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关键词： 水闸   地方社会   京津冀   近代   运河  

摘要： 京津冀地区地处海河流域,建有规模不等、功能不同的水闸,与地方社会之间形成了较为密切的互动关系。近代以来,在区域交通、自然环境、政治环境等因素的作用下,该地区水闸所具有的灌溉、泄洪、交通、饮用水供给等功能及运行制度上出现了一些新变化。在此过程中,水闸与地方社会的互动关系既呈现出明显的共性,也有其区域化特性:一方面,由于具有相近的自然环境(水源总体减少且季节性变化大、盐碱地较多等)、社会环境(交通以航运和陆运为主等)、政治环境(行政力量较强等),水闸与地方社会经济、社会群体等的互动深受“可分性水权”和政治环境等因素影响;另一方面,由于水闸的具体功能不同,受水闸影响的行业与社会群体不同,“可分性水权”的实现程度不同,水闸与地方社会的互动关系也分化为不同的类型,呈现出一定的差异性。

关键词： 隧道工程   改扩建   小净距   不同车道数   数值模拟  

摘要： 依托京港澳高速公路清远佛冈至广州太和段改扩建项目,采用有限元模拟的方法对小净距条件下不同车道数的新建隧道对既有病害隧道结构的影响进行研究,主要结论如下:在V级围岩条件下,三车道工况下既有隧道拱脚处应力比两车道增大了63.2%,说明新建三车道隧道对既有隧道病害处应力集中影响较大;新建三车道隧道衬砌最大应力比新建两车道大44%,新建隧道车道数对衬砌应力影响大;新建三车道隧道变形基本为两车道的两倍,但结构整体水平及竖向位移皆处于安全范围。研究成果可为类似改扩建项目研究提供借鉴与指导。

关键词： DEM-CFD耦合   膜杂分离   数值模拟   正交试验   响应面分析  

摘要： 滚筒筛式膜杂分离装置存在膜杂混合物经筛分后膜中含杂率高等问题,利用计算流体力学(CFD)与离散元(DEM)耦合方法,对滚筒筛式膜杂分离装置清选室气流场动态分布以及装置内物料运动情况进行数值模拟,确定工作参数范围。选取气流角度、进气口风速和滚筒转速为试验因素,进行气固两相流耦合仿真试验,分析各试验因素对清选室气流场以及对装置内物料运动情况的影响,以产出物含膜率、杂中含膜率及残膜产出量为评价指标,开展三因素三水平正交试验,通过多目标优化的方法得到最佳工作参数组合:进气口风速为8.5 m/s、气流角度为8°、滚筒转速为26 r/min,在此条件下进行验证试验,结果表明:产出物含膜率为89.31%、杂中含膜率为1.99%、残膜产出量为0.0326 kg/s,试验结果与理论优化值相对误差小于7%,各指标分别优于工作参数优化前0.87个、3.82个、6.57个百分点。该研究验证基于DEM-CFD气固两相流耦合仿真对滚筒筛式膜杂分离装置流场分析的可行性,为滚筒筛式膜杂分离装置作业参数优化提供理论依据。

关键词： 加氢反应器   分配器   腐蚀   模拟   均布  

摘要： 轻质油品固定床加氢反应器内介质基本为气相,而气相物流流动性大,气体偏流和气体端效应会大大降低设备效率,使产品质量下降,并且传统的泡帽式分配器在高温、临氢环境下容易受到高温氢腐蚀,出现锈蚀、坑蚀、开裂等现象导致分配器失效,因此开发了新型气相分配器。为了深入了解分配器内部流体流动状态,采用CFX软件对单个新型气相分配器的流体力学性能进行模拟研究。模拟研究结果表明:新型气相分配器的扩散面积广,不存在中心汇流现象,气相均布性能好;数值模拟结果与冷模试验结果的出口截面平均流速和压力降的相对误差均小于20%,数值模拟与冷模试验的结果较吻合,证明了新型气相分配器在轻质油品气相加氢过程的优越性。

关键词： 大埋深引水隧洞   断裂带   围岩变形   数值模拟  

摘要： 断裂带是深埋隧洞开挖过程中常见的不良地质现象。以滇中引水工程香炉山隧洞为工程背景,通过建立隧洞穿越断裂带的开挖数值模型,研究了隧洞拱顶、拱底、拱腰两侧的围岩变形规律,进一步分析了隧洞在穿越不同断裂带宽度、倾角、走向以及不同隧洞埋深工况下对围岩变形的影响。研究表明,由于断裂带区域的存在,围岩的垂直位移和水平位移发生了明显的改变,越靠近断裂带核心区域,隧洞拱顶、拱底和拱腰两侧围岩的变形越大,在断裂带中心区域附近围岩的变形达到最大值;围岩的垂直位移和水平位移随着断裂带宽度和隧洞埋深的增大而增大,随着断裂带倾角的增大而减小;断裂带走向的变化对围岩的垂直位移和水平位移影响较小。对于拱顶沉降,其综合因素影响程度从小到大依次为断裂带走向、断裂带倾角、断裂带宽度、隧洞埋深。

关键词： 尾水管涡带   涡识别   数值模拟   Omega方法   拟涡能  

摘要： 为了研究水涡轮尾水管的涡带特性与Omega涡识别方法对尾水管涡带的识别效果,对比了Q准则和λ_(2)准则以及Omega涡识别方法对尾水管涡带的识别效果,并基于Omega方法和降维的Omega方法分析了不同工况下尾水管的涡带特性.结果表明:对于径流式水涡轮,通过合理调整阈值,Q准则和λ_(2)准则以及Omega涡识别方法均能识别到清晰合理的尾水管涡结构,而Omega方法阈值选取区间较小且具有不敏感性;水涡轮尾水管在小流量工况时会出现较长的涡带,不利于机械的稳定性.同时运用二维Omega涡识别方法与拟涡能指标,在不同工况下对尾水管各监测面进行定量分析,确定涡量浓度高的区域,研究尾水管的能量耗散规律.结果发现,尾水管进水口到弯管之间的区域涡量浓度最高,能量耗散最大,流态最不稳定,这可为该型式水涡轮的结构优化提供理论参考与数据支撑.

关键词： IN718合金   激光熔覆   热循环   数值模拟   红外热像  

摘要： 为了揭示激光熔覆过程的热量累积特性及规律,利用ANSYS软件对IN718高温合金多道熔覆涂层制备过程热循环进行模拟。通过构建“T”型高斯复合热源并开发ANSYS APDL程序再现激光熔覆过程,获得涂层温度分布及热循环特性。结果表明:熔覆涂层高温区域以半椭球形快速扩散,跟随“弓”字型路径产生热累积;在扫描方向上,各节点最高温度(2309.26℃→2417.15℃→2454.58℃)呈非线性缓慢升高的趋势;以“弓”型路径熔覆会在搭接折弯处显著储能,对已熔涂层造成了重复加热或重熔;在结合界面上,中间道次熔覆时涂层热源生热与热传导具有对称性,使介面温度高于金属粉末材料熔点。采用红外热像测温法对熔覆过程进行监测,监测结果与模拟结果基本吻合,为熔覆工艺优化与涂层微观组织调控提供了理论依据。

关键词： 喷雾干燥   数值模拟   单液滴干燥动力学   运动轨迹   传质传热  

摘要： 为了分析离心式喷雾干燥塔内物理场分布和液滴运动规律,采用欧拉-拉格朗日法,耦合单液滴干燥模型,建立了喷雾干燥过程的三维稳态数学模型。以70%(湿基)麦芽糊精溶液为原料液,在中试喷雾干燥系统上进行实验,测定了塔内温度分布。结果表明,模拟的塔内特征点温度与实验结果吻合良好,平均相对误差为1.84%,验证了模拟结果的准确性和可靠性。考察塔内连续相传递过程发现,三维物理场分布不是轴对称的,塔中心区域具有较高的温度、较低的水蒸气含量和较大的气流速度。分析液滴运动轨迹和干燥过程发现,较大的液滴干燥时间较长,较小的液滴干燥时间短但由于发生回旋返混停留时间较长。模拟研究了进风温度、雾化盘转速和进风角度对塔内物理场分布和液滴干燥行为的影响,分析了喷雾干燥过程的传质传热机理。

关键词： 地铁盾构隧道   敏感建筑集群   沉降控制   数值模拟  

摘要： 随着城市化进程的加速,地铁作为一种便捷的交通工具得到广泛应用,其建设过程中所带来的影响也愈发凸显。地铁隧道建设对周边环境和敏感建筑群体的影响是一个不容忽视的问题。以复杂地质条件下地铁盾构隧道施工过程中敏感建筑群的沉降控制为研究对象,通过综合运用理论分析和数值模拟的方法,探讨了沉降控制的主要影响因素和优化方法,提出了有效的控制措施,为地铁隧道建设提供了一定的参考。

关键词： 机械制造及其自动化   非圆齿轮   啮合线增量   传动误差   齿侧间隙   传动试验  

摘要： 非圆齿轮的传动误差模型建立困难以及齿侧间隙难以获取等问题限制了它在精密场合的应用。为了提高非圆齿轮的传动精度,在考虑偏心误差的基础上,基于啮合线增量法建立了双向传动下的非圆齿轮传动误差模型及齿侧间隙模型,分析了偏心率及偏心误差对双向传动误差和齿侧间隙的影响,并通过传动试验验证了理论分析的正确性。分析表明:非圆齿轮的齿侧间隙可通过双向传动误差获得;随着偏心率和偏心误差的增大,双向传动误差均呈现递增趋势;优化初始相位在一定程度上可以降低传动误差和齿侧间隙;随着负载的增大,传动误差和齿侧间隙也呈现递增趋势,且由于轮齿变形的存在,齿侧间隙有一定累计值产生。