分层土-隧道相互作用体系地震响应分析

为研究地震作用下非均质场地各个土层放大效应以及分层土-隧道的地震响应,以大连某实际工程为背景,基于地震作用下隧道结构动力响应的理论,采用收敛约束法,通过ABAQUS构建分层土-隧道三维有限元模型,并结合振动台试验,验证模拟的准确性;将自由场与有隧道场地进行对比,并结合加速度和傅里叶曲线对模拟数据进行分析。结果表明:(1)土体性质和激励大小对地震波的传递有影响,随着场地由浅到深逐渐增加,峰值加速度逐渐放大,不同分层介质的主要频率和频谱形状发生明显变化;(2)隧道会放大远场的加速度响应,略微降低近场的动力响应;(3)软弱夹层的存在对地震动的放大作用也有明显影响,不同分层介质的不同特性导致土层刚度不同,从而影响地震作用下层状土-隧道的动力相互作用。

燃气轮机导叶执行机构模糊切换控制策略研究

为缓解重型燃气轮机双余度导叶执行机构的切换过程给系统造成的冲击,提出了一种基于模糊规则的余度切换控制策略。首先基于双余度导叶执行机构的工作原理,建立了电液位置伺服系统各部件的数学模型,然后以导叶作动筒位移误差和速度作为输入参数,主备伺服回路切换系数作为输出参数,设计了一种二维模糊切换控制器,并针对伺服阀单向卡滞、伺服阀喷嘴堵塞2种典型故障工况进行了联合仿真分析。结果表明,采用传统阈值切换的方式,各物理量在切换点位置波动明显,而采用模糊切换的控制策略能够有效削弱切换过程对导叶作动筒位移、速度和两腔压力造成的冲击及振荡,从而实现双余度导叶执行机构之间的平稳切换。

导叶对液力透平性能影响的数值分析

为研究导叶对液力透平运行性能的影响,采用CFD软件对无导叶和导叶数为7,9,11的4种液力透平进行数值模拟,分析了有、无导叶及不同导叶数对透平运行稳定性的影响,得到透平运行的外特性曲线.结果表明,添加导叶可以提高液力透平的效率且效率随导叶片数增多而提高,较无导叶时透平最高效率点的流量增加、压头降低.内流场分析表明,添加导叶后叶轮流道内的速度分布得到明显改善,其内部区域的旋涡数量减少、旋涡尺寸明显变小;压力分布均匀、梯度较为明显,且随导叶数的增加叶轮的进口静压逐渐增大.叶轮进口速度矩分析表明,速度矩在有导叶时变化幅度变小,在叶轮进口环面上变化较平稳且分布对称,导叶数为11时其变化幅度值最小.研究结果表明,透平添加导叶改善了叶轮的入流条件,提高了液力透平运行的稳定性能.

基于CFD的液力透平结构优化

为优化液力透平结构,研究导叶对液力透平运行性能的影响,以比转速分别为41.0、55.7、84.5的离心泵为对象,运用叶片式水力机械工作原理,设计出3种比转速泵各自的导叶.基于N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用贴体坐标系、非结构化四面体网格和SIMPLE算法,应用CFD软件对3种比转速离心泵设计添加导叶反转作透平在不同流量工况下进行数值计算,得到透平运行的外特性曲线并分析内部流动规律.结果表明:对于低比转速离心泵反转作液力透平,添加导叶可以有效提升透平的效率,增加最高效率点时的流量,降低液力透平的压头.内流场分析表明,添加导叶后叶轮流道内的速度分布得到明显改善,其内部区域的漩涡数量减少、漩涡尺寸明显变小;压力分布均匀对称.说明透平添加导叶改善了叶轮的内部流动,提高了液力透平的运行稳定性.

离心泵反转作液力透平的力学特性

以一台比转数为84.5的离心泵为研究对象,应用CFD软件对该泵作液力透平时的内部流场进行数值模拟,建立相对坐标系下的连续方程和时均Navier-Stokes方程,采用标准k-ε湍流模型和SIMPLEC算法分别对泵工况和液力透平工况进行数值模拟,得到2种工况下在不同流量时的径向力.通过对比泵工况下径向力的数值计算值和Stepanoff公式计算值,发现两者径向力大小比较吻合,表明数值模拟建立的径向力计算模型是正确的.数值模拟结果表明:液力透平工况时的最高效率比泵工况时的最高效率低约5.4%;在相同流量下透平工况时径向力普遍小于泵工况时的径向力;透平工况时径向力的大小随流量的增大而增大;当流量小于设计流量的1.1倍时,随着流量的增大,液力透平工况时径向力的方向和隔舌的夹角从146°减小到125°,但当流量大于设计流量的1.1倍时,其与隔舌的夹角随流量的增大而增大,在1.4倍的设计流量时其夹角达到144°.通过计算和实例表明在透平工况下运行时,泵轴强度仍然满足使用要求.

基于改进Kunz模型的船用离心泵空化特性

为研究空化对船用离心泵的影响,把湍流压力脉动的影响引入到Kunz模型以修正汽化压力.以一台比转数为132.7的船用离心泵为研究对象,在不同流量工况情况下,进行了空化性能的模拟计算和试验研究.通过对比空化性能的数值计算结果和试验值发现,在不同流量系数下Kunz模型改进前后都能捕捉到扬程系数下降时的临界空化数,但改进后的Kunz模型预测到的临界空化数更加贴近试验值.此外,分析了设计工况下基于改进Kunz模型获得的叶片间气相体积分布和叶片表面载荷分布,研究表明:空泡首先在叶片进口边的吸力面产生,随着空化数的减小,叶片压力面也会有少量空泡产生,少数位置吸力面和压力面相接,最后空泡充满整个流道,导致泵的性能下降;随着空化数的减小,叶片进口边附近会先产生低压区,随后沿着叶片向出口边叶片蔓延,最后在叶片吸力面和压力面都存在大面积的低压区;叶片5(隔舌附近)比叶片2(叶片5相对的叶片)中间流线承受的载荷要小,随着空化数的减小,叶片表面压力有所减小,且叶片2进口处压力出现了零点,这主要是空化程度加剧导致的.

排盐泵热流固耦合特性分析

为获得排盐泵实际工作状态下的结构强度,对泵内部全流场进行多工况定常数值模拟,并基于Workbench平台对泵转动部件进行了单向流固热耦合计算,得到了不同工况下转动部件的温度场、最大等效应力以及应变分布。结果表明,在排盐泵运行中,诱导轮处温度最高,且各工况下最高温度均出现在诱导轮叶片上;排盐泵最大等效应力出现在叶轮出口后盖板与叶片背面交接位置处,且小于自身材料的抗拉强度;在排盐泵叶轮上应变分布比较均匀,呈现中心对称分布,相同半径上的变形值基本相同,但是叶轮出口处,两叶片之间部分盖板的位移量大于相同半径的其他位置。

基于离心泵反转液力透平的轴向力的数值计算

以CFD技术为基础,对比转速84.5的单级单吸离心泵正反转运行时内部流动进行三维定常全流场数值模拟,计算采用雷诺时均方程和标准k-ε湍流模型,压力和速度耦合采用SIMPLEC算法,研究离心泵双向运行在同一转速不同流量情况下轴向力的特性,分析离心泵在泵工况和透平工况下,盖板、叶片、内表面所产生的轴向力的变化情况,并说明其产生的原因,进一步研究泵工况及透平工况下总轴向力的变化趋势.模拟结果表明:随着流量的增大,泵工况下总轴向力逐渐减小,与经验公式变化趋势相吻合,透平工况下总轴向力逐渐增大,其原因还有待进一步研究.在各自的最优工况附近,透平工况的总轴向力是泵工况总轴向力的1.2倍左右;通过计算表明在透平工况下运行时,泵轴强度仍然满足使用要求.

木薯改性淀粉对鹅血凝胶特性的影响

为研究木薯改性淀粉对鹅血凝胶特性的影响,将不同浓度的木薯改性淀粉与鹅血混合,测定鹅血凝胶的保水性、质构、色泽、流变特性、热特性和感官评价等指标。结果表明,木薯改性淀粉添加浓度为0.2%时,保水性与未添加木薯改性淀粉的鹅血相比提高11.14%;咀嚼性是未添加木薯改性淀粉的鹅血的2.07倍;鹅血凝胶的感官评分与未添加木薯改性淀粉的鹅血相比提高45.83%;弹性值是未添加木薯改性淀粉的鹅血的2.71倍。静态流变学分析表明,添加0.2%的木薯改性淀粉,凝胶的表观黏度和触变环面积较小,说明凝胶的塑性和流变稳定性得到改善。通过热力学分析,木薯改性淀粉添加浓度为0.2%时,鹅血凝胶的变性温度与未添加木薯改性淀粉的鹅血相比增加9.2℃,热焓是未添加木薯改性淀粉的鹅血的1.03倍,使得鹅血凝胶更稳定。可见0.2%的木薯改性淀粉与鹅血混合能够较好提高鹅血的凝胶特性。

改进FBM湍流模型在离心泵空化流计算中的应用

为了更好地模拟离心泵内部的空化流动,全面考虑空化对流场的影响,将基于密度修正的方法(density correction based model,DCM)引进到基于滤波修正的RNG k-ε模型中(filter-based model,FBM),发展了一种基于密度修正的FBM湍流模型,该模型考虑了汽/液混合相的可压缩性,可以准确地模拟出较高汽相体积分数流场区域的流动。基于该模型对一台比转数为95的离心泵进行了空化流的数值计算,并与实验结果进行对比。研究结果表明:基于该模型得到的临界空化数与试验结果更为接近;随着空化程度的加剧,空泡最先在叶片进口边的吸力面附近产生,然后向出口方向扩展;叶轮流道总压系数的下降主要发生在上游的0~Ⅲ断面;空化的加剧对距进口边相对位置为0~0.4部分的叶片载荷影响较大。

基于模糊PID信号补偿的电液伺服系统容错控制方法研究

针对燃气轮机电液伺服系统在工作过程中可能出现的电液伺服阀功能故障和液压负载扰动问题,提出模糊PID信号补偿自适应容错控制方法——当系统输出与理想输出的误差超过阈值时,模糊PID控制器可以及时的对输入信号进行补偿,进而纠正系统的输出。以双喷嘴挡板力反馈两级电液伺服阀控制的液压缸系统为研究对象进行数学建模,在输出流量不足、输出流量过大、零偏和正弦负载扰动四种典型故障状态下仿真,验证控制器的控制效果,结果表明,受控系统在四种故障下均实现了容错,输出以极小的误差跟随理想输出,几乎没有超调,且能极大的平抑扰动,控制效果优异。

难得的旅游淡季冬季出游省钱全攻略

冬天对于许多北方或者是高山景点而言，是难得的旅游淡季。避开人流高峰，选择淡季出行，不仅能够看到别具一格的风景，还能享受到更好的服务，此外，各种旅游费用也大幅度减价，只要你掌握了这些景区的淡季旅游攻略手册，保证你能够享有一个完美假期!