输水隧洞施工竖井冻结后施工法研究

冻结法竖井施工是水工隧洞施工竖井施工的一种尝试,本文通过冻结法对竖井冻结后施工过程和工艺的介绍及在神木县供水工程输水隧洞项目中的运用成功．可对以后利用冻结法解决复杂地质施工问题和冻结状态下竖井施工有所借鉴和帮助。     

正断层错动下的输水隧洞动力响应分析

长距离调水工程中的输水隧洞通过潜在地震地区时,存在活动断层错动引发的重大工程安全隐患,揭示断层错动对输水隧洞稳定性影响的研究具有非常重要的工程意义。基于围岩、断层破裂带、衬砌和内水的动力相互作用特征,使用ABAQUS有限元分析软件,建立了围岩-断层破裂带-衬砌-内水三维数值模型,深入分析了各种断层错动量、宽度及粘聚力对输水隧洞稳定性的影响。结果表明,处于较小断层错动量、断层宽度及较大断层粘聚力情况下的输水隧洞衬砌结构竖向位移及损伤程度有所减小,结果对跨断层输水隧洞动力响应理论研究有一定的参考价值。     

压力隧洞钢筋混凝土衬砌开裂数值模拟研究

立足于直接求解压力隧洞设计所关注的衬砌裂缝条数和裂缝宽度,同时考虑混凝土衬砌的开裂、钢筋的作用、钢筋与混凝土间的粘结滑移以及围岩的作用,建立了压力隧洞钢筋混凝土衬砌开裂的数值模型,并编制了相应的计算程序。采用该计算程序对压力隧洞钢筋混凝土衬砌开裂问题进行数值模拟研究,分析了钢筋量、围岩条件对裂缝条数和裂缝宽度的影响,并着重与现行规范进行对比分析。结果表明,所建模型能反映压力隧洞钢筋混凝土衬砌作为地下结构的受力特性;围岩条件对裂缝条数和宽度均有明显影响;压力隧洞钢筋混凝土衬砌限裂的关键在于改善围岩条件,不宜盲目加大钢筋量。该研究结果对压力隧洞工程实践具有一定的指导价值。     

层状岩体引水隧洞围岩稳定性数值模拟分析

为研究不同产状下层状岩体引水隧洞在施工中围岩稳定性特征,以青海省引大济湟部分引水隧洞为例,建立不同岩层倾角下引水隧洞的三维有限元计算模型,计算不同倾角下层状岩体引水隧洞的围岩位移、塑性区范围、最大主应力及支护结构内力的变化规律.结果表明,拱顶沉降与底板隆起在岩层倾角为45°+φ/2(φ为岩体内摩擦角)时达到峰值;0°倾...     

兰州水源地工程超长输水隧洞初始地应力反演研究

兰州水源地工程输水隧洞全长31.29km,沿线地质条件复杂。为准确获得该超长输水隧洞沿线的初始地应力场分布情况,分别采用多元线性回归方法(方法1)和粒子群-神经网络智能反演方法(方法2)开展了初始地应力场研究。结果表明,兰州水源地工程输水隧洞沿线地应力属中等地应力场,以水平构造应力为主,埋深较大时(380m)逐渐转变为以自重应力场为主;两种方法所得地应力值均与实测值相近,方法2的计算精度较方法1高,但计算量约大4倍,因而大范围地应力估算时方法1具有计算量小、精度足够的优点,而局部范围地应力估算时方法2精度更高、效果更好。     

隧洞开挖引起地下水运动的子模型法数值模拟

基于ANSYS的APDL的二次开发,采用子模型技术处理隧洞开挖后形成的自由面.并以九里湾隧洞为例,分析了隧洞开挖后,隧洞周围孔隙水压力、渗流场流动矢量等分布特征.结果表明,在洞室开挖后形成的自由面所有节点中,洞室的四个角点处的水力梯度较大,其中边墙与顶拱的交叉处节点及边墙在底板稍往上节点处的水力梯度最大,顶拱自由面节点的平均水力梯度最小,为隧洞开挖的排水设计提供了理论依据.     

输水隧洞施工中的岩爆防治技术探讨

在西安市引乾济石调水工程秦岭输水隧洞施工过程中如何防止岩爆问题,结合施工实例,详细科学的计算、探讨、分析,针对性提出措施,确保了工程质量和施工安全,并在实践中总结出有益的经验和建议.     

高水头大流量泄洪隧洞水力特性数值模拟研究

采用VOF法和k-ε紊流模型对金沙江溪洛渡水电站高水头、大流量泄洪隧洞水力特性进行数值模拟,获得了泄洪隧洞的流动过程、流量系数、水面线、流速分布、压力分布、空化数分布、掺气量等水力学参数,并分析了对泄洪隧洞安全的影响.结果表明,泄洪隧洞的泄流能力满足设计要求,设计体型基本合理,龙落尾段需进一步优化,第二、三级掺气空腔的长度和高度均偏小,掺气坎两侧通风竖井的风速偏大,掺气坎需优化.     

单元熔窑燃烧过程数值模拟

对单元熔窑燃烧空间内的流动,燃烧及辐射传热等过程进行数值模拟研究,比较燃烧布置方式对火焰形状及传热过程中的影响,结果表明,对于所研究的宽度为3．2m的窑炉,燃烧器的布置应采用错排方式。     

柴油机燃烧数值模拟研究与参数优化

以某单缸直喷柴油机为例,运用法国AMESim软件的发动机燃烧仿真模块IFP-Engine建立了柴油机燃烧数值模型。以压缩比、供油提前角为设计参数,进行燃烧数值模拟研究,并根据仿真结果对参数进行了优化,为发动机的设计和开发提供了一种有效的研究方法。     

输水隧洞预应力衬砌环锚锚索二次张拉施工技术

锚索二次张拉可有效降低环锚锚索一次张拉锚固过程中产生的锚固回缩量,减小锚索在一次张拉施工过程中由锚具夹片回缩产生的锚固预应力损失,从而可有效减少输水隧洞预应力衬砌结构施工过程中的锚下应力损失,增强锚固效果,充分发挥预应力作用。基于某输水隧洞工程预应力衬砌环锚锚索二次张拉施工实践,从二次张拉施工设备的选择、二次张拉施工技术流程、二次张拉施工技术要点等方面,介绍了输水隧洞预应力衬砌环锚锚索的二次张拉预应力施工技术,研究成果可为相关工程环形预应力锚索张拉施工提供参考。     

基于Petri网隧洞施工过程的系统建模

将隧洞施工过程系统分解为相互关联的子对象系统,分别用Petri网对子对象系统建立分级子模型,将子模型作为主网络模型变迁元素嵌入,建立整个系统的Petri网模型。实例计算与分析表明,运用Petri网对隧洞施工过程进行系统建模是可地的,通过系统的分级大大简化了系统仿真模型,提高了计算交率,降低了计算难度。     

喷水减温器内部过程的数值模拟

从液体破碎的基本原理出发,提出了减温水自喷嘴喷入蒸汽流后初始液滴的形成,二次破碎及其后的汽化物理模型。在此基础上引入适当的假设、对蒸汽与减温水的相互作用及其流动过程作了数值模拟,从而得到了汽化长度的定量描述。     

考虑围岩稳定性评价的引水隧洞施工过程仿真系统

根据施工过程中的围岩稳定情况确定出合理的施工进尺并实时可视化评价结构安全状况具有重要的工程意义。首先利用BIM建模软件建立三维基础模型,通过对建模软件进行二次开发并结合系统仿真原理得到引水隧洞施工进度;其次将几何模型转换为数值计算模型并建立进度数据库与引水隧洞数值模型之间的映射关系,通过有限元分析围压系统的安全状况,根据不同进尺下的进度计算及围岩稳定分析结果,合理选择施工进尺;最后基于Python+VB.net混合编程技术编制了引水隧洞施工进度与围岩稳定安全仿真系统。工程应用表明,该系统将隧洞施工进度、支护体系与围岩稳定性进行结合,可为合理制定施工计划及施工现场控制提供可视化技术及数据支持。     

热水锅炉锅水汽化研究现状及数值模拟分析

本文对热水锅炉锅水汽化原因及目前的研究现状进行了文献综述。利用CFD(计算流体力学)技术,对QXL-14-1.0/115/70-AⅡ型管架式锅炉内部水循环系统进行模拟分析,并与额定设计运行参数进行了对比验证。研究发现:在正常运行状态(工况一)和回水流量降低60%(工况二)的情况下,模拟得到的热水锅炉管道内部温度场和速度场与锅炉设计额定参数基本一致;工况一中锅筒尾部第一根侧墙水冷壁和前墙水冷壁温度较高;工况二中侧墙水冷壁中上部温度较高,此处容易发生超温汽化;工况二中由于水流量下降,容易在侧墙水冷壁上部形成超温汽化现象,且锅炉管道和锅筒内积聚了大量水蒸气,使热水锅炉的正常使用功能遭到严重破坏。     

明流溢洪洞三维流场数值模拟

将紊流两方程k ε模型应用于明流溢洪洞的三维流场分析,采用非结构网格和弹性盖法来处理复杂几何边界和自由水面问题,获得水深、流速以及压力等参数分布。与相关实测资料对比分析,结果令人满意     

多水库水质模拟模型参数优化研究

为建立适用于实际问题且精度较高的水质模拟模型,基于多参数最优化估值原理,以深圳市原水系统中的多个水库为例,建立了多参数最优化估值模型,并基于粒子群算法对多库水质联合模拟模型中的水质参数进行优化求解。计算结果表明,该模型求得的水质参数合理、可行,且模型计算精度可满足工程应用要求,为城市原水系统水量水质联合调控提供了参考依据。     

白鹤滩水电站~#1泄洪洞反弧段水力特性的数值模拟

采用k-ε紊流模型对白鹤滩水电站# 1泄洪滴竖曲线段及其下游连接段水流流场进行数值模拟,获取了流速、水面线、压强,切应力等水流运动参数分布.结果表明,底板和边墙的压强沿反孤向下游逐渐增大,在反弧后部1/4范围内达到最大,反弧末端的压强梯度大于反孤起始端的压强梯度;切应力沿反弧向下游逐渐增大,且高切应力范围在下斜坡段延伸一段距离,而在同一断面内角隅附近的切应力较大;空化数沿程减小,陡坡段开始需采取掺气减蚀措施,防空蚀的关键部位为反孤段末端后边墙的中下部和底板.     

石油焦水煤浆在新型气化炉内气化过程的数值计算

对石油焦水煤浆(PCCWS)在多喷嘴新型水煤浆气化炉内的气化过程进行了数值计算,考察了气化炉内的温度分布、各种气化产物浓度分布规律.结果表明:同浓度的石油焦水煤浆气化与普通水煤浆气化相比,气化炉内平均温度略有上升,碳转化率提高,气化炉出口粗煤气中有效气(CO H2)含量提高7.91%,CO2和H2O浓度大幅下降,水分解率大大提高;石油焦水煤浆气化可以节约氧气约6%,气化效果明显优于普通水煤浆.