市政供热有限空间通风防护技术数值模拟

为有效指导市政供热有限空间机械通风现场施工,保障作业人员安全,采用CFD方法对通风过程进行数值模拟计算,研究通风过程中有限空间内部流场、温度场、氧气体积分数、二氧化碳体积分数的分布规律.结果表明:进行机械通风时,相对于供热管沟,小室内新旧空气替换较快,温度下降及气体体积分数恢复都较为迅速;供热管沟内风流场受内部结构和热升力的影响,风流主要沿管沟底部流动,管沟顶部空气速度较小、温度较高、氧气和二氧化碳体积分数恢复较慢.针对所研究的管沟,通风量为6 000、8 000、10 000、12 000、14 000 m~3·h~(-1)时,最小通风时间应分别不小于45、32、22、15、10 min.实际作业中应以管沟中段顶部空气中的氧气体积分数作为衡量通风效果的关键参数.     

雨水调蓄池容积有限差分设计计算研究

为了提高雨水调蓄池容积设计计算结果的质量, 提出采用有限差分法计算雨水调蓄池容积的实现方法, 探讨了设计计算过程, 并使用排水管网模型对计算结果进行校核。研究结果表明:所采用的有限差分法可以有效地计算雨水调蓄池容积, 可用于实际调蓄池设计计算.     

机械捞砂作业管柱设计数学模型及应用研究

坪北油田由于地层水敏、地层负压亏空的限制,常用的水力冲砂法易造成油层污染。机械捞砂作业与水力冲砂法相比具有两大优势:一是无洗井冲砂液,有利于油层保护,能满足特殊作业的需要;二是工艺结构简单,使用维护方便,成本低。为提高坪北油田机械捞砂作业的有效率,借助于对"机械捞砂作业管柱设计数学模型"的研究,设计出捞砂管柱及捞砂趟数,并应用于生产实践,收到了良好的效果,为完善油井清砂提供了新的工艺方法。     

大型空间机械臂柔性关节的微分几何算法控制器设计

大型空间机械臂负责空间站大型负载的运输、装配,而关节柔性会在一些工况下造成振动.因此设计了一种大型空间机械臂柔性关节控制器.针对谐波减速器的引入而带来的柔性,建立了柔性关节的动力学模型;采用基于微分几何反馈线性化方法对柔性关节模型做了精确线性化解耦处理.对于线性化后的系统,为了克服不确定性及提高鲁棒性,采用具有较高鲁棒性和抗干扰性的滑模变结构控制规律来实现轨迹的合理跟踪.在Matlab/simulink中实现了线性化过程和滑模控制过程,对给定输入信号进行跟踪仿真,改变滑模控制的控制参数,得到控制参数对系统影响,验证了滑模控制的高鲁棒性,并能很好地跟踪输入信号.仿真结果表明,反馈线性化与和滑模控制的结合可以很好地应用于柔性机械臂的控制.     

基于空间内插的场地平整土方工程量计算方法研究

由于地面的不规则,场地平整中的填、挖方计算工作量往往非常大,且精度受限.目前场地平整一般采用四棱柱体法和三棱柱法,这两种方法当测量点较多时,测绘工作巨大.文中选用一个规划区作为试验研究区,利用GIS的空间内插方法,通过模型精度检验.最后确定反距离权重(IDW)作为最佳的插值方法.并利用GIS的GRID思想分别求出每个栅格的填挖高程,以及整个区域的填挖面积和填挖零线,最后求出全区域的填挖总量.