新桥水库工程泥沙设计中的几个问题

实践经验表明,水库工程泥沙设计的关键在于合理确定泄洪排沙洞的进口高程、洞径及其平面位置。本文对陕北红柳河流域新桥水库泄洪排沙洞设计中的几个关键性问题进行了探讨,并给出了适合北方多沙河流上中小型水库泄洪排沙洞泄流曲线的计算方法。     

混凝土抗硫酸盐腐蚀性的试件尺寸选取

采用2种不同尺寸的混凝土试件进行室内混凝土抗硫酸盐腐蚀性快速破坏试验,寻求适用于室内混凝土抗硫酸盐腐蚀性快速破坏试验的最合理的混凝土试件尺寸。结果表明:采用尺寸为100mm×100mm×400mm的混凝土试件比采用尺寸为40mm×40mm×160mm的混凝土试件进行抗硫酸盐腐蚀性快速破坏试验的试验结果具有较好的准确性。     

水侵蚀对钢渣沥青混合料动态模量影响研究

利用钢渣代替石灰岩沥青混合料粗集料,采用Superpave旋转压实制备钢渣沥青混合料.测量不同水侵蚀循环次数(0次、1次、2次、3次、4次、5次)后,不同温度和荷载作用频率下两种沥青混合料的动态模量.分析了不同水侵蚀循环次数对钢渣沥青混合料动态模量的影响,并利用XRD和SEM技术手段观察胀落物的物相组成和微观形貌变化,分析了钢渣沥青混合料性能劣化机理.实验结果表明,未受水侵蚀的钢渣沥青混合料试件,其动态模量明显高于普通沥青混合料;经过水侵蚀5次后,钢渣沥青混合料0 ℃和20 ℃的动态模量明显衰减,但残余动态模量仍大于普通沥青混合料;水侵蚀对钢渣沥青混合料的高温动态模量影响明显高于普通沥青混合料.通过XRD与SEM分析发现,钢渣沥青混合料性能劣化的主要机理是由于钢渣水化生成氢氧化钙(Ca(OH)2)、碳酸钙(CaCO3)和水化硅酸钙(C-S-H),使试件局部发生膨胀开裂,从而加剧了水的浸入,导致混合料性能衰减.     

冻融循环作用下盐浓度对温拌胶粉改性沥青混合料开裂特性影响

为科学分析冻融循环作用下除冰盐侵蚀对温拌胶粉改性沥青混合料(CR-WMA)和热拌胶粉改性沥青混合料(CR-HMA)路面开裂特性的影响,运用数字图像(DIC)技术对三点弯曲重复加载试验下两种半圆试件产生的水平应变进行分析,定量描述沥青混合料的损伤开裂特性。采用半圆弯拉试验(SCB)分析两种试件的蠕变应变能(DCSE),并与基于DIC技术下的损伤开裂指标进行相关性分析。试验结果表明:水平应变场中数值较大的点与试件损伤开裂的演化有密切关系;CR-WMA和CR-HMA的抗损伤开裂性能随着盐浓度的增加先降低后升高,且在盐浓度为8%时最差;无论是水冻还是盐冻条件下,CR-WMA的损伤累积密度D_E值和D_CSE值较CR-HMA高,说明CR-WMA抗开裂性能及抗盐侵蚀能力均优于CR-HMA;发现D_E和D_CSE具有较好的相关性,验证了DIC技术评价沥青混合料损伤开裂特性的合理性。     

Al-B2O3-CeO2-粉煤灰复合增强涂层成分设计及冲蚀磨损分析

为了提高粉煤灰作为增强材料在金属基复合材料中的应用和性能,通过热力学分析和正交优化试验确定Al-B₂O₃-CeO₂-粉煤灰复合增强涂层各成分之间可能发生的反应及最佳配方比例,采用等离子喷涂在ZG310-570基体制备了粉煤灰复合增强涂层,分析了粉煤灰复合增强涂层的表面形貌、物相和冲蚀磨损性能。结果发现,热力学分析和正交优化试验表明Al、B₂O₃、CeO₂和粉煤灰之间能发生固相反应,粉煤灰复合增强涂层配方最佳比例质量分数为粉煤灰55%、B₂O₃20%、Al20%、CeO₂5%;粉煤灰复合增强涂层呈凹凸不平的片层状结构,致密性好,存在纵向裂纹、未充分融化颗粒和孔隙;X射线分析表明粉煤灰复合增强涂层有Al₂O₃、CeB₆、2MgO·SiO₂、3CaO·B₂O₃等新相生成,与热力学分析结果一致;在一定冲蚀时间和冲蚀角度下,不同冲蚀转速时ZG310-570基体表面粉煤灰复合增强涂层的相对耐冲蚀磨损性能比基体分别至少提高了20.41倍、22.43倍和23.17倍。     

The effect of beaver ponds on the nonpoint source water quality of a stream in Southwestern Wyoming

Currant Creek, a second order stream in southwestern Wyoming, has three large complexes of beaver ponds midway along its 32 km length. To determine whether these ponds improve the quality of water flowing through them, during spring and summer of 1984 and 1985 water samples were taken upstream from, within, and downstream from the pond complexes. During periods of high flow (i.e. spring runoff), concentrations of suspended solids (SS), total phosphorus (TP), sodium hydroxide-extractable phosphorus (NaOH-P, an index of biologically available P) and total Kjeldahl nitrogen (TKN) were reduced in water flowing through the beaver ponds. During low flow, beaver ponds had less effect on these parameters. Concentrations of nitrate nitrogen (NO₃-N) were reduced during both high and low flows, while concentrations of ortho-phosphate (ortho-P) did not appear to be affected by beaver ponds. Ammonia nitrogen almost always was at the limit of detection. Regression of NaOH-P versus [SS plus ortho-P] suggested that the primary source of NaOH-P was SS. In general, SS explained a large portion of the variation in TP, TKN, and NaOH-P, and often ortho-P was significantly correlated to TP. The increase in the concentration of most parameters below the area with dam complexes appears to reflect input from bank and channel erosion, and export of SS, TP, TKN and NO₃-N from beaver dam complexes was calculated to be less than that from stream sections above or below the dams. Thus the location of dams should be considered before using them to try and improve water quality. The apparent importance of bank and channel erosion as the primary source of nutrients to Currant Creek contrasts with many watersheds in agricultural areas.     

强感潮河口地区水工混凝土的氯离子侵蚀试验

在自然强感潮河口地区进行了水工混凝土氯离子的侵蚀试验,研究了暴露时间和水灰比等因素对混凝土中氯离子浓度分布的影响。结果表明:试验混凝土中的氯离子扩散都存在侵蚀对流区,其厚度为4~6 mm,受水灰比的影响较小;对流区的峰值浓度与暴露时间的相关性不明显,但受水灰比的影响较大。     

某核电厂循环水泵叶轮失效原因分析及防护措施

目的提高核电厂海水循环水泵(以下简称"循泵")叶轮的耐磨性能。方法采用表面工程技术,在叶轮表面涂刷熔融环氧粉末涂层、WC涂层和耐磨陶瓷涂层,以提高叶轮的耐磨性。通过对比材料本身的硬度和断裂韧性,分别评价两种新材料在海水中的耐磨性能,并通过实践验证对三种涂层的耐磨可行性进行了详细分析。结果分析结果表明,该双相不锈钢叶轮的损坏为典型的磨损腐蚀,同时伴随着微弱的电化学腐蚀。经过实践验证,厚度为0.8~1 mm的熔融环氧粉末涂层由于与金属基材间的结合力较差,使用一周期后存在大面积的脱落现象,起不到保护叶轮的作用。厚度为0.5 mm的WC涂层在运行后检查发现涂层存在一定程度的减薄,部分区域仍存在微弱的冲蚀现象,而且其价格较昂贵,使用效果与经济性不成比例。耐磨陶瓷涂层整体达到了牺牲涂层从而保护母材的目的。结论实践表明仅靠选材无法彻底根除磨损腐蚀,结合表面工程技术,综合使用效果和经济性,最终确定耐磨陶瓷涂层为循泵叶轮表面防护的最佳涂层。     

NiCrWFeSiBCCo合金涂层的组织与耐空蚀性

采用超音速火焰喷涂技术,在1Cr18Ni9Ti不锈钢基体表面制备NiCrWFeSiBCCo合金涂层. 采用金相显微镜(OM)、超景深体视显微镜(SM)、扫描电镜(SEM)观察涂层的显微组织和空蚀前后表面的微观形貌;采用表面粗糙度测试仪和显微硬度测试仪对涂层表面粗糙度和显微硬度进行表征;采用X-Ray衍射仪(XRD)分析涂层的相组成;采用磁致伸缩空蚀试验仪测定涂层的空蚀性能,并与1Cr18Ni9Ti不锈钢的空蚀性能进行比较. 结果表明,采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备的NiCrWFeSiBCCo涂层组织均匀,结构致密(平均孔隙率为0.63%),硬度为1 004 HV,NiCrWFeSiBCCo涂层的抗空蚀性能明显优于1Cr18Ni9Ti不锈钢.     

钛合金表面CrAlTiN单层涂层冲蚀损伤机理研究

目的主要开展钛合金表面制备Cr Al Ti N单层涂层后的撞击实验,探究不同条件下钛合金表面的冲蚀损伤规律,揭示钛合金表面的冲蚀损伤机理。方法采用多弧离子镀技术在TC4钛合金表面制备Cr Al Ti N单层涂层,并利用空气炮发射速度为300m/s的单个钢珠,在不同角度(30°、45°、60°、90°)下对涂层进行撞击损伤模拟。采用扫描电镜对撞击形貌进行观察,结合撞击表面的元素分析结果,探究钢珠撞击涂层表面的冲蚀损伤机理。结果 90°攻角下,涂层的破损主要由撞击产生的裂纹和涂层表面"液滴"的剥落共同作用引起。45°、30°攻角与60°攻角的撞击相似,损伤主要由两部分组成:一部分是垂直作用产生的裂纹和撞击导致的液滴剥落引起的涂层损伤;另一部分是切向作用引起的摩擦磨损和摩擦过程中产生的温度效应导致的钢珠熔覆。能谱图点44处主要含有Fe2O3、Ti N两种物质,说明该点的涂层已经破坏,并且在切削磨损的同时,钢珠撞击的损伤还伴随着氧化磨损。结论在300m/s的速度下,冲蚀损伤最严重部位为钢珠与涂层接触部位。冲蚀过程中会因温度效应使钢珠熔覆在涂层表面,涂层表面越粗糙,则熔覆物越多。涂层的损伤主要源于垂直分量导致裂纹的萌生和切向的犁削作用。