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冰下爆破预防冰坝的理论探索及实践

水利学报 2020年第2期51卷 127-139页

作者：杨开林郭新蕾王涛郭永鑫彭旭明吴煜楠流域水循环模拟与调控国家重点实验室中国水利水电科学研究院北京100038 黑龙江省防汛抗旱保障中心黑龙江哈尔滨150001

把冰、水、热动力学理论与爆破效果相结合,提出了在冰坝易发点沿深泓线实施冰下爆破形成温度场预防冰坝灾害的理论,包括:爆破时间的选择,爆破孔的布置,爆破效果的估计,温度场水温及下游冰盖下水温的影响长度和冰盖融化速率的计算。黑龙... 详细信息

把冰、水、热动力学理论与爆破效果相结合,提出了在冰坝易发点沿深泓线实施冰下爆破形成温度场预防冰坝灾害的理论,包括:爆破时间的选择,爆破孔的布置,爆破效果的估计,温度场水温及下游冰盖下水温的影响长度和冰盖融化速率的计算。黑龙江开江期冰下爆破的实践表明,爆破坑平均直径随炸药量的增加而增加,但在炸药量超过18 kg时,爆破坑平均直径随炸药量的增加变化不大;根据实测单位炸药量破碎的冰盖体积的效果,建议冰下爆破预防冰坝的单孔炸药量应不超过9 kg,包括冰盖厚度超过1 m的情况。

关键词：冰下爆破冰坝爆破孔布置温度场影响长度

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钢丝脆断后钢绞线吊杆对称断丝力学行为

同济大学学报（自然科学版） 2014年第4期42卷 547-551页

作者：刘剑锋李元兵柏平张启伟同济大学土木工程学院上海200092 南通市公路管理处江苏南通226001

基于断丝前后吊杆两端边界位移约束条件不变的相容条件,确立对称钢丝脆断后钢绞线吊杆截面内力重分布规律,并推导对称断丝后钢丝应变与影响长度、吊杆拉力损失率之间的关系表达式.结果表明:对称断丝后,在影响长度内各钢丝拉力分布不均匀... 详细信息

基于断丝前后吊杆两端边界位移约束条件不变的相容条件,确立对称钢丝脆断后钢绞线吊杆截面内力重分布规律,并推导对称断丝后钢丝应变与影响长度、吊杆拉力损失率之间的关系表达式.结果表明:对称断丝后,在影响长度内各钢丝拉力分布不均匀,与断丝相邻的外层未断钢丝拉力增大,而与断丝相对的钢丝拉力减小,其余钢丝拉力变化不显著;在影响长度外,各钢丝拉力分布又变为均匀.随到断裂处距离的增加,断丝拉力呈指数或线性增加,而与断丝相邻钢丝则呈指数或线性衰减.在影响长度范围内,钢绞线拉力损失率基本为一限值,略低于钢绞线内钢丝断丝率,而护套握裹力、摩擦力等对吊杆内力重分布影响显著.

关键词：拱桥吊杆力学行为内力重分布规律影响长度

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峡谷区建坝高度对近坝区风场特性的影响

气象科技 2024年第3期52卷 446-455页

作者：宋雯雯师义成陶丽郑昊高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072 四川省气象服务中心成都610072 中国三峡建工(集团)有限公司成都610041

在复杂地形、副热带高压和季风天气等因素共同影响下,高山峡谷区内风场复杂多变,极易形成“狭管效应”,进而导致灾害性大风,对大型工程施工与运行造成较大影响。本文基于流体力学基本原理,采用标准k-ε紊流模型以及PISO(Pressure Implic... 详细信息

在复杂地形、副热带高压和季风天气等因素共同影响下,高山峡谷区内风场复杂多变,极易形成“狭管效应”,进而导致灾害性大风,对大型工程施工与运行造成较大影响。本文基于流体力学基本原理,采用标准k-ε紊流模型以及PISO(Pressure Implict with Splitting of Operator)算法,以白鹤滩水电站区域发生7级北风为典型计算工况,研究了大坝建坝过程中近坝区风速场变化规律和建坝对风速场的影响范围。成果表明:坝体的阻挡作用使风速场在坝顶处产生绕流分离和风场抬升,在建坝高程以下形成低风速区;建坝高程650 m与750 m时,缆机平台范围内风速约15~16 m/s,大坝下游风速垂直分布显著影响区河道长度分别为4.4H_t和4.5H_t(H_t为建坝高度);坝顶处风速场显著影响高度分别为2.0H_t和3.0H_t。大坝蓄水至正常蓄水位825 m高度时,大坝下游风场显著影响区河道长度为8.0倍坝高(2.3 km),最大影响河道区长度为30.4倍坝高(8.8 km);坝顶影响高度达到1500 m高度左右,约3.5倍坝高。

关键词：大风数值模拟风速场影响长度影响高程

雷诺数和半径比对90°圆弧弯管流动特性的数值研究

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机械科学与技术 2017年第10期36卷 1491-1497页

作者：李静杨俊红黄涛韩奎高琳天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300072 西安市长安区新区热力有限公司西安710100

运用FLUENT软件中的RNG k-ε模型对不同雷诺数Re和不同半径比Rc/D下90°圆弧弯管内的流体流动进行了数值模拟,分析了管内流体的速度场分布、压力场分布以及二次流现象,考察了不同雷诺数Re(1×104Re1×106)和不同半径比Rc/D(0.6Rc/... 详细信息

运用FLUENT软件中的RNG k-ε模型对不同雷诺数Re和不同半径比Rc/D下90°圆弧弯管内的流体流动进行了数值模拟,分析了管内流体的速度场分布、压力场分布以及二次流现象,考察了不同雷诺数Re(1×104Re1×106)和不同半径比Rc/D(0.6Rc/D2)组合下72种工况的局部阻力系数以及局部阻力影响长度。结果表明:同一Re下,Rc/D越大,局部阻力系数ξ越小。Rc/D一定时,当Re6×105时,局部阻力系数ξ随Re的增大迅速减小;当Re≧6×105时,局部阻力系数ξ随Re的变化很小,几乎趋于不变值。同一Re下,Rc/D越大,局部阻力影响长度越短。局部阻力影响长度随Re的增大先减小后趋于定值,且Rc/D越小,局部阻力影响长度越延后趋于定值。

关键词： 90°弯管雷诺数半径比局部阻力系数影响长度数值模拟

预应力钢筋回缩引起的预应力损失简化计算研究

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中外公路 2019年第4期39卷 102-107页

作者：龚良勇王俊召重庆交通大学土木工程学院

预应力钢筋回缩是导致预应力损失的主要因素之一,预应力损失量预测方法众多,该文针对预应力钢筋预应力损失预测问题展开文献调研,总结了当前预应力损失研究的方法及存在的问题。在此基础上引入利用理论公式计算方法,对预应力钢筋回缩引... 详细信息

预应力钢筋回缩是导致预应力损失的主要因素之一,预应力损失量预测方法众多,该文针对预应力钢筋预应力损失预测问题展开文献调研,总结了当前预应力损失研究的方法及存在的问题。在此基础上引入利用理论公式计算方法,对预应力钢筋回缩引起的预应力损失量进行计算,并利用有限元软件进行建模计算预应力损失。对这两种方法得出的结果进行了对比分析,以此对理论公式计算结果进行了验证。结果表明:理论公式计算预应力钢筋回缩引起的预应力损失具有较好的可靠性和使用便捷性。

关键词：钢筋回缩预应力损失影响长度有限元

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周围流场对热电偶测温影响的研究

周围流场对热电偶测温影响的研究

作者：刘步东厦门大学

学位级别：硕士

热电偶测量高温气体温度时,测量温度为热电偶节点温度。热电偶节点与周围环境存在辐射换热,与高温气体存在对流换热与辐射换热,与热电偶线存在热传导,这些换热共同决定了热电偶节点的温度。节点与热电偶线的热传导与热电偶线温度有关,... 详细信息

热电偶测量高温气体温度时,测量温度为热电偶节点温度。热电偶节点与周围环境存在辐射换热,与高温气体存在对流换热与辐射换热,与热电偶线存在热传导,这些换热共同决定了热电偶节点的温度。节点与热电偶线的热传导与热电偶线温度有关,而热电偶线温度由其自身的能量平衡决定:热电偶线与周围环境亦存在辐射换热,与周围气体存在对流换热与辐射换热。因此,热电偶节点温度不仅取决于节点周围流场参数,亦受附近热电偶线周围的流场参数影响。当然,影响节点温度的流场范围是有限的,当超过这一范围时,流场的温度变化对节点温度的影响可以忽略,这个影响范围我们称之为影响长度。对影响长度的研究对于实际测温具有重大的工程和科学意义。基于热电偶一维传热程序,数值研究了两种温度场结构(恒定来流温度场与正弦分布来流温度场)下,裸线热电偶节点温度造成影响的影响长度。同时通过肋片假设,将热电偶节点视为肋基,热电偶线视为肋片,推导出了影响长度的解析表达式。解析解表明影响长度与热电偶线直径、总换热系数(辐射换热系数与对流换热系数之和)、热电偶材料的热导率相关。对于恒温来流温度场,解析解与数值解吻合较好;对于正弦分布温度场,影响长度亦与直径、热导率及换热系数有关,来流温度波动幅度、周期及初相位则对该长度无影响。较细的热电偶或热电偶处于高速流场中,裸线热电偶无法独立支撑,在测温过程中需要使用陶瓷管对其进行保护,仅露出较短的热电偶线。此时,陶瓷管的存在对影响长度有明显的影响。开发了带陶瓷管的热电偶一维传热程序,并采用精准的三维CFD模拟结果对程序进行了精度验证,对比表明一维程序计算的节点温度偏离CFD结果最大不超过11K。使用一维程序研究了热电偶节点伸出陶瓷管长度以及陶瓷管热导率、发射率及外径尺寸等对节点温度的影响。当热电偶线伸出陶瓷管长度超过裸线热电偶的影响长度时,陶瓷管的存在不影响节点温度和影响长度。但伸出长度小于裸线影响长度时,伸出越短,热电偶的温度越低。陶瓷管热导率及发射率影响陶瓷管温度分布,而该温度分布对节点温度影响可忽略;陶瓷管外径影响端面边界层厚度,进而影响了伸出陶瓷管热电偶线的对流换热系数,从而对节点温度产生影响。陶瓷管的存在增大了热电偶的影响长度,考虑陶瓷管存在,对裸线热电偶的影响长度公式做了变形,计算的理论影响长度与仿真结果误差不超过12%。

关键词：高温燃气测温热电偶一维数值模拟陶瓷保护管影响长度

相对粗糙度和雷诺数对90°弯管局部阻力系数的影响

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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水力发电学报 2013年第4期32卷 88-93,152页

作者：张昕纪昌知姜敏姬艳君中国农业大学北京100083 华东勘测设计研究院杭州310014 承德龙兴矿业工程设计有限责任公司河北承德067000

工程水力计算中的弯管局部阻力系数多为经验值,取值因来源不同而相差数倍,直接影响水力损失计算精度和工程造价。以90°圆弧弯管为研究对象构建模型,采用不同粗糙度钢管试验验证了三种k-ε紊流模型的正确性,在工程常用雷诺数范围3.2×10... 详细信息

工程水力计算中的弯管局部阻力系数多为经验值,取值因来源不同而相差数倍,直接影响水力损失计算精度和工程造价。以90°圆弧弯管为研究对象构建模型,采用不同粗糙度钢管试验验证了三种k-ε紊流模型的正确性,在工程常用雷诺数范围3.2×104≤Re≤3.2×107和相对粗糙度范围0≤Δ/D≤0.002,模拟计算了不同相对粗糙度和雷诺数组合下的200余种工况的局部阻力系数。结果发现局部阻力系数与沿程阻力系数有类似的分区特征,存在光滑区、过渡区和粗糙区。在光滑区,局部阻力系数与雷诺数呈幂函数递减;在过渡区,局部阻力系数与雷诺数和相对粗糙度均有关;在粗糙区,局部阻力系数与相对粗糙度正相关,与雷诺数无关。局部阻力的影响长度在光滑管内随雷诺数增大呈非线性递增,在光滑管以外,随雷诺数的增大先递减然后趋于稳定,与相对粗糙度呈负相关。局部阻力系数与沿程阻力系数之间有一定函数关系,函数系数的变化仅与相对粗糙度有关。研究结果可为弯管局部损失的估算提供参考。

关键词：水力学局部阻力系数相对粗糙度影响长度数值模拟

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后张法锚具变形预应力损失的简化计算

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2012年第4期28卷 645-649页

作者：刘彦同济大学桥梁工程系上海200092

目的解决后张法构件锚具变形预应力损失计算复杂,精度低的问题,研究无需试算的简化计算方法.方法利用混凝土构件与预应力钢筋的变形协调关系,通过模拟后张法预应力的加载过程,分析反摩擦影响长度对预应力钢筋应力的影响,最后根据预应力... 详细信息

目的解决后张法构件锚具变形预应力损失计算复杂,精度低的问题,研究无需试算的简化计算方法.方法利用混凝土构件与预应力钢筋的变形协调关系,通过模拟后张法预应力的加载过程,分析反摩擦影响长度对预应力钢筋应力的影响,最后根据预应力损失计算简图的几何关系推导计算公式.结果推导出当反摩擦影响长度大于张拉端至锚固端之间的距离时的预应力损失的数学解析解,同时给出了后张法锚具变形预应力损失的通用计算方法和简化计算公式,算例表明简化方法计算简单、结果可靠.结论笔者方法可以准确简单计算锚具变形预应力损失,无需迭代试算,降低计算的繁琐程度.

关键词：预应力损失反摩擦影响长度锚具变形

路堤地基差异沉降对路基面变形影响的有限元分析

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路堤地基差异沉降对路基面变形影响的有限元分析

作者：刘潇潇西南交通大学

学位级别：硕士

高速铁路对线路平顺性有着严格的要求,路堤地基差异沉降是影响高速铁路的平顺性的主要因素之一。相关测试、试验和理论研究结果表明,差异沉降的形态对路基面的平顺度有不同的影响效果。本文采用线性弹性模型、基于模量折减的线性弹性修... 详细信息

高速铁路对线路平顺性有着严格的要求,路堤地基差异沉降是影响高速铁路的平顺性的主要因素之一。相关测试、试验和理论研究结果表明,差异沉降的形态对路基面的平顺度有不同的影响效果。本文采用线性弹性模型、基于模量折减的线性弹性修正模型,以及Duncan-Chang模型,分析了路堤差异沉降对路基面不均匀变形的影响;同时,讨论了从试验数据当中获得Duncan-Chang模型参数的处理方法。主要工作如下： (1)分别采用线性弹性、模量折减的修正线性弹性模型,就地基差异沉降对路基面不均匀变形影响进行了有限元计算分析。提出了反映路基面不均匀变形程度两个指标：影响范围和路基面不均匀变形斜率;建立了地基差异沉降控制标准。 (2)以粗颗粒填料的三轴试验资料为基础,采用了标准曲线法,结合vecetic和张千里等人提出的小应变下模量的取值原则,提取出了适用于高速铁路路堤的Duncan-Chang模型材料参数,并与其它工程用土的Duncan-Chang模型参数进行了对比分析,讨论了模型参数取值的合理性。 (3)采用了Duncan-Chang模型,就错台式地基差异沉降对路基面不均匀变形的影响进行了分析,得到了路基面不均匀变形曲线形态、影响范围变化规律、地基差异沉降限值等,并通过比较分析发现,采用合理的模量折减的线性弹性模型修正方法,可获得较好的计算结果。

关键词：差异沉降不均匀变形影响长度沉降限值