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关键词： 球床式高温气冷堆   旁流   窄缝   多孔介质   三维数值模拟  

摘要： 针对球床式高温气冷堆中散体布置的石墨砖等结构带来的旁流问题,数值模拟了高温气冷堆满功率稳态运行时卸料管、控制棒通道及窄缝中的旁流特征。通过结合华能集团自主研发的HN-750型球床式高温气冷堆的结构特点和流道特征,建立了包含窄缝、顶反射层、堆芯球床、底反射层及底部球腔的反应堆三维几何模型和近真实物理数学模型,生成了网格数为2.6亿的混合网格。结果表明,总旁流占总流量比例为29.25%,窄缝旁流占总流量比例为24.43%,并且呈现出回流特性,卸料管旁流占比3.87%,控制棒通道旁流占比0.95%。该研究考虑了非轴对称的进出口结构,是对现有的球床式高温气冷堆二维轴对称模型的补充和提升;该研究针对球床式高温气冷堆的大规模三维数值计算,为球床式高温气冷堆的热工水力优化和安全分析提供了丰富的数据支撑。

关键词： 斜锚-短桩复合基础   输电线路   水平承载力   数值模拟   岩石地基  

摘要： 针对山区输电线路岩石地基斜锚-短桩复合基础这一新型基础型式,采用有限元方法构建并验证计算模型,并进一步以短桩的桩径及其嵌岩深度、斜锚长度、斜锚连接节点距地表深度为参数,开展嵌岩短桩及斜锚-短桩复合基础抗水平承载性能对比研究。基于斜锚-短桩复合基础水平荷载-位移曲线初始弹性段、弹塑性过渡段和直线破坏段的三阶段变化特征,确定了各基础相应阶段的水平承载力。研究岩体及桩身截面混凝土应力分布特征、斜锚与短桩连接节点位置对斜锚-短桩复合基础抗水平承载性能的影响规律,结果表明:斜锚与岩体间的黏结锚固作用可将基顶水平力转化为斜锚拉力,使水平荷载传递至斜锚周围及短桩桩端以下的岩体,进而有效提高斜锚-短桩复合基础水平承载性能。通过优化斜锚连接节点距地表深度,可减小桩径及其嵌岩深度同时满足相应基础抗水平承载力设计要求,从而有效降低基础施工难度,提高基础安全性。

关键词： 永磁直驱电动机   水冷电动机   电动机温升   数值模拟  

摘要： 随着对电动机高效节能要求的提高,外转子永磁直驱电动机凭借其起动转矩大、高效节能的优点得到了广泛的应用,但散热困难是外转子永磁直驱电动机普遍存在的问题。为解决外转子永磁直驱电动机散热困难的问题,以45 kW的外转子永磁直驱电动机为研究对象,在定子支架中设计安装水冷系统。基于周向Z型水冷结构,建立了水冷电动机的三维模型,通过CFD流体流动与传热相耦合的分析方法,分析不同冷却水流速对电动机温升的影响规律。结果表明,随着冷却水流速的增加,水冷系统散热效果得到提升,但增大到一定的流速后,进一步增大冷却水流速对水冷系统散热效果的改善很小。以上结论可以为外转子永磁直驱电动机水冷系统设计提供一定的理论依据。

关键词： 机动平台   三防系统   超压   影响因素  

摘要： 针对装甲车三防系统超压状态的准确控制问题,基于CFD仿真分析法,研究不同因素对装甲车内部超压状态的影响。通过理论分析、几何建模、数值仿真和模拟试验等方法,研究外流场速度、漏气面积与风机速度等因素对内部超压的影响规律。结果表明:外流场速度与超压值基本呈线型反比关系,但总体影响较小;风机流量、漏气面积对车舱内超压值具有显著影响,并呈幂函数关系;可为作战决策、装备维修、装备改进提供科学依据。

关键词： 公路桥梁   跨航道   钢桁梁   拼装顺序   数值模拟  

摘要： 为研究拼装顺序对钢桁梁变形特性及施工难度的影响,采用midas Civil软件对钢桁梁的拼装过程进行仿真分析。根据钢桁梁的特点,提出两种拼装顺序:从一侧往另一侧拼装方案(方案一)和从两侧往跨中拼装方案(方案二)。结果表明:杆件拼装过程中的位移偏差随着拼装的进行逐渐增大,以y向(横桥向)变形最大,z向(竖直向)次之,x向(顺桥向)变形最小。钢桁梁线形调整措施应以y向调整为主,边拼装边调整。布置于上弦节点处的水平间距调节装置调整后,钢桁梁线形控制取得显著改善。方案一产生的最大横向变形明显小于方案二,所需的顶推力也明显小于方案二。方案一有利于控制成桥后钢桁梁的线形。

关键词： 水闸   木构文物   保存状况   病害   环境监测  

摘要： 南越国木构水闸遗址及其附属东汉建筑基址中的木构文物出现了多种病害。为探讨病害成因,采用偏光显微观察、傅里叶变换红外光谱分析、离子色谱分析和X射线衍射分析等技术方法对木构文物、积水和盐结晶等样品等进行检测,勘察文物病害种类与分布范围,并对环境监测数据进行多元回归分析。偏光显微镜观察到木构文物具有水松的显微特征,细胞壁多有细菌腐蚀;红外光谱分析发现半纤维素的特征峰消失,纤维素、木质素的特征峰锐减或改变;盐结晶的红外光谱、X射线衍射图谱均呈现二水合硫酸钙的特征峰,而离子色谱检测证实Ca^(2+)和SO_(4)^(2-)是积水的主要离子,表明两种离子随地下渗水迁移至文物表面并形成盐结晶;西部木材含水率(上)、西部木材含水率(下)和南部木材含水率(上)与地下水位均呈极显著正相关(P<0.01),木材含水率大多低于30%并不断变化。以上结果表明,地下水不但渗入文物造成饱水病害,同时也影响木材含水率的变化。当木材含水率低于30%时,文物纤维出现湿涨干缩并导致裂隙病害,过高时又促使细菌滋生而形成微生物损害。此外地下水带来的盐结晶也进一步加剧裂隙病害的发育。在多种病害的共同破坏下,木构文物最终形成残缺。该结果为文物后续的保护研究及保护工程的开展提供了重要的科学依据。

关键词： 相邻基坑   开挖方案   施工时序   数值模拟  

摘要： 依托武昌滨江E1核心区基坑及附属环路工程进行施工优化研究,采用数值模拟方法对基坑土方3种不同开挖方案及基坑与环路3种不同施工时序进行了模拟分析。结果表明:顺层式、岛式、盆式3种基坑土体开挖方案中,盆式开挖方案在控制围护结构变形及对周边环境影响方面的效果最好;对于基坑与环路施工时序而言,基坑与环路交替施工方案在减小地表沉降与围护结构变形方面的效果最好;3种施工时序下两坑间土体随施工开挖均呈现先沉降后隆起,受先开挖基坑造成土体下沉的影响,后开挖基坑坑底位移量远小于先开挖基坑,推荐采用基坑环路交替施工时序方案。

关键词： 潜油电泵   冲蚀磨损   数值模拟   结构优化  

摘要： 潜油电泵应用于出砂油井时,砂粒对离心泵叶轮磨损严重,导致增压性能降低,甚至机组失效。为了明确叶轮磨损规律,优化叶轮结构参数,开展了含砂条件叶轮磨损特性仿真分析。建立了全尺寸离心泵几何模型,利用六面体结构化网格进行网格划分,基于CFD数值模拟技术,优选RNG k-ε湍流模型和离散相模型模拟固-液两相流场,以冲蚀磨损率为评价指标,通过SIMPLEC算法进行求解。实验采用正交设计方法,解决多因素敏感分析的交互影响。结果表明:出口宽度对叶轮磨损影响最大,叶包角、入口宽度和叶片数次之,出口宽度越大,冲蚀磨损率越小。最优叶轮结构参数为出口宽度21.1 mm、叶包角90°、叶片数10、入口宽度13.6 mm,相比于原泵型叶轮结构,新叶轮几何形态更发散。研究成果对同类油井泵型选择提供了参考依据,也为潜油电泵制造商开展防砂优化设计提供了理论支撑。

关键词： 山区公路   高填方路堤   强夯施工   数值模拟  

摘要： 为有效提升高填方路堤强夯施工效果,保证路基整体施工质量,针对某山区公路工程的高填方路段路基的填筑强夯施工方案,施工前借助有限元模型进行了模拟分析,并对试验段和施工完成后的现场进行了实地检测分析。检测结果及分析表明:强夯过程中,夯锤夯击土体形成较大冲击荷载,土体在冲击荷载作用下被挤密、压实,承载能力显著提升;松铺厚度4.5m条件下试验路段压实效果较差,上层土体夯击时,夯点应交错布置,将上层夯点布设于下层夯棱处,从而有效提升夯击均匀度,防止出现夯棱密实度不足现象;当夯击能为4000kN·m时,其夯击影响深度可达7.4m,夯点布设间距不得超过5.0m。

关键词： Rhino   Flow-3D   四排桥墩   局部冲刷   数值模拟  

摘要： 针对复杂地形下串列四排桥墩局部冲刷问题,以洺河京港澳高速桥6号桥组为研究对象,以不同泥沙级配及中值粒径表征非均匀沙质河床及来沙条件,考虑泥沙水下休止角等影响因素,通过建模软件Rhino耦合Flow-3D开展三维数值模拟研究,得到串列四排桥墩周围流场结构及冲坑演变过程。将模拟得到的流速值和冲深值与物理试验结果对比,相对误差均在10%以内,表明构建的数学模型能够较好地实现复杂地形下非均质河床的四排桥墩局部冲刷数值模拟。模拟方法可为类似三维曲面数值模拟研究提供参考,对于识别桥墩周围水流结构和冲刷特性、指导桥梁规划设计具有重要的参考价值。