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关键词： 泵站水闸   施工技术   质量管理  

摘要： 随着社会的快速发展,水利建设也在国家建设和社会的发展中占足重要地位,该建设在防洪、灌溉、发电等多方面起着十分重要的作用,也关系着民生生活水平。而泵站水闸作为水利设施的关键组成部分,其施工技术与质量管理显得尤为重要。本文旨在深入探讨新时代水利建设中泵站水闸的施工技术及质量管理,以期为相关领域提供有价值的参考。

关键词： 环流反应器   气液两相流   输氧能力   溢流量   数值模拟  

摘要： 环流生物反应器降流区输氧浓度主要受导流筒直径、导流筒溢流堰口高度及曝气量等因素影响,其对反应器污水脱氮除磷处理效果有重要影响。为考察以上影响因素对降流区输氧能力影响,采用数值模拟与实验结合的方法对环流反应器降流区输氧能力进行研究,通过自定义程序耦合Higbie传质理论模拟氧传质,对比不同曝气强度下反应器溶解氧浓度及溢流量模拟与实测值,结果显示误差在8%以内,表明数值模拟模型及方法正确可行。随后探究了曝气量、导流筒直径及导流筒溢流堰口高度对降流区输氧能力的影响。结果表明:曝气量由20 L/min增至50 L/min时,氧体积传质系数由2.04 h^(-1)增至4.45 h^(-1);导流筒直径由325 mm降至250 mm时,氧体积传质系数由3.99 h^(-1)增至4.42 h^(-1);导流筒溢流堰口高度由10 mm增至25 mm时,氧体积传质系数由4.17 h^(-1)降至4.00 h^(-1);增大曝气量和减小导流筒直径能明显提升降流区输氧能力。总之,可通过调整曝气量,导流筒直径及导流筒溢流堰口高度控制降流区输氧能力,以构建耗缺氧区域。通过响应面分析,得到导流筒直径250 mm、导流筒溢流堰口高度10 mm时,反应器降流区输氧能力较优。

关键词： 引航道   水流条件   数值模拟  

摘要： 在通航河流中,船闸引航道口门区的水流条件决定船舶出入闸的安全性。本文以九眼桥闸坝改造工程为研究对象,针对九眼桥船闸引航道口门区流速尚不清楚的问题,采用数值模拟的手段开展计算工作,数值模型分别模拟了流量为20.89 m3/s、51.94 m3/s、81.01 m3/s和174.17 m3/s时,引航道口门区的水流条件,计算结果表明在流量为81.01m3/s时,通过相关工程措施,引航道口门区的水流条件可以满足要求,为工程的运行方式提供了参考依据。

关键词： 船舶螺旋桨   叶空化   梢涡空化   IDDES   尾流场  

摘要： 为了预测船舶螺旋桨运转时产生的叶空泡及梢涡空化现象,采用了计算流体力学对延迟分离涡修正的方法-改进延迟分离涡湍流模型及Schnerr-Sauer的空化模型,计算了PPTC螺旋桨敞水性能、叶片空泡、尾流梢涡空化等。将数值计算结果与试验数据进行对比,分析结果显示数据吻合较好,验证了湍流模型数值计算的准确性。计算结果表明,随着进速系数的增加,桨叶片空泡面积逐渐减小,桨叶导边处的空泡比随边处的空泡减少明显。当达到某一临界值时,空泡区域由吸力面转向压力面。桨尾部梢涡空泡融合现象会随着进速系数增加而减弱。

关键词： 倒虹吸   水力特性   数值模拟   充水过程   卡门涡街  

摘要： 为保证大流量倒虹吸能够安全稳定的输水,采用流体动力学软件(CFD)对某工程三维数学模型进行数值模拟,并结合物理模型试验,分析了倒虹吸充水过程中水流变化特点和稳定后的水力特性。结果表明,倒虹吸水流流速最大位置位于管道下坡段,压强最大位置位于管道水平段;充水过程中,倒虹吸边部管道内水流流速较中部水流大8%左右;在水流稳定后倒虹吸下游闸室后存在卡门涡街现象,造成水流流态紊乱,导致下游水面震荡,需要对下游闸墩进行延长或进行墩头结构优化,以减轻涡街强度和水面震荡的影响。

关键词： 微通道散热器   计算流体力学   分子动力学   石墨烯涂层   滑移速度   界面热阻  

摘要： 为提高微通道散热器的传热性能,笔者采用在流道内壁涂覆石墨烯的方法对微通道的传热效率进行了优化。通过将分子动力学(Molecular Dynamics, MD)模拟与计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)相结合,研究了入口流速、通道长度对石墨烯微通道和普通微通道的固液界面总传热率的影响。结果表明:石墨烯的引入使流体分子相对壁面产生了滑移,增大了流动的平均速度,降低了流体分子间的速度差异性;使用石墨烯涂层和增大入口流速均可大幅提高界面传热能力;相比于普通微通道,石墨烯微通道的传热率最高提升了49%,最高平均热流密度可达730 W/cm^(2);界面总传热率随通道长度的增大而提高,最终达到其最大值并趋于稳定。研究结果对于高性能微通道散热器的设计有一定的参考价值。

关键词： 富水砂化层   壁后注浆   注浆材料   数值模拟  

摘要： 为研究大断面斜井富水砂化层段注浆改性及围岩控制技术,以曹家滩煤矿主斜井为工程背景,通过数值模拟对比分析了未注浆和使用普通硅酸盐水泥、水泥-水玻璃及SJP注浆材料进行注浆时砂化层涌水及围岩控制效果,提出了合理的过砂化层段围岩控制方案。研究结果表明:采取注浆后的巷道围岩变形量、塑性区范围及透水能力大幅度减小,SJP注浆材料的围岩控制及防渗能力要优于普通硅酸盐水泥及水泥-水玻璃注浆材料,通过喷射混凝土及架设U型钢棚可以有效控制斜井砂化层段围岩变形。现场工程应用表明:采用SJP注浆改性后,斜井砂化层段涌水量由27 m^(3)/h缩减至17 m^(3)/h,治理段井筒结构整体受力状态良好,斜井井筒结构安全稳定。

关键词： 有限元软件   分散设计   调温面料   数值模拟  

摘要： 相变调温面料是将相变材料与纺织工艺相结合形成的一种可以自动调节温度的纺织品,同时利用有限元技术可以改变传统的设计生产模式。通过有限元软件对相变调温面料的设计流程模拟预测调温面料的调温效果。首先利用AI平面设计软件对图案进行设计,然后通过SolidWorks拉伸操作将其转化为三维模型导入有限元软件中进行模拟仿真分析。同时利用有限元软件模拟不同相变区域面积、不同厚度、不同环境温度下的相变调温面料的调温功能,达到在降低成本的同时为设计人员提供新的设计思路与优化流程的目的。

关键词： 天然气管道   大气   扩散   数值模拟  

摘要： 燃气管道发生泄漏后,天然气在大气中扩散速率很快,一旦发生积聚,很可能引发火灾、爆炸事故,本文研究地面天然气管道泄漏扩散特性,采用“嗅觉”传感器实时监测泄漏,可以为溯源风险与动态预警提供理论基础。基于此,本文采用CFD数值模拟的方法,研究空间内天然气管道发生泄漏的扩散特性,分析风速、管道压力和泄漏孔径对扩散范围、危险半径的影响。结果表明,风速加快了天然气扩散速率和扩散范围;管道压强越大,泄漏口越大,则气体泄漏量越多,扩散范围也越大。

关键词： 湍流模型   尺度自适应模拟   分离涡模拟   圆柱绕流   数值模拟  

摘要： 设置不同网格条件,使用尺度自适应模拟(SAS)方法对流动情况复杂的高亚临界雷诺数圆柱绕流进行了数值计算,重点从模型尺度分布、湍流结构捕捉能力及流场统计积分量等方面分析了SAS方法的网格敏感性及对大分离流动的解析能力。计算结果表明:SAS方法使用基于当地速度导数的冯卡门尺度作为调节尺度,具有良好的湍流谱生成能力,且有效避免了使用网格尺度时的近壁“灰区”缺陷;使用密网格时计算的冯卡门尺度局部分辨率更高,获得了与实验值更接近的壁面压力、流场速度、阻力系数等物理量;使用粗网格时捕捉到的小尺度湍流涡结构较少,表现出较大的耗散性,SAS方法高精度湍流求解仍需一定密度网格支持。