究太阳墙内部各断面温度及空气流速的分布情况及影响因素,为优化太阳墙结构性能和运行节能提供基础和保障．方法建立太阳墙的三维模型,应用计算流体力学软件FLUENT的Realizable k-ω模型,对太阳墙系统不同出口速度工况进行数值模拟,分析太阳能新风墙内部宽度方向断面平均温度分布、高度方向断面平均温度分布以及平均空气流速分布,进而得出太阳能新风墙内部空气流动及传热情况．结果太阳墙系统内部各断面的温度分布随太阳墙小孔位置的分布而波动;太阳墙新风系统宽度方向各断面温度分布趋于均匀;高度方向各断面平均温度随着高度的增加波峰值及波谷值均有所下降,出口风速的增大使高度方向各断面温度分布趋于均匀;垂直于高度方向各断面的平均空气流速随高度升高整体呈上升趋势,而处于空气流动方向改变的区域垂直于断面的平均空气流速骤降．结论CFD数值模拟的方法研究太阳墙内部流动及传热规律是可行的．     

大庆石油学院体育馆屋面风荷载的风洞试验及CFD数值模拟

目的确定大庆石油学院体育馆屋面的平均风压系数，为该工程的结构抗风设计提供荷载依据，探讨采用CFD数值模拟技术来确定复杂体形建筑物表面平均风压分布的可靠性．方法对大庆石油学院体育馆屋面风荷载进行刚性模型风洞试验研究，并基于Fluent6．1软件平台，采用雷诺应力湍流模型（RSM）对屋面的平均风压进行了数值模拟．结果通过风洞试验，得到了体育馆屋盖表面的平均风压系数，并分析了屋面的风压分布特性，得出了最不利风向角和分区体型系数．通过CFD数值模拟研究，探讨了各种参数变化对平均风压计算结果的影响，并将计算结果与风洞试验数据进行对比，两者吻合较好．结论CFD数值模拟技术作为一种新型的研究方法为研究建筑物表面的静态风压分布规律提供了一种较为简便、快捷、低成本的途径。可较准确地模拟实际大跨度屋盖表面的平均风荷载．将CFD技术用于工程方案阶段的预研是一种较为安全稳妥的思路．     

载流圆环空间磁场分布的研究

通过毕奥—萨伐尔定律，推导出了载流圆环周围空间的磁场分布完整的解析表达式．并以该解析表达式为基础对载流圆环实例进行了数值计算，分析了不同截断下磁感应强度的数值结果，模拟了该载流圆环的空间磁场分布．最后对一些特殊场点作了进一步的讨论。     

砌块砌体结构抗侧移刚度的研究

结构构件在不同破坏状态下的抗侧移刚度对于结构的数值分析(时程分析、Push-over分析)结果的准确性有很大的影响。为此,提出一种新的砌块砌体墙片构件刚度的求解方法,并收集大量采取不同构造措施的砌块砌体墙片的试验数据,对墙片在不同破坏状态下的抗侧刚度进行了分析。这对砌块砌体结构的数值模拟具有一定的理论意义和实用价值。     

泄洪闸三维流态CFD优化分析

采用最新CFD方法对具体工程泄洪闸水流流态进行模拟分析.先给出了数学模型和计算方法;然后结合模型实验成果,用CFD详细分析了泄流能力与水面线、压力、流速等流场参数的规律性,弄清了不良流态的原因;进而提出加大侧墙弧度以消除吸气漩涡及加大孔口断面避免脱流的措施,通过3个方案对比分析验证了其效果,并得出最佳方案的泄流能力、进水口流态及泄槽内流态、压力和速度的分布规律.     

闸门瞬间开启水流的WENO格式数值计算

应用高精度WENO(Weighted Essentially Non-oscillatory)格式求解一维圣维南方程组,建立了闸门瞬间开启水流数值计算的高分辨率数学模型.求解方程时,采用有限体积法积分方程,应用高精度WENO格式确定有限体积交界面处的物理量通量.采用该模型模拟了闸门瞬间全开时洪水波的运动过程,并将计算值与理论解进行了比较,结果表明这类格式精度高,稳定性能好,能够很好地模拟像闸门瞬间开启水流的一类间断解问题.     

空箱挡墙在云梦大闸中的应用

将空箱挡墙技术应用在云梦大闸的改建工程中. 首先,根据闸址区工程地质情况,提出了地基加固处理措施. 在工程设计部分,给出了空箱挡墙平面图、纵剖面图、地下轮廓线及典型段的分简图. 然后对空箱挡墙的稳定性进行了分析验算,主要包括水闸渗透稳定计算和挡墙抗滑稳定及基底应力计算. 结果显示,在基本荷载组合和特殊荷载组合两种工况下,空箱基底应力的不均匀系数和抗滑稳定安全系数均满足设计规范的要求. 将空箱挡土墙技术应用在云梦大闸的改建中,可以增加水闸的整体稳定性.     

地下冷冻墙形成过程数值模拟

采用数值计算方法,模拟地下冷冻墙形成过程。以含水的油页岩为研究对象,建立热传导过程的能量守恒方程,该方程包含水结冰时的热量传递过程。设计了冷冻墙施工方案,计算了冷冻井周围的岩石和水的温度下降过程,得到冷冻井周围的温度分布,地下油页岩温度随制冷时间的变化。计算结果表明,制冷时间180d时,可形成最小厚度为1.0m的冷冻墙。     

燃油式热熔釜3D建模及其温度场仿真

为了得到燃油热熔釜在稳态加热条件下热熔釜釜壁的温度场分布情况.文中采用热平衡计算法对燃油热熔釜系统燃烧室内的热量分布进行了理论分析,并在恒流密度加热情况下,利用Fluent软件对燃油热熔釜热熔釜壁的温度场进行了仿真分析.仿真结果表明:在热流密度q=9 809.1W/m2加热情况下,热熔釜壁釜壁平均温度为330℃,仿真结果跟实际测得数据基本相符.     

大和水闸过闸流量分析

着重考虑了闸上下游行近段的河道形态对水流结构的影响,即当行近水流流向偏离水闸纵向轴线时,回流、过闸水流的不对称等将降低水闸的过闸能力.根据观澜河大和水闸的实验结果,分析了回流、过闸水流的不对称等影响闸孔过流能力的规律.在此基础上,根据实验结果,给出了修正的计算公式,检验结果表明所建立的修正公式较适用大和水闸过闸流量的计算.     

超超临界锅炉过热器管超温蠕变应力松弛规律研究

超超临界锅炉高温过热器集箱出口区域的过热器管易处于超温运行的环境,产生蠕变应力松弛导致材料失效. 基于Norton蠕变模型,以烟气温度750℃、蒸汽温度600℃、蒸汽压力26 MPa的运行工况,模拟T91过热器管壁在长时间热诱导中产生的应力松弛行为及蠕变分布. 模拟结果显示,过热管应力松弛现象首先发生在管内壁面,随着时间累计沿着径向方向扩散;10000 h后内壁面出现应力松弛且松弛加速;同时管壁面在应力松弛的过程中发生高温蠕变行为,且蠕变行为首先出现在内壁面并沿着径向扩散,内壁面蠕变程度高于外壁面;10000 h后管壁面厚度开始减薄. 研究结果表明:超超临界锅炉过热器管超温运行10000 h是蠕变应力松弛到蠕变损伤的时间拐点.     

竖直加热平板对流边界层的数值模拟

为了研究壁面温度和来流速度对边界层特性的影响,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件对空气流过竖直加热平板的对流边界层特性进行数值模拟.采用k-ε模型和SIMPLE算法分别对不同壁面温度的自然对流和不同来流速度的混合对流进行模拟计算,得到温度分布和速度分布,通过分析结果表明:高温对边界层特性的影响很小,而随着空气来流速度的增大,速度边界层和热边界层的厚度减小,最大速度增大.     

萧山东江闸绕壁渗漏加固处理

水闸施工和建成后,绕壁渗漏是较为常见的问题,由于上、下游水位差,在闸基及边墩和翼墙的背水一侧产生渗流,会降低了闸室的抗滑稳定及两岸翼墙和边墩的侧向稳定性,并可能引起地基的渗透变形,严重的渗透变形会使地基受到破坏,损失水量,使地基内的可溶物质加速溶解等.结合绕壁渗漏问题在东江闸工程中的具体处理过程,分析了实际施工中的工序细节处理与质量控制.     

曹娥江大闸工程闸墩混凝土质量控制措施

曹娥江大闸工程闸墩高性能混凝土在施工期间通过采用合理的浇筑方案、科学的温控措施、有效的防裂筋、优化的配合比,成功实现了12 m高闸墩的一次性浇筑,并且保证了闸墩混凝土的施工质量,使高性能混凝土在水利工程上的应用得到了实践.