连云港海相软土固结状态及地质成因

软土的固结状态是分析其沉降变形的一个重要指标。为了研究连云港海相软土的固结状态,进行了多组原位十字板剪切(FVT)试验、标准固结试验和金属基索状光缆的沉降监测。结果表明:由于表层作用,导致浅部和深部软土显示出不同的固结状态,固结状态存在一个临界深度(5~6 m)。原位土抗剪强度与埋深的拟合曲线表明视超固结比(OCR_(1))大于1,但这包含了土体结构强度,不能反映土体在地质历史上曾经受过的最大有效应力,临界深度(5m)以上OCR_(1)平均值为1.74,临界深度以下OCR_1平均值为1.01,整体均为轻微超固结土。基于标准固结试验,采用塑状样试验数据计算临界深度以下软土超固结比(OCR_(2)),OCR_(2)小于1,表明其为欠固结土,在地质历史上所遭受的最大有效应力小于现在土体上覆有效应力。FVT试验得出的OCR_(1)值大于标准固结试验得出的OCR_(1),这与室内试验样的扰动和土体应力状态的改变有关,基于室内压缩试验的数据会低估OCR_(1)。基于金属基索状光缆的软土沉降监测数据在深度上的分布规律与软土OCR_(1)分布规律基本一致,OCR_(1)虽不是真正的超固结比,但这一指标直接与工程建设有关。

高速叶片泵流体噪声变化特性研究

为了研究高转速工况下叶片泵噪声的产生机制和变化特性,采用计算流体力学和计算气动声学联合仿真技术,对高速叶片泵的流体噪声变化规律进行数值模拟。通过建立高速叶片泵流体噪声计算模型,在考虑声固耦合的情况下,研究了转速和油液温度对高速叶片泵流体噪声的影响,并进行了实验验证。结果表明:在相同频率下,体声源强度高于面声源强度,且随着频率的上升,声压总体呈现下降趋势;随着油液温度的升高,由流量脉动和空化引起的流体噪声减小,温度每上升30℃,噪声值总体下降1.15~8.76 dB。

3级旋流器各级气量变化对燃烧性能的影响

为了探究中心分级燃烧室各级旋流器叶片数量与相应旋流气量变化对燃烧室性能的影响,基于高推重比和高温升的技术需求,对设计模型进行了除旋流器外分块结构化网格划分,并在ICEM软件中实现混合网格周期性边界条件设置,进行3维数值模拟。结果表明:确定最优方案的3级旋流器叶片数量分别为8、10和15。中心分级燃烧室每级旋流器流通气量随其相应旋流器叶片数量改变呈负相关变化关系;设计油气比为0.045时,中心分级燃烧室最优方案即基准型方案的温升可达1300 K,出口温度分布系数OTDF达到0.13,在性能所要求的0.10~0.15之间,出口径向温度分布系数RTDF达到0.081,在性能所要求的0.08~0.12之间;中心分级燃烧室出口截面OTDF值随火焰筒头部每级旋流器的叶片数量或旋流气量的变化关系是“V”形,RTDF值随头部每级旋流器的叶片数量或旋流气量的变化关系是类“V”形。

基于高导流量特性的发动机性能评估方法

在发动机性能分析中,高压涡轮导向器的冷却用气流量与压气机进口流量的比值为固定值。而实际涡轮冷却用气流量会受到冷气流路进出口压差、流通面积、流阻等因素的影响而发生变化,使发动机性能仿真精度与实际性能存在偏差。为进一步提高发动机的性能仿真精度,提出了一种基于高压涡轮导向器流量特性的建模方法,并以此完善了核心机性能计算模型,利用该模型对某型核心机性能参数进行计算。计算结果表明:对某型核心机,在考虑高导流量特性后,实际高导冷气量减少,且冷气量对冷气流路总压恢复系数的变化较为敏感。在核心机性能计算中采用高导冷气流量修正后,燃烧室出口总温下降1%~2%,核心机温比上升0.2%~0.45%,单位循环功增大0.24%~0.48%,核心机压比和单位循环功耗油率变化较小。

绩溪抽水蓄能电站调速器导叶关闭时间调整及试验验证分析

本文介绍了绩溪抽水蓄能电站调速器分段关闭装置结构、工作原理及导叶关闭时间调整方法。通过对甩负荷试验数据分析,验证了高水头电站采用“先慢后快”关闭规律的可靠性,试验数据完全满足调节保证计算要求。为同类型电站分段关闭装置的设计选型提供了参考。

高压燃气涡轮径向内冷叶片气热耦合的数值分析

采用气热耦合方法对采用径向内冷方式的MarkII型跨声速高压燃气涡轮金属导叶进行数值模拟,通过分析叶片通道内的传热和流动过程发现叶片表面附面层内流动非常复杂,包含层流流动、转捩和湍流流动状态,所以只有使用转捩模型计算的叶片附面层内流动与实际情况相符,叶片壁面温度和换热系数分布与实验结果吻合的较好,使用其他湍流模型由于不能准确描述附面层内流动而使得计算结果误差相对较大,但是所有的湍流模型都能很好的模拟附面层以外流动.

含水率对重塑淤泥不排水强度性质的影响

通过室内调配不同含水率的重塑淤泥,利用研制的室内微型高精度十字板剪切仪,研究了含水率对重塑淤泥重塑不排水强度的影响。该仪器的剪切强度分辨率为1 Pa,经试验验证,仪器测量结果的稳定性较好,但对强度越低的重塑淤泥试样其测量值的相对平均偏差越大。淤泥含水率对淤泥的不排水强度有显著影响,不排水强度均随含水率/液限的增大而减小,含水率/液限越大,不排水强度下降趋势越小。相同的含水率/液限时,不同种类的重塑淤泥的不排水强度比较接近。在双对数坐标中,不排水强度均随含水率/液限的增大而线性减小。由试验数据得出了不同种类重塑淤泥的不排水强度与含水率/液限之间的关系式,利用该关系式可以求得每一种重塑淤泥任意含水率下的不排水强度。文中的试验值大于洪振舜提出的关系式的计算值。当IL>2时,试验值与Locat和Leroueil提出的关系式的计算值基本吻合,当IL<2时,试验值大于Locat和Leroueil提出的关系式的计算值。

油液弹性模量对高压叶片泵性能的影响

输出流量均匀性和噪声等级是衡量泵性能的重要参数.从分析叶片工作腔压力变化出发,对泵的工作腔预升压过程进行了建模,计算出了预升压工作腔的压力、压力梯度及泵的瞬时流量随油液的体积弹性模量变化的曲线.结果表明,随着油液体积弹性模量的下降,泵的流量脉动及流体噪声均增大.在实际使用中可以通过充分去除油液中的气泡、减小配流气穴,提高油液体积弹性模量,减小流体噪声.

高压叶片泵瞬时流量分析

针对高压叶片泵在预升压过程中工作腔机械闭死压缩,排油区的油液通过减振阻尼的回冲过程改变了泵瞬时流量的波形,增大了流量脉动等问题,文章作者以VQ35泵为例,对高压叶片泵瞬时流量进行了仿真分析,得出了影响高压叶片泵瞬时流量脉动的主要因素是泵的工作压力和工作介质的体积弹性模量。

高速铣削铝合金叶片表面粗糙度实验研究

使用硬质合金刀具对铝合金(2A70)叶轮进行了高速铣削试验。研究分析了不同的切削速度及进给量对叶轮叶片加工的表面粗糙度的影响。高速切削试验表明:切削速度的提高和每齿进给量的减少有利于改善加工表面粗糙度。但当切削速度超过某一定范围后,进一步提高速度,加工表面粗糙度的降低并不明显。

高水头混流式水轮机导叶位置关系对水力性能的影响

本文介绍了在一个高水头混流式水轮机项目转轮设计过程中由于增加了圆筒阀,而缩小了导叶分布圆,引起模型效率明显下降的问题。通过CFD数值模拟技术对混流式水轮机进行分析,找到问题根源,采取对应措施进行解决。并且通过模型试验进行了验证。

采用壁面吸气改善叶栅性能的数值模拟

针对某大折转角子午扩张型导叶,通过数值模拟,讨论了端壁附面层抽吸对叶栅性能的影响。结果表明:对于大分离叶栅,在靠近吸力面的端壁上进行附面层抽吸可以获得最佳效果。端壁抽吸可以改变流场的分离形态,遏止端壁角区的分离,并延迟和减小吸力面的分离。从而在大部分叶高上使得叶片负荷增加,损失减小,并且沿径向分布趋于均匀。

燃气轮机富氢燃料预混燃烧实验研究

实现带有CO_2捕集的IGCC,需要研发燃气轮机富氢燃料燃烧室技术。基于阵列驻涡燃料-空气预混的概念,设计了燃气轮机富氢燃料燃烧室的阵列驻涡预混喷嘴,利用模型燃烧室实验研究了该喷嘴在燃烧多种富氢燃料工况下的性能。结果表明,阵列驻涡预混喷嘴在F级燃气轮机工况下燃烧富氢燃料,能够实现安全稳定低噪声工作,多数工况下NO_x排放降低到50 mg/m^3(@15%O_2)以下,展现出在燃气轮机富氢燃料燃烧室中的应用潜力,值得进一步研究。

油液中气穴含量对高压叶片泵瞬时流量影响的分析

高压叶片泵在预升压过程中减振阻尼的引油过程和工作腔的闭死机械压缩过程改变了泵的瞬时流量的波形、增大了流量脉动,针对这一问题,探讨了油液中气穴的体积含量对预升压过程和瞬时损失流量的影响;同时对泵的瞬时流量进行了仿真。

不同叶片径向凹槽结构的超紧凑型涡轮级间燃烧室数值模拟

利用流体计算软件,采用Realizable k-ε湍流模型和PDF输运燃烧模型,分别对无凹槽和5种不同径向凹槽叶片结构的超紧凑型涡轮级间燃烧室(ITB)三维两相燃烧流场进行了数值模拟,并比较分析了不同ITB模型的速度场、温度场和总体性能参数。计算结果表明不同叶片径向凹槽结构内部的速度场、温度场差异较大,进而影响到富油燃烧产物在主流下游通道进行二次贫油燃烧的完全程度和ITB出口截面温度分布。改进叶片径向凹槽结构可以使级间燃烧室总压损失更小、燃烧效率和温升更高、出口污染物浓度更低。

1+1/2对转涡轮可调高压导叶流场及损失的数值研究

调节高压导叶开度可以有效控制1+1/2对转涡轮流量,同时导叶的调节也伴随着一些附加损失的产生,为了使采用可调导叶获得的效益不被涡轮效率的下降抵消过多,有必要对可调导叶的流场及间隙流动进行详细的分析。通过数值研究表明,当采用可调导叶端部加入间隙后,在上下两端壁附近会出现高损失区。间隙泄漏流除了进口端壁的来流之外,还有一部分来自于叶片压力面的附面层,使得压力面出现明显的展向二次流。泄漏流的流量越大越容易形成泄漏涡,压力面和吸力面之间的压差是泄漏涡形成的主要动力。

转速变化对车辆用高压叶片泵性能的影响

考虑到车辆用高压叶片泵驱动转速的变化,对泵的工作腔预升压过程进行了建模,仿真出了预升压工作腔的压力、压力梯度及泵的瞬时流量随转速变化的曲线,计算了流量不均匀系数,得出了转速降低时泵性能急剧恶化的结论。

涡轮叶片多层结构热障涂层隔热效果分析

为了获得叶栅流场作用下涡轮叶片热障涂层隔热性能,建立了带多层结构热障涂层的高压涡轮导叶模型,采用热流耦合方法计算热障涂层系统温度场,对叶片不同部位的涂层隔热效果,以及厚度和主流进口温度对隔热效果的影响进行研究。结果表明:涂层实际隔热效果在叶片吸力面最好,在尾部最差,在压力面沿顺流方向渐好。虽然涂层表面温度不同,但涂层内部的温降幅度与涂层表面温度的相关性不大,在吸力面涂层内部的温度降幅斜率最大,在尾部最小。隔热面层厚度每增加0.1 mm使合金平均温度约降低30℃。涂层隔热效果对主流进口温度较敏感,主流进口温度的变化与基底合金温降指标变化呈线性关系。

发动机涡轮导向器叶片掉块分析

某发动机试车后,检查发现一片高压涡轮导向叶片排气边掉块。应用扫描电镜、光学显微镜等,对掉块叶片断口及其金相组织进行了系统地分析与检验。结果表明,该叶片掉块性质为烧蚀掉块,烧蚀掉块的原因是叶片排气边局部出现瞬时高温。

低碳高铬铸铁循环泵叶片碎裂失效分析

用扫描电镜、能谱分析、光学显微镜等手段对碎裂失效的低碳高铬铸铁循环泵叶片的化学成分、显微组织、断口形貌及失效机理等进行了分析及测试。结果表明:由于在一定酸性介质条件下,叶片表面发生相间选择性腐蚀,其抗冲击能力大幅下降,同时该材料的韧性较低,导致叶片早期碎裂。