大渡河安谷竖缝式鱼道过鱼效果监测与评估研究

过鱼效果监测与评估可为鱼道设计优化、功能完善及运行管理提供参考依据。2020年6-9月采用陷阱法、张网法和水声学等方法对安谷竖缝式鱼道过鱼效果进行监测,以评估鱼道出口高程改进后的过鱼效果,保护大渡河鱼类资源。结果显示:(1)鱼道下游河段分布鱼类34种,包括过鱼种类蛇鮈、唇䱻、泉水鱼、瓦氏黄颡鱼、鲇5种和优势种光泽黄颡鱼、蛇鮈、唇䱻、凹尾拟鲿、鲫5种;月均单位捕捞努力量(CPUE)为13.39 g/(net·h);(2)有24种鱼进入鱼道进口,占鱼道下游种类数的70.59%;鱼道进口时均净上行数量为0.44尾/h,呈递减趋势;相较于白昼,鱼类更喜欢夜晚通过鱼道进口断面;(3)有19种183尾鱼通过鱼道,占鱼道进口鱼类种数的79.17%;其中包含目标鱼6种114尾,占过鱼总数的62.30%;鱼道出口时均过鱼数量为0.11尾/h,呈现先减小后增加的趋势,鱼道过鱼效率为25%;(4)监测期间,鱼道流量在(0.11±0.03)m^(3)/s和竖缝流速在0.50~0.58 m/s有利于鱼类通过鱼道。研究表明,安谷竖缝式鱼道有效可用,具有一定的集鱼和过鱼功能;相较于改进前,鱼道集鱼和过鱼效果明显提升。

双排水力割缝钻孔参数优化研究与应用

为了实现工作面快速消突,提出布置双排瓦斯抽采钻孔,并实施水力割缝。通过数值模拟,研究不同割缝深度、孔间距、布孔方式对抽采效果的影响。结果表明:单孔有效抽采半径随割缝深度的增加而增加,但增速逐渐放缓,根据数据拟合结果,确定割缝深度为1.5 m;双孔抽采时,钻孔间距越小,瓦斯压力越低,最终确定钻孔间距为7 m;正方形布孔和菱形布孔均可以实现消突目的,正方形布孔覆盖面积大,选择该方式。现场试验表明,水力割缝正方形双排钻孔抽采效果良好,可以达到消突的目的。

CFRP约束插槽式双柱墩抗震性能研究

研究了CFRP约束插槽式双柱墩的抗震性能,利用ABAQUS软件建立考虑了钢筋循环退化效应的桥墩模型,重点分析了CFRP的厚度和约束范围对桥墩抗震性能的影响。在横向地震荷载作用下,双柱墩发生弯曲破坏,基础和盖梁的塑性铰区混凝土被压碎。CFRP厚度增加,混凝土的被动约束增强,桥墩的屈服荷载、极限荷载和耗能等抗震性能指标提高,且残余位移减小;CFRP约束在塑性铰区比约束在非塑性铰区,抗震性能改善显著。

T、L型槽柱面气膜密封CFD数值模拟

该文通过阐述柱面气膜密封性能特点,提出两种新型槽型结构T、L型槽柱面气膜密封结构。首先,用Proe建立了T、L型槽气膜模型,并用专业网格划分软件Hypermesh进行了网格划分;然后,在相同操作压力下用Fluent软件对比分析了两种槽型结构密封性能,通过对模拟结果的处理,得出T型槽结构具有最好的动压效应;最后,研究了不同的操作参数对上述两种槽型密封方式的影响,结果表明,不同操作参数对T型槽柱面气膜密封有较强的影响。

缝道几何构型对翼型气动特性的影响

为深入研究翼型开缝抑制翼型吸力面流动分离的被动流动控制技术,在探讨开缝依据的基础上,针对NACA 4421翼型设计了7种缝道构型,并给出了缝道构型之间的几何联系,对比分析了曲线、折线及直线3种形式的缝道对翼型失速的控制效果,发现曲线缝道能够显著提高翼型的最大升力系数和失速迎角;分析了曲线缝道构型升力系数“双峰”现象的机理,提出了一种新型导流片缝道构型,该构型利用“科恩达效应”能够全面改善基准翼型的失速特性,失速迎角推迟可达14°,最大升力系数提高122%,达到2.785,可为增升装置设计提供新的思路和参考。

电磁屏蔽方舱孔口结构设计及工艺控制

孔口由于存在孔缝产生电磁场泄漏,是影响方舱电磁屏蔽效能的薄弱环节。孔口的结构设计以及安装工艺控制是保证方舱电磁屏蔽效能的关键环节。通过分析孔口的主体结构以及屏蔽效能影响因素,研究总结了电磁屏蔽方舱孔口的设计原则,介绍了门、窗、通风孔口以及空调、暖风机孔口结构设计和工艺控制的相关工程经验,尤其是保证各连接处电连接性的设计形式和工艺控制措施。其中重点对窗和通风孔口的结构设计进行了详细说明。最后对要求屏蔽效能等级为Ⅰ级的电磁屏蔽方舱的孔口采用了上述结构设计和工艺控制措施,并按照标准GJB 6785—2009进行屏蔽效能测试验证,各孔口对应位置的屏蔽效能均满足要求,可为同类型电磁屏蔽方舱的设计与应用提供一定的借鉴。

双圆弧谐波减速器刚轮插刀有效长度分析与优化

为预估和延长双圆弧谐波减速器刚轮插齿刀有效长度,论文建立了双圆弧刚轮齿廓数学模型,根据运动学法,建立了插刀加工数学仿真模型;根据齿廓法线法,建立了砂轮磨削加工数学模型,推导了刃磨后插刀的等效齿形与加工误差,确定了插刀的有效长度。在此基础上,论文通过优化砂轮齿形与插刀齿数,延长了插刀有效长度。结果表明:优化前55齿插刀有效长度为2.1 mm, 0截面插刀加工出刚轮齿形误差为2μm;优化后0截面插刀加工出刚轮齿形误差的最大值为0.14μm。优化后插刀齿数越多,插刀有效长度越长;优化后42齿、55齿、68插刀有效长度分别增加了4.8%、52%、81%。

水力割缝增透技术在近距离煤层群石门揭煤中的应用

水力割缝技术利用高压水射流对煤体进行切割冲刷,改变钻孔周边煤体应力分布扩大裂隙,实现对煤体的卸压增透。针对白龙山煤矿瓦斯治理难度较大的问题,以白龙山煤矿一井一号回风斜井为例,采用水力割缝增透技术,通过适当配置割缝增透设备,合理布设水力割缝钻孔,取得良好的应用效果,单孔出煤量和单元抽采浓度等指标提升明显,在巷道揭煤过程中实现了“零超限、零漏顶、零突出”的目标。

不同栽培模式对食叶草和将军菊苣生长的影响

本文开展了土壤栽培、椰糠半无土槽式栽培和水培模式对食叶草和将军菊苣生长的影响试验,以探究牧草新型高效栽培模式,为优质牧草高效生产提供参考。结果表明,椰糠半无土槽式栽培模式下,两种牧草的叶片生长情况、全株干鲜重和叶片粗蛋白含量总体均优于土壤栽培和水培。

切缝间距对环向切缝管气隙聚能效应的影响

为研究切缝间距对环向切缝管气隙聚能效应的影响,利用ANSYS/LS数值仿真软件建立5种不同切缝间距的聚能爆破模型,并用钢板试验对模拟结果进行验证。研究结果表明:切缝间距是影响环向切缝管气隙聚能射流形成和作用效果的主要参数之一。若环向切缝间距过小,初始裂纹会过于密集,且会消耗气体射流在岩石上的能量;若环向切缝间距过大,环向切缝变宽,则导致能量不集中;当环向切缝间距为4 cm时,数值模拟结果和钢板试验结果均表明该工况的平均刻痕深度最大,爆破效果最好。

环向切缝管聚能射流的数值模拟

为了研究环向切缝管装药爆炸时爆轰产物粒子的运动演化过程,采用光滑粒子流体动力学与有限元(SPH-FEM)耦合算法构建了环向切缝管爆破模型,在炸药上设置高斯点锁定不同位置的SPH粒子,观察分析不同粒子的运动速度、轨迹及岩体损伤过程。数值模拟结果表明:切缝与不切缝位置的爆轰产物粒子的运动形态存在显著差异,环向切缝中部与其端部以及非切缝段处均存在明显速度差。这种差异将在岩体中产生复杂应力场,有效促进被爆岩体的破坏。数值模拟研究结果验证了环向切缝管壁上的环向切缝能有效地调制爆轰波波形,进而通过切缝管狭缝的气隙聚能效应控制并会聚爆轰产物的流向与爆炸能量的定向释放,形成有别于传统空穴装药聚能效应的狭缝气隙聚能效应。

考虑地连墙槽段接缝影响的竖井应力和变形规律研究

由地下连续墙(简称“地连墙”)筑成的圆形围护结构径向变形小,在竖井工程中得到广泛应用,但在计算中如何合理考虑其环向效应是亟待解决的科学问题。为揭示地连墙槽段接缝泥皮对圆形超深竖井应力变形的影响,在某输水隧洞超深竖井数值分析中,采用实体单元模拟地连墙Ⅰ、Ⅱ槽段接缝泥皮,并在地连墙-岩土、混凝土衬砌-地连墙、地连墙-缝间填充物之间均设置接触面,对泥皮缝宽、材料特性进行了参数敏感性研究,获得了竖井支护结构的受力特征。结果表明:地连墙受力以竖向应力与竖向弯矩为主,随缝宽的减小或者缝模量的提高,地连墙的径向位移、竖向弯矩与竖向压力均减小,而环向压力增大;在开挖至土岩交界面时地连墙径向位移与竖向弯矩最大,开挖至坑底时环向弯矩最大。圆形衬砌受力以环向为主,其与地连墙受力方向互补,弥补了地连墙槽段接缝泥皮的环向削弱作用。研究成果可为竖井的设计优化与施工提供技术支撑。

基于CFD的雨水槽式截流井截留效果研究

截流井是截留式合流制排水体制的核心构筑物。目前,槽式截流井得到了广泛应用,但是,槽式截流井对于污染物的去除效果并未得到针对性研究,其去除污染物的原理也不明确。采用计算流体力学手段,计算了不同入流污染物浓度情况下截流井的截流效果,结果表明,槽式截流井对污染物具有良好的去除效果。

面贴式异向旋转双转子永磁电机的磁场解析计算

采用解析法分析了面贴式异向旋转双转子永磁电机的空载磁场分布。模型在二维极坐标下建立,考虑了径向/平行充磁,内永磁/外永磁转子结构。为了准确计算磁场分布和齿槽转矩,不同于之前的引入相对磁导函数或复数保角变换方法,而是直接利用边界条件来考虑定子槽的影响。在气隙和槽区域内采用拉普拉斯方程,在永磁体区域采用泊松方程求解,并且认为永磁体的相对磁导率是不为1的常数。通过傅里叶变换和分离变量法得出各部分磁通密度的径向、切向分量。通过转子转动,得出槽口区域磁场变化,同时准确估计该种电机的齿槽转矩和反感电动势。与有限元法计算结果比较,两者吻合很好,肯定了该解析法的计算精度。

考虑开槽的分数槽集中绕组永磁同步电机电枢反应磁场解析计算

从单个线圈产生的磁场出发,借助单元电机的概念,研究三种不同极槽配合下的单元电机电枢反应磁场的空间分布规律,由单元电机磁场分布矢量图得到单元电机电枢反应磁场的解析表达式;利用复数气隙比磁导,将开槽对电枢反应磁场的影响考虑在内;通过将解析法计算结果与有限元计算结果进行对比来验证解析表达式的准确性;并分析了不同极槽配合电机的电枢反应磁场的谐波成分和开槽对谐波成分和幅值的影响,得出定子开槽主要引起某些谐波分量幅值的变化。

转子绕组匝间短路对电机轴电压的影响

研究转子绕组匝间短路故障与电机轴电压的联系,采用气隙磁导法分析电机气隙磁场,建立考虑定子齿槽效的气隙磁导模型。当转子绕组匝间短路故障发生后,轴电压信号中将出现与齿槽数对应的故障特征频率,该特征频率可以作为诊断转子绕组匝间短路故障的依据。在故障模拟电机上进行实验,验证了所提方法的正确性。

一种高精度直线同步电机检相器的原理与设计

精确的相位检测是保证直线同步电机正常运行的重要条件。文中提出了基于直线同步电机长定子齿槽效应的相位检测原理,并通过三维有限元分析和实验对其进行了验证。根据检测线圈电感沿长定子周期变化的情况,提出了一种检相器的设计方案,用以确定磁悬浮列车运行中磁极与长定子之间的相对位置。其检测精度在采样频率范围之内可任意设定。通过仿真分析了采样对检相器检测精度的影响。

动磁式永磁无刷直流直线电机的齿槽力最小化

为提高永磁无刷直流直线电机的性能,必须研究减小其齿槽定位力(齿槽力)的技术措施。根据电磁弹射系统需要推进大质量载荷的要求,提出了1种大推力的动磁式永磁无刷直流直线电机模型。用有限元方法计算了磁极端部与定子齿槽相互作用形成的3种齿槽力分量,由傅里叶变换得到了各分量的功率谱。在对各分量进行频谱分析的基础上得出了产生齿槽力的主要原因是电机推力的二次谐波这一结论,提出了优化磁极宽度以减小齿槽力的方法。对优化设计后的电机模型进行了有限元计算和频谱分析,分析显示该电机模型推力的二次谐波已被大大削弱。计算了不同磁极宽度情况下的电机推力,结果表明采用该方法可以有效减小电机的推力波动。

考虑齿槽效应的表贴式永磁电机空载磁场建模

针对齿槽作用下的表贴式永磁电机空载磁场分布,提出了一种简化解析模型。该模型将等效磁路法和磁位解析法相结合,首先利用等效磁路法求得定子齿槽表面上的磁通密度分布,继而将其作为第二类边界条件之一,借助拉普拉斯方程和泊松方程获得一个磁极下电机磁场分布;通过剩余磁化强度修正函数,将该解拓展到整个电机范围。该解析模型充分考虑了齿槽效应对磁场的影响,求解过程简捷。经有限元仿真表明,对于内、外转子结构永磁电机,该解析模型均取得了较准确的磁场计算结果,为进一步研究电机反电动势和转矩特性提供了一种有效分析手段。

高功率微波缝隙耦合效应的试验研究

利用高功率微波源对预设的11种不同尺寸的缝隙做了耦合效应试验,得到了这11种缝隙对试验波段的一般耦合特性。试验结果表明:窄缝的耦合效应有较强的极化特性;从波长与缝隙的长度相对关系对耦合效应的影响来看,波长与缝隙的长度相当时耦合效应最强;在UWB,L,S,X几个波段内,缝隙的宽度越窄,耦合效应越弱;缝隙的深度能明显影响其耦合效应,随缝深的增加,耦合效应逐渐减弱;辐射波脉宽变化对耦合效应基本没有影响。