硬质黏土淹没射流冲刷试验研究

近年来自吸式管道排沙系统以其省水、高效、廉价等优势,逐渐成为水库清淤的主要措施之一,然而在遇到土颗粒较细、淤积历时较长的硬质黏土时,它的清淤效果下降明显。为了探究硬质黏土的破土机制和起动影响因素,采用模型试验的方法,选取一种黏性泥沙,通过负压固结的方式制备硬质黏土样,然后进行了不同出口流速、喷嘴尺寸和射流靶距的直立淹没射流试验。试验结果表明,鉴于土样存在黏性,其受冲刷破土机制与无黏性土存在较大差异,冲坑发育过程存在一定的随机性和自相似性,并且射流冲刷效率与射流出口流速和喷嘴尺寸成正比、与射流靶距成反比,同时射流靶距对冲刷坑形态的影响最为明显。

解放村水库清淤方案制定研究

我国西北地区普遍存在资源性缺水、土质疏松等问题,水流往往裹挟大量泥沙,这导致西北水库淤积严重,清淤问题亟待解决。以甘肃省金塔县解放村水库为例,进行清淤方案的可行性研究,预采用挖泥船清淤、运输机械清淤、泥浆泵清淤相结合的方式进行清淤,设计了施工方案和施工流程,规划了试验和堆放场地,论证了组合式清淤在西北地区水库运用的适用性与有效性,为该类水库清淤工程提供了新思路。

过水建筑物变态模型水流相似性试验研究

参照黄河山东齐河河段北展分凌(洪)区豆腐窝分洪闸进行了模型设计和试验.依据实体模型相似理论,结合河道模型设计经验,选定变率分别为1.0、3.0、5.0、8.0、10.0、13.3的6个概化模型.对5个变态模型和1个正态模型的泄流能力、闸上游流场进行了试验对比研究.试验结果表明:变态系列模型垂线平均流速沿断面宽度的分布与正态模型一样,不同变率模型各断面平均流速与正态模型流速的偏离程度不大;流量系数与变率大小无明显规律,变态模型的流量系数比正态模型增大约0.06~0.22倍;建立了各变态模型的相对水头与流量系数m的表达式.

航速及吃水对六筒复合型基础静水拖航过程影响的试验研究

针对深远海能源开发所处环境复杂恶劣的问题,提出一种可自浮拖航的六筒型综合平台基础结构。针对结构的自浮拖航过程,采用模型试验的方法对航速和吃水对其拖航过程中的各舱舱压、横纵摇倾角度以及拖航阻力的影响进行研究。结果表明:随着航速的增加,筒型基础的舱压变化增大,在实际拖航过程中应注意对舱压变化较大的舱室进行补气调平,保证足够的拖航稳定性;不同航速和吃水下的筒型基础浮运过程的横纵摇角均在-3°~1°范围内波动;拖航阻力受航速和吃水的影响较为明显,在相同吃水下,航速从0.3 m/s增加到0.4 m/s时,对应的拖航阻力平均值约增大1倍。

射流冲刷底泥起动输移规律及机理

水下高速流体射流冲沙是清淤作业的必要手段,如何有效提高射流造浆效率对河(航)道清淤和水库库容修复等工程具有重要价值。采用射流冲刷底泥起动输移试验与高速射流喷头流场数值模拟手段,研究不同水力要素下射流对底床的冲刷效果,分析射流流速分布及衰减规律,探明高速射流底泥冲刷机理。研究结果表明:射流造浆过程中存在最优冲沙距离,使得造浆速率及浑水体浓度增长速度最快;射流中线剖面上横断面射流时均速度分布、最大速度衰减规律具有相似性,不同射流流速下射流初步发展区的射流速度半宽增长率相同;射流冲刷效率与射流发展中的阻力损失和到达床面时的能量损失直接相关,确定合理的射流喷头布置高度有利于提高造浆效率。研究成果对射流造浆能力与速率的提升乃至清淤设备的升级改造提供了有力支撑。

下卧低压长距离输水隧洞水力特性数值模拟及方案比选

长距离输水隧洞线路布置过程中时常遇到缺陷性地层等影响工程安全的不利因素,下卧低压布置法是解决这类问题的一种较优的处置手段。依托某下卧低压长距离输水工程,选取箱涵、分水口、下卧低压洞进出口竖井、下卧低压洞段和部分明流洞段作为研究段,建立三维数值模型,采用RNG k-ε双方程紊流模型结合VOF法开展数值模拟计算,研究下卧低压长距离输水隧洞沿程水力特性分布及变化规律,进行不同隧洞方案比选。研究表明:不同工况下下卧低压隧洞各部位水流衔接均相对平顺,没有出现明满流交替现象,下卧低压洞进出口竖井内的流速分布较为复杂;随着进口竖井直径的增大,隧洞内水气及水面线分布情况变化不大,进口竖井内流速梯度有所降低,出口竖井流速分布变化不大,研究成果可为下卧低压长距离输水隧洞的方案设计提供参考。

筒基平台破舱拖航性态试验研究

针对筒基平台在中舱破舱情况下的静水拖航过程进行试验研究,分析破舱下沉及打气上浮过程中结构的运动性态,并对比不同航速条件下结构的拖航稳性,得到了中舱破舱情况及不同航速对结构拖航过程的影响。试验结果表明,中舱破舱对筒基平台的拖航稳性影响较小,因此可对结构进行优化,即将基础中舱与大气连通,以获得更好的下沉效果。

复合筒型基础在粉土中的抗扭承载特性研究

复合筒型基础作为一种新型海上风电基础结构,在承受自重及风浪流产生的竖向荷载V,水平荷载H,弯矩荷载M以外,还会承受机头带来的扭矩荷载T。该文利用有限元软件Abaqus,分析了粉土地基中复合筒型基础的扭矩承载特性。结果显示,复合筒的分舱板可提高扭矩承载力,高径比越大,复合筒的扭矩承载力越大,同时结合抗扭承载失效模式提出一个简化的抗扭承载力公式,与数模吻合较好。此外还计算了复合筒在复合加载下的承载力特性,发现H和T存在耦合效应,V在一定程度上可提高H和T的承载力。

阿尔塔什水利枢纽水垫塘消能方式选择

以新疆阿尔塔什水利枢纽泄洪建筑物为研究对象,通过1∶50水工模型试验比选消能方式,对比研究了采用平底板水垫塘方案下的塘内水动力特性和采用护坡不护底方案下的水垫塘冲刷形态。通过脉动压力与上举力的分布,推测了水垫塘的可能破坏范围;通过流态分析和冲刷分析,对挑坎体型进行了优化。不同型式挑坎对水垫塘的冲刷影响的比较分析表明,优化后的挑坎能够起到调整水舌和冲坑形态、减少坡脚冲刷的作用,经优化后该工程水垫塘采用护坡不护底的方案是可行的,并可供类似工程参考。

高含沙水流脉动特性试验研究

以某工程的表孔为依托,建立1∶100单体模型。通过配置不同含沙量的水流,对水垫塘底板含沙水流的脉动压强进行试验。结果表明,在试验范围内,水流条件不同,含沙量对脉动强度的影响不同:水流条件较强时,脉动压强随着含沙量的增大,呈现先减小后又增大的趋势,含沙水流最大脉动压强比清水最多减小24.73%;水流条件较弱时,脉动压强随着含沙量的增大,呈现先增大后减小的趋势,含沙水流最大脉动压强比清水最大增加78.74%。冲击区含沙水流脉动压力分布比清水更接近正态分布,脉动压力能量大部分集中在0.4 Hz以内,功率谱无明显的优势频率,水流主要以低频大尺度漩涡为主。通过对高含沙水流水垫塘底板的脉动压强进行观测,总结分析了不同因素影响下高含沙水流脉动压强特性的变化规律,为相关工程提供参考。

复合筒型基础沉贯调平过程中土体渗流特性研究

为了明确筒型基础在安装过程中基础周围的渗流场及孔隙水压力变化,采用ADINA有限元软件对单筒多舱基础(复合筒型基础)在不同土质条件及沉贯深度的沉贯过程及调平过程渗流场进行数值分析。研究筒型基础吸力作用下筒内土体完整的渗流场,并对单筒多舱型筒型基础倾斜工况下的渗流场进行分析,揭示调平状态地基土体渗透破坏的机理,以期为实际工程复合筒型基础下沉和调平施工方案提供参考。

一体化筒基井口平台基础拖航试验

为解决海上边际油田开发成本较高的问题,将海上风电筒型基础结构运用到边际油田开发中,提出了一体化筒基井口平台基础,通过模型试验对其气浮拖航运输施工方式以及拖航过程中的稳定性进行分析验证,得到在多种工况下一体化筒基井口平台基础的拖航特性。结果表明:一体化筒基井口平台基础可以实现自浮拖航的施工方式,其运动响应受拖航方式的影响显著,通过控制航速、压载及拖缆点位置可以提升结构的拖航稳性。

赵东艳 攻克电力芯片技术难题

3月2日21时许,北京智芯微电子科技有限公司工业芯片可靠性实验室依旧灯火通明。作为国家重点研发计划“国家质量基础的共性技术研究与应用专项项目”负责人,该公司总经理赵东艳已经带领团队在实验室忙碌了近3周。赵东艳于2009年开始从事芯片技术研究工作。