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关键词： 水利水电工程   水闸   设计要点   注意事项  

摘要： 水利水电工程是保障我国社会经济稳定发展的基础工程,由于我国当前科技水平、经济水平不断提升,在开展水利水电工程项目建设施工时,所应用的设备、工艺先进程度也在不断提高。水闸工程是水利水电工程建设中最为重要的环节之一,想要保证水闸施工质量,则要注意对施工工艺进行合理选用,同时还要保证水闸设计方案的可执行性及科学性。水闸工程承担着控制流量和调节水位的重要任务,在进行水闸设计时,应根据水利工程实际需求,抓住水闸设计要点,确保水闸设施功能正常发挥。基于此,本文也对水利水电工程水闸的设计要点进行了分析。

关键词： 镍基单晶涡轮叶片   定向凝固   数值模拟   温度场   界面换热系数  

摘要： 作为先进航空发动机不可缺少的核心部件之一,镍基单晶涡轮叶片(简称单晶叶片)的空心结构尺寸精度、合金元素的分布均匀性和表面及内腔冶金质量等要求极为苛刻。研究发现,定向凝固过程中温度梯度的控制直接影响单晶叶片性能和质量,能否持续获得稳定热流成为定向凝固技术的关键。随着计算机技术的不断进步,数值模拟已经成为单晶叶片定向凝固研究的重要手段之一。首先,对单晶叶片制备技术进行了介绍,分析了定向凝固过程中的传热方式。其次,总结了数值模拟界面换热系数边界条件的优化方法,重点介绍了Beck非线性估算法和有限差分法在界面换热系数求解中的应用,证明了两种方法均可以对铸件/型壳间的界面换热系数进行求解,有效提升了温度场模拟的准确性。最后,对定向凝固过程温度场数值模拟的研究进展进行了追踪,总结归纳出了工艺参数对温度场的影响规律。基于对镍基单晶涡轮叶片定向凝固过程温度场数值模拟研究进展的分析,提出了定向凝固工艺优化方向以及相关技术后续的发展趋势,以促进单晶涡轮叶片的高质量研发。

关键词： 跟顶掘进   薄煤层   巷道围岩   数值模拟   破坏机理  

摘要： 为探究杨村煤矿下组煤17煤层薄煤层巷道跟顶掘进围岩变形破坏特征,以典型4703工作面跟顶掘进巷道围岩为研究背景,基于对该工作面掘进巷道设计断面围岩地质、水文地质及掘进条件系统分析基础上,建立了该工作面掘进巷道工程地质模型和相应的数值模型。采用数值模拟软件,模拟了掘进进尺5种情况下距离初始断面2 m位置的断面围岩塑性区变化特征,发现掘进9 m后对监测断面的影响扩大范围很小了,但在影响范围内整个断面破坏程度仍在加大,定量获得了掘进对围岩的扰动破坏程度。研究结果对该工作面巷道围岩支护位置及支护方式选择和顶底板管理具有重要的参考价值。

关键词： 钻探施工   数值模拟   垂直位移   水平应力   演化规律  

摘要： 为掌握地面充填钻孔钻探施工过程中孔壁围岩应力-位移分布及演化规律,探索地面钻孔发生变形破坏的力学机制,从而为钻孔结构设计提供理论支撑,以典型矿井地面充填钻孔施工为研究对象,运用FLAC3D对钻孔钻进过程进行了数值模拟,着重分析了钻进至50、250、500m时钻孔围岩的应力-位移演化规律。研究结果表明:钻孔孔身围岩应力-位移分布是造成其变形破坏的直接诱因,垂直应力、水平应力随着钻孔深度增加呈线性增长;最大垂直位移位于钻孔顶部,钻进到一定深度后增长趋势明显减缓,呈非线性递增趋势,垂直位移的不同步将造成钻孔产生离层;水平位移随钻孔深度整体呈线性增长,峰值位于钻孔底部围岩,水平位移是孔身产生剪错、缩颈变形破坏的直接诱因。研究成果可为类似地面充填、注浆和瓦斯抽放钻孔结构设计优化及施工提供理论指导。

关键词： 选区激光熔化(SLM)   24CrNiMo合金钢   数值模拟   介观尺度   内部缺陷  

摘要： 目的建立选区激光熔化(SLM)增材制造24CrNiMo高强钢三维粉床模型,通过介观尺度数值模拟探究工艺参数与熔池冶金缺陷形成和演化的内在关联,结合熔道成形试验验证模拟方法的可靠性。方法采用离散元法与有限体积法构建介观尺度模型模拟激光与粉末的交互作用,通过提取模拟试样特定位置的熔道形貌、熔池尺寸、传热机制等熔池行为的基本特征,将熔池表面形貌和内部缺陷等模拟结果与SLM实验结果进行对比分析。结果保持激光扫描速度、搭接宽度、粉末层厚和扫描角度等工艺参数不变,随着激光功率从430 W增加到520 W,试样的成形质量呈现先上升后下降的趋势。当激光功率较低时,粉末未充分熔化,表面球化效应严重,内部以未熔合缺陷为主。当激光能量过高时,熔池传热传质剧烈,表面粉末飞溅严重,内部易产生匙孔缺陷。当激光功率为490 W时,可获得表面成形质量高、内部缺陷少的高强钢试样。结论数值模拟结果与SLM试验现象保持一致,建立的介观尺度数值模拟方法可为SLM成形高强钢工艺参数优化和成形质量调控提供理论指导。

关键词： 插管式换热器   空间排布   传热过程   数值模拟   Fluent软件  

摘要： 目前对换热器提高传热性能的研究主要以在换热管内插入内件的方式和清理换热管结垢等方式为主。二者尽管增强换热器的传热性能,但实验成本高、操作难。该文提出将管排序优化应用于插管式换热器中,利用Fluent软件对换热器空间排布不同的流场进行数值模拟分析,并进行实验验证。数值模拟发现,在相同条件下,叉排排布的空气最高温度明显高于顺排。实验发现,叉排排布的出口温度高于顺排;叉排排布的出口流量大于顺排。结果表明,叉排排布方式不仅提高换热器的换热性能,减少实验成本,降低实验难度,缩短实验时间,而且叉排排布换热器的换热效果更佳,具有更好的应用性。

关键词： 采空区   防灭火   数值模拟   二氧化碳  

摘要： 为对孔庄煤矿7436工作面二氧化碳惰化技术参数进行优化,介绍了矿井二氧化碳灌注工艺,建立了二氧化碳惰化采空区指标体系,确认了7436工作面惰化参数。使用Fluent数值模拟方法建立采空区物理模型,研究了不同注气口深度、不同注气量情况下采空区惰化效果以及上隅角二氧化碳体积分数,通过对比其惰化效果,得出最佳惰化技术参数。研究结果表明:当注气量增加到一定程度后,惰化采空区的效果便会减弱,而注气口深度对氧化带宽度的影响无显著规律,因此可得出注气量为影响惰化效果的主要因素。通过对比不同工况下的采空区氧化带宽度,综合考虑安全等因素,确定7436工作面当注气口深度为30 m,注气量为750 m^(3)/h时为最佳注惰参数。

关键词： 水利工程   水闸重建   施工技术  

摘要： 文章以某水利工程中的水闸重建项目为例,针对本次水利工程水闸施工的主要内容进行了说明,包括水闸重建与加固、新建泵站、水土保持、节能设计。在此基础上,从前期准备、围堰施工、钢筋安装、混凝土施工、水闸主要构件安装施工、质量控制与施工验收这几方面入手,着重探讨了水利工程中水闸施工的关键技术与施工要点,以期为其他水闸重建施工项目的高质量展开提供参考。

关键词： 约束碎石桩   土工合成材料   数值模拟   承载特性  

摘要： 工程实践中碎石桩常因缺乏足够的侧向约束力导致其应用效果不佳,复合地基沉降难以得到有效控制。为解决普通碎石桩应用效果不佳的问题,基于ABAQUS有限元数值软件建立土工合成材料约束桩复合地基模型,研究不同桩体长径比、桩体模量、土工合成材料强度等因素对承载特性的影响。结果表明,土工合成材料可以有效地为碎石桩提供侧向约束并提高复合地基承载力。研究结果有助于深入认识土工合成材料约束桩加固地基机理,为相关工程施工提供参考。

关键词： FVCOM   台风影响   水通量   分流比   长江口  

摘要： 在台风等极端天气影响下,河口水通量可能会在短时间内发生强烈变化。利用无结构有限体积海岸海洋模型FVCOM,研究了1909号台风“利奇马”对长江口水通量及分流比的影响。结果表明:台风“利奇马”可造成南槽持续30 h的净向陆水通量;受台风影响,北支、北港、北槽和南槽4个入海口台风的入海净水通量都呈现相似的减小—增大—减小—恢复的变化规律,总净入海通量也呈现类似规律,且变化幅度可超过60%;台风总体上增大了北侧支汊的净分流比,减小了南侧支汊的净分流比。