台阶式泄洪排沙隧洞掺气浓度分析

台阶对与泄洪排沙洞的消能具有重要作用,其中水流掺气是台阶水流流动复杂性的重要特征,由于水流的复杂性,目前有很少的数值模拟方法可以模拟出水流的掺气效果。本文采用了五种不同水位条件下模拟三种不同台阶的掺气浓度,分析得泄洪洞的水流流速、初始掺气位置、流态特点。研究结果表明：（1）当水流较深时,空气与水的接触效率变低,导致水流的掺气浓度下降,初始掺气位置随之降低;（2）同一台阶其上部与空气接触面较大,因此台阶上半部分与空气接接触面积增多,并且随着台阶的掺气浓度增大,台阶断面的掺气量随之增高。     

水工混凝土的空蚀与防护

本文论述了高速水流状态下的水工建筑物混凝土的空蚀破坏及其形成机理，并就此提出数项防护对策。     

麦洛维电站溢流坝闸墩空蚀破坏分析及处理

泄水建筑物的反弧段、消能工表面、门槽等部位一般极易发生空蚀破坏,结合麦洛维大坝工程的实际情况,讨论了空蚀发生的机理,对几种处理方案进行了具体分析,并拟定了最终施工方案,对类似工程有一定参考价值。     

明渠水流速度对自掺气发展影响的试验研究

采用针式掺气浓度仪对有压出口后明渠水流表面自掺气的发展过程进行了详细测量,研究了不同出口流速条件下掺气发展区的掺气浓度分布及其沿程发展变化情况,分析了流速对自掺气发展的影响。试验结果表明:随着出口流速的增大,相同断面处水流平均掺气浓度不断增加,掺气区向渠道底板扩展更加充分;在断面平均掺气浓度相同的条件下,水流速度越大,水体紊动程度越高,气泡向渠道底板方向扩散越明显。结合紊动扩散理论分析,认为流速对明渠自掺气扩散的影响包括提高水流掺气浓度和增大水体紊动扩散系数两个方面。     

AC型混凝土复合抗蚀掺料的研究

本文叙述了掺加ＡＣ型复合抗蚀掺料混凝土的快速耐蚀试验。测定了各种试件的耐蚀系数、重量损失和吸水率。试验结果表明，掺加ＡＣ型复合抗蚀掺料能显著提高混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能。     

外掺MgO混凝土的自生体积变形研究评述

简述了国内多家科研单位所进行的外掺MgO混凝土自生体积变形试验内容,并对试验结果进行整理分析,得出外掺MgO混凝土的自生体积变形规律;总结了影响外掺MgO混凝土自生体积变形的主要因素;详细介绍并评述了两种数值模拟外掺MgO混凝土自生体积变形方法的优劣;为进一步适应外掺MgO混凝土技术在大坝混凝土中的运用提出了需要研究的内容.     

随机点蚀损伤钢管在CFRP加固后的抗压性能数值研究

文章主要开展随机点蚀损伤下CFRP加固钢管极限抗压强度的数值模拟研究.首先建立了随机点蚀损伤钢管的有限元数值模型,研究不同随机点蚀损伤对钢管轴向压缩强度的影响,随后对点蚀损伤钢管进行CFPR加固处理,研究CFRP加固后钢管的轴向压缩响应以及渐进损伤机理,证明CFRP对点蚀损伤钢管压缩力学性能的有效改善.     

高速射流淹没冲撞消能的数值模拟研究

爆破膜装置在现代水电站建设中,特别是中小型水电站中得到广泛的应用。但当爆破膜爆破后,高速水流对尾水渠产生巨大的冲刷,如何有效解决高速水流消能成为爆破膜设计中的关键问题。本文通过在压力管道末端设置消能池,并采用单股水流淹没冲撞消能的方式,使高速水流通过淹没射流的方法安全泄流消能,并通过数值模拟的方法证明其有效性。     

考虑潜蚀影响的降雨入渗边坡稳定性分析

在降雨入渗作用下土坡内细颗粒会随渗流发生运移产生潜蚀作用。通过联立颗粒运移方程与非饱和土渗流方程,结合非饱和土水力特性方程和土体潜蚀本构关系,建立了渗流潜蚀耦合的边坡稳定性分析模型。采用有限元方法模拟了降雨入渗作用下潜蚀和入渗的相互作用,分析了初始饱和渗透系数、进气值参数对入渗和边坡稳定性的影响。结果表明：潜蚀主要发生在湿润锋范围内浅层土体,潜蚀加速了湿润锋下行速度,进一步降低边坡稳定性;饱和渗透系数、进气值是影响渗流潜蚀作用的主要因素;当降雨入渗强度大于饱和渗透系数时,饱和渗透系数越大,潜蚀对入渗和边坡稳定性的影响越显著;进气值越小,潜蚀作用对入渗和边坡稳定性的影响越显著。     

生物质气双旋流燃烧器燃烧特性的研究

针对生物质气的特性,设计了一台双旋流燃烧器,采用数值模拟与实验的方法研究了不同配风比、不同过量空气系数及燃气组成对燃烧器燃烧特性的影响.燃烧室存在中心回流区,有利于卷吸更多高温烟气,形成稳定高温区,提高燃烧效率;内环空气量占总风量的70％时,中心回流区回流效果最佳,射流刚性最好;增加燃气中氢气的含量和过量空气系数,有利于燃烧反应的提前,但氢气燃烧速度和温度峰值将下降.     

壁面热蚀痕迹的数值重构研究

利用层次分析法和量纲分析法建立了半物理的壁面热蚀痕迹的预测模型,并将模型嵌入FDS源程序,实现对火灾过程中壁面热蚀痕迹的再现计算,扩展了火灾动力学仿真模拟软件的计算功能及显示功能。通过对壁面热蚀痕迹的数值重构,可以分析壁面热蚀痕迹的发展特征,初步论证了使用该方法对火灾调查提供理论依据的可行性和重大意义。     

基于COMSOL气固耦合特征模拟研究

煤层气产业在现代能源工业体系中扮演着非常重要的角色,针对煤层气的开采值得深入的研究。煤层气在煤层中的运移受到诸多因素的影响,通过实验及数值模拟可以观测瓦斯运移的规律,从而提高生产效率。研究结果表明:①煤层气在运移过程中气体压力及煤层渗透率会发生变化;②煤层中的渗透率随着气体压力的升高而呈现出下降趋势;③整体上看,煤层气的开采速率呈现逐渐下降的趋势。     

气液复合加载下岩爆模拟试验研究

运用改进型气液复合加载装置,通过改变蓄能腔气压,成功再现了不同程度等级岩爆现象。通过压强监测、位移采集、碎片统计、高速录像和声发射采集等多方面对岩爆破坏特征开展研究,验证了改进后加载系统的密封性、重复性及可靠性。试验发现：在1 MPa蓄能腔气压作用下无岩爆破坏现象,在2、3、4 MPa蓄能腔气压作用下发生不同程度岩爆现象且岩爆均呈现静力孕育、动力突发和岩爆破坏等3个阶段。蓄能腔气压大小对岩爆烈度影响显著,蓄能腔气压越大岩爆抛掷现象越明显,抛掷破碎程度越高,抛掷距离越远,弹射动量越大。岩爆破坏前声发射迎来平静期,在岩爆破坏状态时振铃计数和能量非常活跃。     

强震作用下连续梁桥的减隔震控制研究

近年来,在频繁发生的强震中,大量的连续梁桥出现了构件破坏,甚至发生了整体倒塌的现象,因此,需要采用有效的减隔震措施以减少这类震害。本文提出了一种多功能减隔震支座,介绍了其构造、原理和力学性能,然后以一座连续箱梁桥为工程背景,基于动力显式有限元模型,分别进行了有无该支座下强震作用时该桥的倒塌仿真分析,得到其破坏模式,再对比分析了其减隔震效果。结果表明,该多功能减隔震支座具有较好的减隔震效果,在强震作用下,该连续梁桥的破坏模式得到了改善,得到的结论可为连续梁桥的减隔震技术及其应用提供参考。     

某水电站GIS电缆层中SF6重气扩散的数值模拟

本文以国内某水电站的GIS电缆层为对象,应用CFD数值模拟方法,对以SF_6为代表的重气扩散规律进行研究与分析。着重探讨在不同泄漏量和排风量条件下,SF_6重气在电缆层中浓度的变化及各因素对重气扩散规律的影响,得出了若干结论。相关研究可为后续模型实验研究提供技术指导,也可为同类电站厂房建设提供借鉴与参考。     

烧结粉煤灰砖中黏土掺量的研究

针对烧结粉煤灰砖中黏土掺量的问题进行了试验研究,结果表明:利用粉煤灰代替50%~60%的黏土(质量比)生产烧结粉煤灰砖,在技术上是可行的,烧结粉煤灰砖中黏土掺量不大于50%。     

大掺量粉煤灰水工混凝土的气泡参数和抗冻性研究

研究了水胶比为 0 5 0、粉煤灰掺量在 0 %～ 5 5 %范围内的高掺量粉煤灰水工混凝土的气泡参数和抗冻性能。研究结果表明 ,在同一龄期 ,混凝土的气泡参数和粉煤灰掺量间没有一定的关系 ,但气泡结构的稳定性随粉煤灰掺量增加而提高 ,混凝土的抗冻性也随粉煤灰掺量的增加而提高 ;不管对普通混凝土还是粉煤灰混凝土 ,气泡间距在 0 5 0mm以下都是高抗冻混凝土 ,规定高抗冻混凝土的气泡间距必须小于 0 2 5mm是不适用的。     

利用数值重构技术研究火灾热蚀图痕的可行性

从壁面热蚀痕迹的形成机理出发,根据影响热蚀痕迹形成的因素,借助数学方法建立了以壁面热负荷的累积效应来表征痕迹深浅程度的半物理预测模型,并嵌入FDS源程序,成功将半物理预测模型与FDS源程序耦合,实现了壁面热蚀痕迹的数值重构,弥补了现有软件的不足,进一步完善了数值重构技术。     

粉煤灰在混凝土中掺量的研究

研究了粉煤灰在混凝土抗压强度、孔隙率及6h库仑电量变化过程中的最佳掺量，试验结果表明：粉煤灰掺量在20％～30％之间时，混凝土的强度能够取得较好的效果；粉煤灰掺量在40％左右时，混凝土的孔隙率降到最低，其抗氯离子渗透的性能达到最好。     

通风环境中建筑物外窗壁面火灾痕迹的数值模拟研究

火灾现场的承受客体受到火场作用后,外观及内部结构发生变化,形成一些特殊痕迹,表现为颜色和烧损破坏程度的区别。这些特殊变化痕迹与火灾温度、燃烧持续时间、起火部位存在着对应变化的规律和联系。数值模拟与实验相比具有成本低、可行性高、灵活性高等特点,同时能够比较方便的确定不同燃料、释热率、通风条件、火灾位置等因素对火灾进程的影响。运用数值模拟技术,确定影响建筑物壁面痕迹形成的热物性参数,通过模拟通风条件下建筑火灾外窗建筑物壁面痕迹形态,测算痕迹形成条件和规律,为火灾事故调查提供定量判据。