采动应力作用下煤岩渗流场演化规律数值模拟

煤岩体内孔裂隙的发育状况对注水渗流的影响占主要因素,随着工作面的推进,采动应力会造成煤层孔裂隙结构的改变。为探究采动过程中煤岩孔裂隙的变化规律,在三轴压缩实验的基础上,利用体积变形表征煤岩孔隙体积变化随应力加载的演化过程,应用Fluent自定义函数(UDF)对孔隙体积随加载时间的变化关系进行编程,以开采时间及注水时间为轴,数值模拟分析采动应力对煤层注水渗流场的影响作用;对比不同应力加载阶段相同时间增量的煤体内钻孔附近渗流场的渗透压力、渗流速度及注水量的变化。结果表明:在相同时间增量条件下,压密阶段、体积膨胀阶段、变形破坏阶段煤体内钻孔周围水压与含水量依次增加,注水润湿范围逐渐增大;采动应力对注水渗流具有重要的影响。

筛分车间内粉尘颗粒在气流中的受力分析及其运动轨迹的研究

文章对筛分车间内在气流中的粉尘进行了受力分析,并分析各力对粉尘运动轨迹的影响,在此基础上,建立了选煤厂筛分车间粉尘运动轨迹方程。通过计算得知在筛分车间内粉尘的运动扩散主要是受到气流曳引力、粘性阻力、虚假质量力、Basset力和旋转升力的作用。这将为选煤厂筛分车间的粉尘治理工程提供理论支持。

沙尘胁迫对榅桲叶片光合和叶绿素荧光特性的影响

以榅桲(Cydonia oblonga Mill)为研究材料,以无沙尘覆盖为对照(CK),设置轻度沙尘胁迫(5mg·cm^(-2))和重度沙尘胁迫(12mg·cm^(-2))两个处理,并分别在处理第10、20、30和40天时,测定其叶片光合特性和荧光参数的变化。结果表明:沙尘处理下榅桲叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均随处理时间的延长呈下降趋势,胞间CO2浓度(Ci)呈先升后降的变化趋势;最大光量子效率(Fv/Fm)在处理第10天显著下降,此后随处理时间的延长逐渐回升至与对照一致水平。最大荧光(Fm)、非光化学淬灭(NPQ_Lss)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、光化学反应淬灭(q P_Lss)随处理时间的延长整体均呈上升趋势,初始荧光(Fo)呈下降趋势。说明榅桲在沙尘胁迫处理前期受非气孔因素的影响较大,沙尘胁迫导致榅桲叶片PSⅡ原初光能转换效率较低,对榅桲产生光抑制,导致Pn下降。而在处理后期,榅桲叶片主要通过增加q P_Lss、Fm、NPQ_Lss等来增强PSⅡ电子传递能力,提高非辐射性热耗散来消耗过剩光能,保护光合机构。

短时沙尘、遮阴及沙尘遮阴复合胁迫对山楂光合和荧光特性的影响

为研究短时沙尘、遮阴、及沙尘遮阴复合胁迫对山楂光合作用及叶绿素荧光参数的影响,从而为山楂的种植提供理论依据。采用人工模拟试验,对山楂在沙尘胁迫、遮阴胁迫以及沙尘遮阴复合胁迫下的光合作用和叶绿素荧光参数的变化情况进行研究,结果表明,沙尘胁迫使净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、潜在活性(F_v/F_o)、最大PSⅡ量子产率(QY_(max))、稳定状态下的非光化学淬灭(NPQ_Lss)下降,胞间CO_2浓度(C_i)先升后降,暗适应下最小荧光(F_o)略有下降,但未发生显著变化。遮阴胁迫下,山楂叶片P_n、G_s、T_r、NPQ_Lss总体均呈先上升后下降的变化趋势,C_i先下降后上升再下降,F_o先下降后上升,F_v/F_o、QY_(max)在轻度、中度遮阴胁迫下未发生显著变化,重度、严重遮阴胁迫下呈下降趋势。复合胁迫使山楂叶片P_n、G_s、T_r、QY_(max)、F_v/F_o、NPQ_Lss总体均先下降后上升,C_i先上升后下降,F_o则一直下降。轻度沙尘胁迫下非气孔因素影响了山楂的光合作用,随处理程度的增加,气孔限制逐渐占据主导;适度遮阴能改变山楂叶片PSⅡ的光能利用分配、增加热耗散保护光合机构;轻度复合胁迫下,沙尘对山楂叶片的光合作用影响较大,随处理程度的增加,遮阴逐渐成为主导因素。

金属尘化腐蚀层内应力的有限元模拟计算

通过低合金Cr5Mo在600℃,H2-CO混合气氛中的尘化腐蚀试验,得到碳在Cr5Mo中的扩散系数,在此基础上,利用大型有限元软件ABAQUS及其自编用户子程序(USDFLD,UEXPAN和UDIFF),开发了热-弹-塑-扩散耦合计算程序,对Cr5Mo尘化腐蚀层内应力进行了有限元模拟,并与不考虑扩散应力的内应力进行了比较.研究结果表明:Cr5Mo在尘化腐蚀过程中因碳的扩散而引起的扩散应力水平比较高;高应力区主要集中在腐蚀层表面和腐蚀层/基体界面处;扩散应力在最终的尘化腐蚀层内应力中占有相对比较大的比重,是导致腐蚀层开裂和剥落的重要原因之一.

沙尘胁迫对新疆引进欧洲李叶片光合和荧光特性的影响

为了探讨长时间沙尘胁迫下欧洲李叶片光合性能的变化机制,从而为欧洲李的栽培管理提供理论依据,以5年生的欧洲李为研究对象,对欧洲李叶片分别进行轻度(5 mg·cm-2)和重度(12 mg·cm-2)的人工覆沙胁迫处理,以无沙尘胁迫的叶片为对照,分别在沙尘胁迫后的第10、20、30和40天测定其光合参数和叶绿素荧光参数。结果表明:两种覆沙胁迫下,随着覆沙处理时间的延长,欧洲李叶片的总叶绿素及叶绿素a、叶绿素b含量均呈降低趋势;欧洲李叶片的净光合速率和蒸腾速率均随处理时间的延长而降低,其气孔导度和胞间CO2浓度均呈现出先升高后降低的变化趋势,说明沙尘胁迫处理前期非气孔因素是欧洲李光合作用的主要限制因素,处理后期气孔因素为主要限制因素;沙尘胁迫导致PSII最大光化学效率呈下降趋势,对欧洲李产生光抑制作用,但在沙尘胁迫处理后期能够通过提高非光化学淬灭系数来增加热耗散,消耗过剩光能,从而保护光合机制。

火炸药粉尘环境用电气设备壳体应力分析和强度设计

为研究火炸药粉尘环境用电气设备的壳体强度,以常用的YB2 100L2-4隔爆型三相异步电动机为原型,进行了壳体的强度设计。根据材料力学第一强度理论得出了壳体厚度的设计公式,得到在最大间隙条件及最大进粉量条件下的最小壳体厚度,并用ANSYS/Structural模块进行了壳体的有限元仿真。结果表明:设计的壳体厚度能够满足强度要求。

使用RSM模型对旋风除尘器内湍流各向异性的数值模拟

旋风除尘器内三维湍流流场具有典型的各项异性,本文采用雷诺应力模型求解该流场得到了三维湍流流场的详细数据,得出了雷诺应力6个分量的分布图,揭示了这类强旋流流场湍流各向异性的特征。典型的几个算例的实践表明:采用雷诺应力模型求解这类流场非常必要,它能较好地反映这类流场的真实物理流动;与相关实验数据的比较表明吻合性较好,显示了本文算法的可行性;计算中发现,发展非结构网格更有利于模拟壁面附近的流动,并节省计算机内存。

综放工作面粉尘浓度空间分布规律的数值模拟及其应用

针对粉尘采样器测尘法不能全面反映工作面作业空间粉尘浓度的缺点,用数值模拟的方法对综放工作面粉尘浓度的三维分布规律进行研究。为此,根据综放工作面气体-粉尘流动的特性,运用颗粒相的动力学理论,推导了颗粒相应力的表达式,实现了求解粉尘浓度空间分布规律的k-ε-Θ-kp双流体封闭方程组的数学建模。采用基于同位网格的SIMPLE算法,利用Fluent软件对综放工作面粉尘浓度空间分布规律进行了数值模拟。根据模拟结果指导综放液压支架喷雾降尘装置的优化设计,取得了很好的降尘效果。

施工隧道内粉尘受力分析及其运动研究

为了研究隧道内粉尘的分布规律,首先分析了钻爆法施工各工序的产尘原因,然后对粉尘在隧道内的受力进行了分析,最后根据分析结果建立了隧道内粉尘的运动方程和扩散方程。

袋式除尘器用滤布粉尘层剥离性能实验研究

通过对袋式除尘器用滤布反吹风清灰效果以及惯性力甩脱清灰效果的研究,实验表明,反吹风清灰时,在一定反吹风速下,滤布上粉尘负荷越大,清灰效果越好;在一定粉尘负荷下,粉尘剥离率随反吹风风速的增加而提高,当反吹风速增加到0.07 m/s时,剥离率趋于平缓;惯性力清灰时,在一定转速下,粉尘剥离率随粉尘负荷的增加而提高;在一定粉尘负荷下,粉尘剥离率随着惯性力的增加而提高,当惯性力达到200 Pa时,剥离率基本稳定;剥离力与剥离率具有良好的相关性,符合准=F/(a+bF)形式。研究结果有助于深化袋式除尘器清灰机理的认识,同时为袋式除尘器清灰方式和运行参数的选取提供科学依据。

有关粉尘释放模型的应力分配模式存在问题的讨论

准确模拟粉尘释放通量对评价粉尘气溶胶的气候效应、沙漠化和沙尘暴防治具有重要意义。敏感性试验、室内和野外风洞实验表明被广泛使用的DPM(Dust Production Model)粉尘释放模型的2个应力分配模式———Marticorena模式和A lfaro模式存在明显问题:由于目前空气动力学粗糙度模式还不能考虑粗糙元间隙率和粗糙元分布状况空气动力学粗糙度的影响,以空气动力学粗糙度为主要参数的Marticorena模式和A lfaro模式还不能考虑粗糙元间隙率和粗糙元分布状况对应力分配的影响,而相关实验表明这些因素对应力分配存在显著影响;Marticorena模式和A lfaro模式预测的应力分配系数和起动摩阻风速存在显著差异,目前实验结果还不能判断二者正确与否;Marticorena模式和A lfaro模式预测的能够有效控制风蚀的应空气动力学粗糙度与实际观测相矛盾。针对上述问题提出了通过风洞实验改进当前应力分配模式的主要途径。

气箱式脉冲喷吹袋式除尘器清灰系统主要技术参数的确定

为了揭示气箱式脉冲袋式除尘器的清灰机理,应用压缩气体流动能量方程,推导出滤袋表面的反向清灰风速数学表达式;根据袋式除尘器实验模型测定的数据,得出了剥离力与粉尘剥离率之间的关系式,并在此基础上提出了清灰系统设计方法;应用气体射流理论得到了脉冲喷吹质量流量、喷吹口直径、空压机供气压力和供气量的计算公式.结果表明,在粉尘负荷一定的条件下,给定预期的剥离率,可以得到所必需的反向清灰风速和喷吹气体流量,据此可以确定清灰系统的主要技术参数.

沙尘和遮阴复合胁迫对西梅叶片光合作用的影响

以5a生西梅为研究材料,对其叶片进行轻度沙尘+遮阴复合(1mg·cm^(-2)沙尘+白色纱网1层)和重度沙尘+遮阴复合(5mg·cm^(-2)沙尘+白色纱网3层)两种处理,分别在胁迫10、20、30和40d时测定其光合、叶绿素荧光等参数,探讨长时间沙尘和遮阴复合胁迫下西梅(Prunus domestica L.)叶片光合性能的变化机制。结果表明,两种处理下,随着胁迫时间的延长,总叶绿素(Chl)、叶绿素a(Chl-a)及叶绿素b(Chl-b)含量均表现为降低趋势。净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)、水分利用效率(WUE)随处理时间的延长而下降,胞间CO_2浓度(C_i)呈现先下降后上升的趋势,最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、潜在活性(F_v/F_0)、光化学淬灭(qP)呈下降趋势,初始荧光(F_0)、非光学淬灭(NPQ)呈上升趋势。说明沙尘和遮阴复合处理前期气孔因素是西梅光合作用的主要限制因素,处理后期复合胁迫使光合机构受到损伤,非气孔因素成为主要限制因素。复合胁迫影响了西梅叶片的光合参数,但并未对西梅叶片光反应系统造成不可逆的破坏。

某厂房钢结构屋盖失稳破坏的原因分析

针对某钢结构工业厂房屋面大梁发生的失稳破坏,通过现场调查检测和内力计算分析对结构设计、加工制作、生产工艺以及日常维护四个方面展开全面分析论证,得出一些结论及建议,可供类似厂房借鉴。

高炉大钟拉杆断裂原因分析

高炉大钟拉杆在工作过程中突然发生断裂,为了查明断裂原因,对拉杆头部的断口进行了宏微观分析和拉杆头部的材质解剖分析。分析结果表明,拉杆断裂的裂纹源位于表面R5过渡圆弧处,裂纹由表面向内疲劳扩展至断裂。表面裂纹萌生原因是拉杆在腐蚀性高炉煤气粉尘和轴向拉伸等工作应力的综合作用下,形成的应力腐蚀裂纹。建议加大R5过渡圆弧的尺寸,拉杆材质最好选用抗氧化性和耐腐蚀性较好的低碳低合金钢。

粉煤灰桩的现场试验研究

本文通过现场载荷试验、静力触探试验， 分析了粉煤灰桩加固软基的效果。与同等条件下的砂桩、碎石桩、水泥搅拌桩相比， 粉煤灰桩有造价低廉、施工工艺简单、加固效果显著的特点。文中还研究了粉煤灰桩的桩土应力比及桩身应力传递特性。

焊接残余应力对接头尘化腐蚀影响的有限元模拟

金属尘化腐蚀是发生在含碳气氛中的一种高温腐蚀现象,碳在金属基体中的扩散是其过程的第一步.文中开发了碳扩散的耦合计算程序,进行了加热炉炉管焊态和工况温度状态下焊接残余应力对碳扩散影响的数值模拟,并与无应力状态下的碳扩散情况进行了比较.结果表明,在热影响区附近焊接残余应力梯度最大,对碳扩散的影响也最大,并且形成一个碳浓度峰值,在峰值两侧则会形成相应的碳浓度低谷,这是碳向高应力梯度区扩散所致.经过升温至工况温度后,残余应力得到松弛,对碳扩散的影响有所降低,可以延缓炉管的损坏时间.但由于残余应力的影响仍然存在,因此在炉管检修期间要注意焊接接头附近的尘化腐蚀情况.

旋风除尘器切向矩形开孔部位的应力分析与强度评定

利用有限元软件ANSYS Workbench对切向矩形开孔旋风除尘器的受力进行研究,分析比较了矩形接管未经加强和矩形接管经加强筋加强后两种情况下开孔接管部位的应力分布以及变形情况,并采用线处理法对应力进行均匀化和当量线性化处理,依据JB 4732—1995进行应力分类和校核。结果表明:经加强筋加强后的旋风除尘器在开孔接管部位的变形明显减小,应力分布更加均匀;与未加强结构相比,最大等效应力由609.75 MPa降为434.6 MPa,有效降低了应力集中程度,结构强度得以提高,可满足强度要求。研究中,加强筋的设置方式能有效提高矩形开孔接管部位的结构强度,可为压力容器切向矩形开孔结构的加强设计提供参考。