泄爆条件对甲烷气体爆炸参数的影响

为进一步探讨受限空间或管道中气体燃爆泄放的安全设计方法,为工程防爆、泄爆提供借鉴意义和理论支持,结合气体爆炸传播机理,利用AutoReaGas软件对甲烷-空气的混合气体在管道内爆炸进行了数值模拟,获得了每个测点在不同泄爆位置和压力时甲烷气体爆炸产生的压力峰值和温度峰值的相关数据,分析了不同泄爆条件对甲烷气体爆炸特性的影响,得出:泄爆膜距点火点越近,管道内甲烷气体爆炸的压力和温度的最高值相对较高;泄爆压力由0kPa升至10kPa,管道中甲烷爆炸产生的最大压力的下降趋势变缓,不同泄爆压力对最高温度的影响不大.     

受限空间内气体爆炸惰化泄爆实验研究

为研究惰化条件下受限空间内部混合气体爆炸及泄爆过程中的压力变化规律,对侧面带有泄爆口的球形容器在不同惰性气体浓度条件下密闭爆炸及泄爆过程进行了实验研究.结果表明:容器内初始压力越大,气体爆炸压力及压力上升速率越大,且容器内压力峰值与初压呈线性增加;密闭爆炸时惰性气体占甲烷-空气混合气体的比重越高,容器内的最大压力越低,压力上升速率越小,从点火到达最大压力所用的时间越长,容器内的最大压力与惰性气体的体积分数呈近似线性关系;泄爆与惰化联合作用对容器内的压力峰值及压力上升速率影响都较显著,破膜之前压力缓慢上升,破膜之后快速下降;当惰性气体的浓度达到临界体积分数10%时,泄爆膜一打开,容器内的压力立即下降,使非平衡泄爆转化为平衡泄爆.     

泄爆区域设置对内爆作用下RC框架结构破坏的影响

为探讨多层RC框架结构中加固泄爆组合墙体泄爆区域的设置对内爆冲击波传播方式及结构破坏形态的影响,运用ANSYS/LS-DYNA对内爆作用下2层L型带有填充墙的RC框架结构进行数值模拟.结果表明：冲击波射流现象对结构破坏程度的影响不容忽视;对无洞口内墙应避免设置泄爆区域;含洞口内墙泄爆区域须设置在墙体上部且与已有洞口连通.     

基坑板桩支护结构位移对土压力计算的影响研究

钢板桩支护适用于受场地等条件的限制,基坑不能采用放坡开挖,必须进行垂直土方开挖的地下工程施工。分析基坑支护结构土压力的主要影响因素,根据朗肯土压力计算的原理,并通过工程实例,对基坑板桩式支护结构设计中土压力的计算进行完善。     

气体压力对聚合物气辅挤出成型影响实验及模拟

实验发现了气辅挤出中气体压力对熔体挤出影响较显著,为了探明气体压力对熔体挤出成型的影响机理,建立了气体/熔体两相流气辅挤出模型,通过有限元方法对气辅挤出成型进行了非等温黏弹数值模拟,得到了不同气体压力下,熔体的挤出形貌、流速、压力、法向应力差分布等变化规律。模拟结果表明,气体压力对熔体挤出流场分布及成型形貌具有较大影响,在气体压力相对较小且能形成稳定的气体层时,熔体速度场分布均匀,压力、法向应力差较小,挤出无形变;随着气体压力增大,熔体的速度、压力、法向应力差和形貌收缩程度等均显著增大。研究表明,由于气体的作用,在气体/熔体入口交界面处产生的第一法向应力差是引发熔体挤出形变和流场分布变化的主要原因。     

浆液性质对注浆压力及扩散方式的影响规律

为研究浆液性质对于注浆压力及浆液扩散模式的影响规律,设计了注浆扩散模拟试验系统。该系统通过采用整体填土压实,相比常规人工分层填土压实,可有效避免土体内部层间界面的产生,从而避免层间界面对于浆液扩散的影响。通过上述注浆扩散模拟试验系统开展了羧甲基纤维素钠浆液(模拟渗透注浆)、水泥单液及水泥-水玻璃浆液的土体注浆试验,分析注浆压力及浆液扩散特征,并针对注浆压力进行理论分析验证。研究结果表明:浆液性质对于注浆压力增长及劈裂特征点具有显著影响,通过分析注浆压力增长趋势及劈裂特征点特征可判定浆液扩散模式。     

背压力对连杆裂解加工的影响规律

建立了捷达轿车连杆裂解加工的有限元模型,分析了背压力对连杆裂解加工质量的影响规律。结果表明,裂解力随背压力的增加而增加,二者近似呈线性关系;断口塑性区宽度随背压力的增大而减小,当背压力大于20 kN时,塑性区宽度减小缓慢;随着背压力的增加,大头孔变形量增大,当背压力小于25 kN时,大头孔变形量在允许范围内。     

不同因素对脉冲压力响应的影响规律研究

为了研究不同因素下脉冲压力响应规律,本文采用有限差分法求解多孔可压缩介质的一维瞬态流动控制非线性偏微分方程,结合边界条件的有限差分形式和初始条件,基于MATLAB进行编程研究。结果表明:压力平衡的时间与渗透率呈负相关关系,且随着渗透率增加,气流达到稳定状态所需时间逐渐减少;脉冲压力在大孔隙试样中将经历两个阶段:快速减少阶段和缓慢减少阶段,孔隙体积与平衡压力的大小呈负相关关系,与压力平衡的时间呈正相关关系;对于相同的上下游储层体积,平衡所需时间和平衡压力与储层体积呈正相关关系,气流达到稳定状态时间与储层体积呈负相关关系。研究结果对于深入理解非常规储层的渗透率具有理论指导意义。     

孔板通道结构参数对空化效应的影响

孔板制作方便、易于更换,是产生水力空化效应的主要结构形式.为了研究孔板通道结构参数对空化效应的影响,通过Fluent软件建立孔板空化装置的仿真模型,得到孔板通道截面积、孔分布方式、孔分散程度、孔板通道表面粗糙度对水力空化效果的影响规律,即,10种孔板通道参数的气体体积流率随压差的变化曲线;并以亚甲基蓝溶液的空化效应为实...     

进气道喷氢对氢内燃机进气压力波动的影响规律

将一台排量为2.0 L的气道喷射汽油机改装为气道喷射的氢内燃机,通过台架试验研究喷氢时刻对于进气系统压力波动的影响机制,提出利用优化氢气喷射提高氢内燃机空气流量的方法。试验结果表明:氢气喷射会提高歧管压力并增强压力波动;歧管内压力不仅受本缸喷氢影响,还会受其他缸喷氢激励;低速时在下止点至进气门关闭的区间或与之相隔180℃A的区间喷射会有较大的空气流量,高速时仅在下止点至进气门关闭区间可以得到最大空气流量;利用氢气喷射可以获得4.4%(低速)至7.3%(高速)的空气流量提升。       

水库滑坡灾害致灾机理及防控技术研究与展望

随着中国高坝大库水利水电工程的相继运行,水库滑坡灾害已成为影响工程运行稳定和威胁沿岸人民生命财产安全的重大隐患,提升其综合防控能力是国家重大需求。水库滑坡是一个复杂的地质综合体,其变形破坏过程不仅与滑坡所在区域的地质条件特性相关,更取决于诱发因素如降雨、库水位变动等动态作用的影响,从开始孕育变形到最终失稳破坏一般需经历较长的历时,是一个不断累积发展的过程,不仅涉及降雨入渗与库水影响的时空叠加作用,更涉及多因素耦合下的渐进破坏机制,其致灾机理与防控难度极高。本文结合大量现场调查、室内外试验和数值模拟,总结了库区地质、水文等条件对于滑坡易感性及空间分布的影响规律,揭示了强降雨、库水位变动及多因素叠加作用下水库滑坡的累积灾变失稳机理;建立了离散元模型与流体力学模型（DEM-SPH）耦合的滑坡-涌浪模拟技术,能够较好地揭示高速滑坡体入河与水流的强碰撞及涌浪的非线性传播过程,可为滑坡致灾影响范围及应急避险方案制定提供科学依据;构建了无人机-3维激光扫描空地数据融合的大范围水库滑坡3维变形演化监测技术,并归纳总结了水库滑坡的综合治理技术。此外,针对多因素驱动下水库滑坡复杂致灾机理及防控技术方面的研究不足和局限性,展望了水库滑坡在灾变累积失稳与稳定评价、多源融合监测与智能预警、滑坡-涌浪流固耦合模拟与致灾影响评估、生态措施-支护结构联合治理技术方面的未来发展方向,期望为水库滑坡灾害防控减灾研究提供借鉴。     

Use of casing and its effect on pressure cells

Although pressure cells have been produced and installed successfully for decades,the accuracy of measured pressure is often inadequate.Due to large differences between the stiffness of pressure cells and the surrounding media,there is a considerable difference between applied pressure and that measured from pressure cells.It is often difficult and expensive to make a pressure cell with stiffness (modulus of elasticity) similar to the surrounding material in which it will be embedded.In order to improve this situation,a casing material with proportional dimensions is recommended as a means to obtain reliable results.In our study,the effect of using casing in the installation of pressure cells is investigated,providing the characteristics of casing.Some practical recommendations are presented to improve the accuracy of the results using casing.     

土壤-犁壁界面毛细负压的形成和作用

根据毛细现象的附加压强理论,解释了剪断毛细管后,管中剩余的水分处于悬浮状态这一现象;结合土壤含有丰富毛细管的事实和耕地时犁铧切断土壤毛细管的过程分析,证明了土壤 犁壁界面存在由弯月面的附加压强产生的毛细负压,同时给出了毛细负压产生的判定式。根据界面粘附功的Young Dupre方程,应用毛细负压的观点解释了水接触角大的材料和仿生非光滑表面的减粘机理。     

Experimental research into the effect of gas pressure,particle size and nozzle area on initial gas-release energy during gas desorption

Coal and gas outburst is a violent disaster driven by released energy from gas desorption. The initial expansion energy of released gas(IEERG) is a new method to predict coal and gas outburst. In this paper,an instrument for IEERG measurement was developed. Compared with previous setups, the new one which is equipped with three convergent nozzles and quick-release mechanism gets improved in data acquisition and gas sealing and releasing performance. To comprehensively know the effect of gas pressure, particle size, and nozzle area on IEERG, a series of experiments were carried out with this new setup.The variable control test results indicated that the gas pressure-IEERG curves remain the linear trend and the particle size-IEERG curves maintain the negative exponential trend for nozzle areas at 1.13, 2.26, and3.39 mm2, respectively. The increase in nozzle area leads to deceases in value of IEERG and absolute value of slope of fitting curves in each test. In addition, the orthogonal experiment showed that the influence of gas pressure, nozzle area, and particle size on IEERG decreases in turn. Only gas pressure had a marked impact on IEERG. This work offers great importance in improving the accuracy of prediction of coal and gas outburst.     

瓦斯煤尘爆炸巷道反射压力研究

为揭示瓦斯和瓦斯煤尘爆炸反射压力沿矿井巷道传播变化的规律,用管道爆炸实验系统模拟测试极弱爆炸和极强爆炸巷道超压与反射压力的定量变化关系.结果表明,瓦斯和瓦斯煤尘与空气混合爆炸,在弱爆炸条件下爆炸的反射压力均是峰值超压的1.8~2.0倍,強爆炸下瓦斯或瓦斯煤尘爆炸的反射压力大约是峰值超压的8~21倍.实验结果与理论计算基本吻合,表明巷道反射压力强度取决于冲击波在巷道空间内的反射过程,巷道内爆炸超压强度随爆炸传播距离的增加而降低,遇固壁则反射压力强度加大,加重了井下设备的破坏和人员伤害程度.     

基于模糊控制的智能减压气调果蔬保鲜系统设计

采用模糊控制技术,建立了负压、温度和湿度模糊控制器和控制规则,采用遗传算法优化了模糊控制规则,设计了一种模糊智能减压气调保鲜控制系统和模糊控制算法流程及程序.用所研制的模糊智能减压气调保鲜控制系统进行了保鲜实验.黄瓜经37d连续减压保鲜后,成品率95%以上,豆角经90d连续减压保鲜后,成品率96%以上.实验结果证明,减压气调保鲜技术有效,模糊控制效果好.     

针阀运动和油压波动对燃油喷雾特性的影响

针对一多孔喷油器数值模拟研究了喷嘴内针阀运动和油压波动对燃油在孔内流动过程及孔外雾化过程的影响。研究结果表明,引入油压和针阀升程的变化后,喷雾形貌及贯穿距离和锥角等喷雾特征参数均与实验结果更为吻合;而将油压和针阀升程视作恒定时其喷雾贯穿距离在喷射前期明显偏大,喷雾锥角相对较小。故在柴油机模拟计算过程中要充分考虑喷嘴内油压波动和针阀运动等因素对燃油的孔内流动、雾化、混合、燃烧及有害物生成的影响。