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泥水盾构排浆系统输送大粒径卵石管道的压力损失

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 135-144页

作者：李兴高郭易东孙宇刘泓志北京交通大学土木建筑工程学院/城市地下工程教育部重点实验室北京100044 中交隧道工程局有限公司北京100088

泥水盾构在砂卵石地层掘进时,排浆管道将输送大量大粒径卵石,导致浆体产生不稳定湍流,这给管道压力损失的确定带来了挑战。该研究设计了环流试验装置,以CMC透明黏性浆液为实验用泥浆,建立了基于计算流体动力学与离散单元法(CFDDEM)耦合... 详细信息

泥水盾构在砂卵石地层掘进时,排浆管道将输送大量大粒径卵石,导致浆体产生不稳定湍流,这给管道压力损失的确定带来了挑战。该研究设计了环流试验装置,以CMC透明黏性浆液为实验用泥浆,建立了基于计算流体动力学与离散单元法(CFDDEM)耦合的三维数值模型;以粒径为5~80 mm的卵石为对象,分析了卵石粒径级配、浆液流速、卵石体积分数以及管道倾角对管道沿程压力损失的影响规律。研究结果表明:同一卵石粒径级配、卵石体积分数与管道倾角下,管道沿程压力损失随浆液流速的增加大致呈指数函数规律增加;对于水平管道,不同卵石粒径级配下的管道沿程压力损失差别较小;在低浆液流速(v <2 m/s)下,管道沿程压力损失随卵石体积分数的增大呈线性规律增加,在较高浆液流速(v≥2.0 m/s)下,管道沿程压力损失随卵石体积分数的增大呈指数函数形式增加;对于倾斜及竖直管道,同一卵石粒径级配、卵石体积分数与浆液流速下,管道沿程压力损失随着管道倾斜角度的增大首先表现为缓慢增加,然后呈急剧增加,其转折点的管道倾角为60°。此外,在泥浆浮力以及湍流的作用下,大粒径的卵石难以克服自身重力达到完全悬浮的运动状态,因此,大粒径卵石主要沿管道下壁面运动,且在管道弯头处压力存在明显的分层现象。

关键词：泥水盾构大粒径卵石排浆管道压力损失模型试验 CFD-DEM耦合

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滚刀滑移状态下的受力与磨损仿真分析

哈尔滨工业大学学报 2024年第5期56卷 93-102页

作者：方应冉李兴高刘泓志杨益郭易东城市地下工程教育部重点实验室(北京交通大学) 北京100044 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中交隧道工程局有限公司北京100088

为探究滚刀滑移状态下破岩的受力与磨损的变化规律,基于离散单元法,建立了同时考虑滚刀自转和绕刀盘公转的滚动圆周切割模型。定义了一个滑移率参数η用于描述滚刀的滑移状态,对不同滑移率工况下滚刀破岩受力和磨损进行了对比分析,并结... 详细信息

为探究滚刀滑移状态下破岩的受力与磨损的变化规律,基于离散单元法,建立了同时考虑滚刀自转和绕刀盘公转的滚动圆周切割模型。定义了一个滑移率参数η用于描述滚刀的滑移状态,对不同滑移率工况下滚刀破岩受力和磨损进行了对比分析,并结合工程实例对数值仿真结论进行了验证,结果表明:数值仿真中垂直力F_(V)和滚动力F_(R)在CSM模型计算值附近波动,两者较为吻合,表明了本文模型的合理性。数值仿真结果表明,随着滑移率η的增大,垂直力F_(V)呈轻微减小趋势,滚动力F_(R)明显变大,从滚动破岩到滑动破岩,垂直力F_(V)降幅为23.6%,滚动力F_(R)增幅达83.7%,滑动破岩将导致滚刀偏磨。工程实测数据表明,刀盘上大量滚刀处于正常磨损状态时,主要表现为推力增大。大量滚刀处于偏磨状态时,主要表现为扭矩增大,其中偏磨滚刀占比19.05%和28.57%时,扭矩增幅分别为55.85%和261.51%。滚刀正常磨损和偏磨均大量存在时,表现为扭矩推力同步增大,其中偏磨滚刀占比21.43%时,扭矩增幅为80.89%。数值仿真和实测数据表现出较高的一致性。综合4次开仓换刀结果,可将刀盘扭矩增幅超过50%作为判定大量滚刀发生偏磨的重要依据。

关键词：全断面岩石掘进机(TBM) 离散单元法运动状态滑移率滚刀偏磨

砂卵石地层泥水盾构排浆管路渣石起动特性模型试验与仿真分析

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岩土工程学报 2024年第9期46卷 1945-1955页

作者：孙宇李兴高郭易东刘泓志北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044 中交隧道工程局有限公司北京100088

泥水盾构在砂卵石地层掘进的过程中,由于排浆管路中存在大量不规则卵石,排浆管路输送尤为复杂。设计了环流试验装置,并基于计算流体动力学与离散单元法(CFD-DEM)耦合方法建立了三维瞬态数值模型,对不同形状、粒径、管路倾角、弯头及管... 详细信息

泥水盾构在砂卵石地层掘进的过程中,由于排浆管路中存在大量不规则卵石,排浆管路输送尤为复杂。设计了环流试验装置,并基于计算流体动力学与离散单元法(CFD-DEM)耦合方法建立了三维瞬态数值模型,对不同形状、粒径、管路倾角、弯头及管径下的卵石起动特性进行了探究。在模型试验中,羧甲基纤维素钠(CMC)浆液被选为载液,透明亚克力管被选为载体;在CFD-DEM耦合模型中,分别通过流变测试和三维扫描技术考虑了浆液的流变性和不规则卵石的形状。结果表明:(1)当异形卵石粒径和管路倾角相同时,卵石的起动速度大小顺序呈现椭球状>扁平状>近球状;(2)当异形卵石形状和管路倾角时,卵石的起动速度随等容粒径的增大先增大后减小再增大;(3)对于球形卵石,在水平管路中,卵石的起动速度随粒径的增大先增大后减小再增大,在倾斜和竖直管路中,卵石的起动速度随粒径的增大而减小;(4)卵石的起动速度随管径的增大而增大;(5)卵石起动速度较大的位置主要出现在较大角度(如60°,90°)的弯头位置处,这是因为当管路倾角≥60°时,在弯头位置处将会出现漩涡区,漩涡区流速与主流区流速相反,阻碍卵石运动,因此在铺设管路时,应尽量减少倾斜角度较大(≥60°)管路的铺设,多采用水平管路或倾斜角度较小(≤45°)的管路。

关键词：泥水盾构大粒径异形卵石起动速度模型试验 CFD-DEM耦合

泥浆流变模型对泥水盾构排浆管道压力损失特性的影响分析

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现代隧道技术 2024年第1期61卷 182-189页

作者：刘泓志徐善坤郭易东方应冉李兴高中交隧道工程局有限公司北京100088 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为探明泥浆的流变模型对泥水盾构管道压力损失计算结果的影响,运用CFD-DEM耦合的方法,建立三维瞬态泥浆-渣石多相流耦合模型,分析泥水盾构排浆管道压力损失特性。耦合模型中各流变模型的流变参数通过流变试验确定,渣石的形状与尺寸通过3... 详细信息

为探明泥浆的流变模型对泥水盾构管道压力损失计算结果的影响,运用CFD-DEM耦合的方法,建立三维瞬态泥浆-渣石多相流耦合模型,分析泥水盾构排浆管道压力损失特性。耦合模型中各流变模型的流变参数通过流变试验确定,渣石的形状与尺寸通过3D扫描技术获得。此外,通过与模型试验结果对比,分析不同流变模型的适用性及计算结果的准确性。结果表明,对于泥浆-颗粒两相流的管道压力损失求解问题,H-B模型计算结果的误差最小,约为6%;Bingham模型计算结果的误差次之,约为8%;Power law模型计算结果的误差最大,约为18%。因此,对计算精度要求较高的数值计算,泥浆流变模型建议选用H-B模型;综合考虑计算精度与计算时间成本,泥浆流变模型建议选用Bingham模型。

关键词：泥水盾构环流系统压力损失非牛顿流体 CFD-DEM耦合模型试验

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盾构施工中渣土改良的设备依赖性分析

建筑机械化 2024年第6期45卷 54-59页

作者：李兴高蔡志勇郭易东北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京市政建设集团有限责任公司北京100089

结合典型盾构工程案例,分析了盾构在刀盘结构、改良剂装置配备、添加剂注入口布置以及渣土搅拌装置方面针对渣土改良“塑性流动”方面的设计,并介绍了以流动速度和剪切速率为指标,定量评价渣土“塑性流动”的相关研究工作。

关键词：盾构施工渣土改良刀盘结构注入口布置搅拌装置定量评价

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大频移范围光纤拉曼增益谱的测量

红外与激光工程 2024年第5期53卷 143-150页

作者：张扬何俊鸿柯延钊郭艺东梁峻锐马小雅叶俊许将明冷进勇周朴国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室湖南长沙410073 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室湖南长沙410073

光纤拉曼增益谱的测量对光纤激光器的设计与优化至关重要。当前光纤拉曼增益谱的测量主要是基于小信号增益法,但该方法测试时间较长,且可测量的频移范围受限于信号源的波长调谐范围,难以获得光纤在大频移范围内的拉曼增益谱。为此,提出... 详细信息

光纤拉曼增益谱的测量对光纤激光器的设计与优化至关重要。当前光纤拉曼增益谱的测量主要是基于小信号增益法,但该方法测试时间较长,且可测量的频移范围受限于信号源的波长调谐范围,难以获得光纤在大频移范围内的拉曼增益谱。为此,提出了一种利用光纤的自发拉曼散射谱来反演光纤在大频移范围内拉曼增益谱的方法。利用该方法测量了两款光纤——掺磷光纤与掺锗光纤在1~42 THz频移范围内的拉曼增益谱。在1.6~22 THz频移范围内,基于该方法测得的拉曼增益系数与基于小信号增益法测得的结果基本一致。该工作为测量光纤在大频移范围内的拉曼增益谱提供了一种解决方案。

关键词：拉曼光纤激光器拉曼增益谱测量自发拉曼散射掺磷光纤

Recent Development in the Space Utility System of China's Manned Space Flight Program

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空间科学学报 2010年第5期30卷 388-391页

作者： Gu yidong guo Jiong General Establishment of Space Science and Application Chinese Academy of Sciences Beijing 100190

This paper briefly introduces the history of China's Manned Space Flight Program and concludes the experiments done since 2008,namely,a small satellite and a material science *** outlook of future Chinese Space Statio... 详细信息

关键词：载人航天计划空间站飞行方案中国科学实验小型卫星

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地衣芽孢杆菌HR高密度培养及代谢产物解析

中国饲料 2024年第11期 53-60页

作者：侯瑞杨灿郑佳曾山陈燕梅王川刘超兰郭义东四川轻化工大学四川宜宾644000 宜宾五粮液股份有限公司四川宜宾644000 国家新抗生素菌种保藏管理中心成都大学四川成都610106

本试验旨在对地衣芽孢杆菌培养基进行优化,确定其最佳培养条件,为工业化生产是提供依据。以活菌数和OD_(650nm)为检测指标,对培养基和培养条件进行优化,并扩大至50 L罐规模。利用GC-MS检测分析培养液中挥发性物质并解析。结果表明:地衣... 详细信息

本试验旨在对地衣芽孢杆菌培养基进行优化,确定其最佳培养条件,为工业化生产是提供依据。以活菌数和OD_(650nm)为检测指标,对培养基和培养条件进行优化,并扩大至50 L罐规模。利用GC-MS检测分析培养液中挥发性物质并解析。结果表明:地衣芽孢杆菌培养的最佳条件为α-乳糖2 g/L、豆粕20 g/L、MnSO_(4)1 g/L、FeSO_(4)0.01 g/L、MgSO_(4)0.04 g/L、K_(2)HPO_(4)2 g/L,接种量4%,培养时间为24 h,初始pH为7,在50 L发酵罐培养其活菌数最大值为1.36×10^(9)CFU/mL。GC-MS共检测出12种物质,其中3,5-二甲基-1,3,4-己三醇、L-乳酸异丁酸和2-甲基丁酸对动物机体都有不同程度的益生效果。使用优化后的条件进行地衣芽孢杆菌HR培养,培养液中活菌数有所提高,从而提高了其生产效率,对其产业化推进有一定现实意义。

关键词：地衣芽孢杆菌培养条件优化培养基

Influence of RNA interference on the mitochondrial subcellular localization of alpha-synuclein and on the formation of Lewy body-like inclusions in the cytoplasm of human embryonic kidney 293 cells induced by the overexpression of alphasynuclein

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Neural Regeneration Research 2012年第2期7卷 85-90页

作者： Tao Chen Xiaoping Liao guoqiang Wen yidong Deng Min guo Zhigang Long Feng Ouyang Department of Neurology Hainan Provincial People＇s Hospital Haikou 570311 Hainan Province China

The specific and effective a-synuclein RNA interference （RNAi） plasmids, and the a-synuclein-pEGFP recombinant plasmids were co-transfected into human embryonic kidney 293 （HEK293） cells using the lipofectamine method. Using an inverted fluorescence microscope, a-synuclein proteins were observed to aggregate in the cytoplasm and nucleus. Wild-type a-synuclein proteins co-localized with mitochondria. Hematoxylin-eosin staining revealed round eosinophilic bodies （Lewy body-like inclusions） in the cytoplasm of some cells transfected with a-synuclein-pEGFP plasmid. However, the formation of Lewy body-like inclusions was not observed following transfection with the RNAi pSYN-1 plasmid. RNAi blocked Lewy body-like inclusions in the cytoplasm of HEK293 cells induced by wild-type a-synuclein overexpression, but RNAi did not affect the subcellular localization of wild-type a-synuclein in mitochondria.

关键词： RNA interference a-synuclein gene subcellular localization inclusion Parkinson'sdisease neural regeneration