水平或小坡度上坡管气液两相塞状流模型

本文研究了油气混输中常见的塞状流,给出了塞状流的数学模型及其计算结果与实验结果的比较。文中提出了一个水平或小坡度(0°<β<20°)上坡管的气液两相塞状流的半经验理论分析数学模型。它能适用于管径在25.4mm以上,中、低流速(U_M<6～7m/s)及中低压(<5MPa)的塞状流。该模型计算简便,精度较高。

东沙海域上坡波导声传播实验及其特性分析

针对上坡波导环境对水声传播的影响,在东沙海域开展海上声传播实验,观测到了斜坡顶端声能量急剧下降的现象。通过建立实际波导环境模型,利用抛物方程理论计算声传播损失,验证了斜坡环境对声传播的影响,并利用射线方法对声能量急剧下降机理进行了讨论和分析。结果表明:声波在声速负梯度环境上坡传播过程中,受声源深度、斜坡坡度、斜坡水平距离和海底声速的综合影响,有效传播至斜坡顶端的声能存在显著差异。声源深度越浅、斜坡坡度越大、海底纵波声速越低,传播至斜坡顶端的声能量越弱;此外,与水平波导相比,斜坡波导的水平距离增加同样会加剧声能的衰减。

不同上坡跑增速策略对男性业余马拉松跑者下肢关节运动学的影响

目的:探讨3种不同上坡跑增速策略的男性业余马拉松跑者在步速控制的条件下,下肢关节运动学及垂直地面反作用力的差异性。方法:根据排除和纳入标准,筛选18名业余马拉松运动员,并依据不同的上坡跑增速策略将其随机分为3组,定义G1组为步频增加组(n=6人),G2组为步长增加组(n=6人),G3组为步频步长同时增加组(n=6人),随后采用Vicon红外高速运动捕捉系统和ZebrisFDM-T系列步态分析跑台,分别采集受试者在6.6 km/h和10 km/h速度条件下的步态数据、下肢各关节运动角度及垂直地面反作用力峰值,并对其数据进行分析讨论。结果:最终有17人完成了整个实验。从6.6km/h增速到10km/h后,支撑腿着地瞬间,G2组的膝关节屈曲角度、踝关节背伸角度大于G1、G3组且均有显著增加,G1、G3组的膝关节屈曲角度、踝关节背伸角度均有一定程度的减小。支撑腿最大缓冲时,G2组3个关节的角度均出现了一定程度的增加,且G1、G3组的角度(除G3组髋关节屈曲角度)都有一定程度的减小。支撑腿蹬离瞬间,3组髋关节伸展角度都有一定程度的增加,G2组膝关节屈曲角度的减小幅度较G3组更为明显,G3组踝关节跖屈角度增加幅度较G1、G2组更大。结论:上坡跑过程中,增加步长和同时增加步长、步频的业余马拉松爱好者,对其膝关节及踝关节的功能需求较大,而步频的增加则对髋关节的功能较为依赖。选用增加步长或步频步长同时增加的增速策略,会带来下肢各关节更高的关节负荷。

EBZ200A悬臂式掘进机大坡度掘进上坡辅助系统改造应用

随着煤矿井工开采难度的不断加大,复杂的地质构造成为制约煤矿生产进度的重要因素之一。目前,国内使用的EBZ200A悬臂式掘进机,设计爬坡能力±18°,然而在长城六矿1302N切眼综掘工作面施工,巷道平均倾角α=32°,最大倾角α=39°,由于大坡度切眼施工大大超出了掘进机设计最大爬坡能力,为了保证掘进机的使用安全,现对掘进机行走部加装了外置辅助行走装置。实践表明,该装置的使用实现了国内大倾角“综掘”施工的先例,而且大大提高了掘进设备适应性、生产安全性,提高了施工效率,节约了生产成本。

高速公路六轴货车上坡平衡速度特性研究

《公路路线设计规范》中关于纵坡的相关规定是根据比功率为9.3 kW/t的二轴货车的性能制定的,而目前高速公路的主流车型为六轴货车,其动力性能远低于前者,爬坡动力不足,与小客车形成了过大的运行速度差,导致道路的通行能力和服务水平的降低,甚至引发交通事故。为了探究纵坡指标与六轴货车动力性能之间的关系,文中以高速公路常见的六轴货车为原型,利用汽车动力学仿真软件TruckSim建立道路模型和车辆模型,测试不同比功率的六轴货车以不同初速度驶入不同纵坡坡度路段的行驶速度,并推导平衡速度的计算公式。结果表明,同一比功率的六轴货车以不同初速度驶入同一坡度路段时平衡速度相同;同一比功率不同坡度上,车辆的平衡速度不同,坡度越大,平衡速度越小;不同比功率的车辆驶入同一坡度纵坡时,车辆的平衡速度随比功率增大而增大;平衡速度随纵坡坡度和车辆比功率的变化关系可近似看作线性相关。

高速公路长上坡路段抗车辙沥青路面施工技术研究

为研究高速公路长上坡路段抗车辙沥青路面的应用,解决其车辙病害,论文以某高速公路长上坡路段为研究背景,对长上坡路段沥青混合料的配合比设计进行分析,总结出最佳设计方案,并针对长上坡沥青路面的特点,提出不同的施工技术。

大交通量连续上坡路段交通安全设施技术探讨

近年来,随着交通工具的普及和道路交通量的增加,大交通量连续上坡路段的交通安全问题引起了广泛关注。为了有效降低此类路段事故的发生率,深入研究和设置一系列的交通安全设施十分必要。基于此,本文通过分析大交通量的特性,探讨了大交通量连续上坡路段交通安全设计和施工技术,以期提升大交通量连续上坡路段的使用效率。

山区高速公路车辆上坡最大纵坡及坡长限制

为实现山区高速公路路线设计安全、经济和保护环境,以高速公路交通调查资料为基础,应用汽车动力学原理,提出对山区高速公路车辆上坡行驶的最大纵坡按照理想最大纵坡、缓和坡段纵坡和一般最大纵坡划分的概念,并对纵坡及坡长限制提出建议值。该成果可以指导山区高速公路纵断面设计,并为技术标准的制定提供参考依据。

黄土区坡面侵蚀时空分布与上坡来水作用的实验研究

本文采用多坡段模型,运用模拟降雨实验方法研究了坡面侵蚀时空分布特征和上坡来水来沙的侵蚀作用,结果表明:坡面各部位的侵蚀方式与雨强密切对应。定量分析得出径流量、产沙量与坡度呈对数关系,与坡长呈线性关系,与雨强呈幂函数关系,建立了产沙量与坡度、雨强及径流量的关系式。同时也建立了产沙量、产沙增量与上坡来水来沙的关系方程,上坡来水使梁峁坡和谷坡产沙量增大了20 2%～63 5%和42 9%～74 5%。

高速公路上坡路段半刚性沥青路面的三维有限元分析

运用三维有限元方法,分析了不同道路纵坡下路面结构层层底最大拉应力、层底最大剪应力和土基最大压应变的变化规律,以及上坡路段在不同超载率、路面摩擦系数和温度状况下各主要路面结构力学指标的变化情况,并提出了相应的防治对策。分析结果表明,道路纵坡改变只对面层所受拉力有影响,更易使面层产生开裂;各面层都是剪应力作用的主要集中区域;超载率、路面摩擦系数和温度对上坡路面结构受力都存在不同程度的影响,汽车超载的影响最大。因此,应尽量提高沥青混合料面层的抗拉强度和抗剪强度,并严格限制上坡车辆超载。

高温条件下上坡路段沥青路面结构性能研究

结合京珠高速公路某路段的现场路面温度实测结果,运用三维有限元方法,重点分析了不同道路纵坡、不同应力场情况下,上坡路段路面结构在水平和竖向荷载综合作用时,其最大拉应力、最大剪应力和最大路表弯沉的变化规律。分析结果表明,道路纵坡改变只对面层所受应力有较大影响,且只在距路表2 cm深度范围内存在拉应力;高温温度场的存在虽然不会明显加大上坡路面结构各层的拉应力和剪应力,但会使路表弯沉明显增大,容易导致车辙破坏。对京珠高速公路某路段车辙病害展开现场调查,调查发现该路段严重的车辙变形60%是由中面层产生,其余40%是由上面层和下面层产生,即车辙大多来源于中面层。最后,提出了上坡路段沥青路面结构设计建议,还据此进行面层混合料设计,且铺筑了试验路。所设计的沥青路面车辙发展缓慢,能适应炎热环境温度下长大纵坡的道路交通。

高速公路长大上坡路段的通行能力及安全分析方法

在实测数据的基础上,以VISSIM为仿真平台,建立长大上坡路段仿真模型,分别以交通量、大车混入率、坡度、坡长为参数对长上坡路段的通行能力和车辆运行安全进行仿真试验。仿真结果显示:通行能力随着交通量的增加先增加,至道路饱和状态后,开始减少;随大车混入率的增加,通行能力呈下降趋势;通行能力随着道路坡度的增加明显呈下降趋势;坡长对通行能力的影响与坡度密切相关。冲突率作为长上坡路段交通安全评价指标,随着交通量的增加呈先增加后降低的趋势;随着大车混入率增加,冲突率先增加后减少,混入率为40%时交通冲突率达到峰值;随着坡度和坡长的增加,交通冲突率呈上升趋势,并且增长率越来越大。

长大上坡沥青路面内部应力分析

在不同的工况下,应用ABAQUS有限元软件对长大上坡沥青路面内部应力进行了分析,得出各状态下的最大应力及其变化的规律,同时分析了长大上坡的坡度、坡长与车辆速度之间的关系及作用于路面上的力学行为,构建了车辙的变形和应力及其作用时间的关系模型。研究结果表明:在重载、超载条件下,各项应力值都呈明显加大的趋势;在长大上坡上加速行驶时,各项应力中最显著加大的是剪应力;长大上坡的沥青路面在车辆加速和减速、重载慢速行驶和超载的情况下容易受到破坏。

陆架斜坡海域上坡波导环境中声能量急剧下降现象及其定量分析

深度较浅的声源其辐射声波在陆架斜坡海域上坡传播时,在斜坡顶端会出现声能量急剧下降现象.利用射线声学模型分析了造成这一现象的原因,并根据抛物方程声场模型计算的深海和浅海平均传播损失定义了"声能量急剧下降距离",定量分析了声源位置对该现象的影响.结果表明:声源深度对"声能量急剧下降距离"影响较大,而声源与斜坡底端水平距离对其影响较小;当声源深度变大时,部分掠射角较小的声线最终能够达到斜坡顶端,致使"声能量急剧下降距离"增大,继续增加声源深度,将导致上坡声能量急剧下降现象消失.利用抛物方程声场模型对陆架斜坡海域上坡声传播进行数值仿真,结合"声能量急剧下降距离"的定义,计算并比较了声源位置不同时该距离的变化,数值计算结果验证了理论分析.

高速公路特长上坡路段安全性设计研究

高速公路特长上坡路段的交通安全问题主要是由于上坡时不同车辆的速度差较大、通行能力降低所引起汽车频繁变道超车造成的。该文基于汽车的动力性能,从上坡速度预测模型和通行能力两方面分析产生交通安全问题的原因,并给出可行的解决方案。

上坡快走与慢跑过程中能量消耗、脂供能等相关指标变化特征分析

目的:通过对上坡快走与上坡慢跑两种不同运动形式相同速度运动过程中的摄氧量、心率、RPE、核心温度、步频等指标的实时监测,探讨人体在运动过程中相关生理指标的变化特征。方法:选取10名20~25岁的健康男性作为受试者,分别进行上坡快走和上坡慢跑(跑台速度6.4 km/h,坡度10%,运动时间40 min),采用MOXUS气体分析系统以及核心温度检测系统对受试者的相关生理指标进行实时监测。结果:(1)上坡慢跑与上坡快走相比,20 min后最大摄氧量百分比较高(P<0.05);(2)上坡慢跑与上坡快走相比HR较高,且在25 min后所有时间点均有显著性差异(P<0.05);(3)在20 min后的所有时间点,上坡慢跑与上坡快走相比核心温度较高(P<0.05);(4)上坡慢跑10 min与35 min、40 min的最大摄氧量百分比相比较低(P<0.05);上坡快走10 min最大摄氧量百分比与其他时间点相比较低,但差异不显著(P>0.05)。结论:(1)上坡慢跑比上坡快走心肺反应更为强烈,能量消耗更多,这可能是上坡慢跑过程中步频较高等因素导致;(2)上坡慢跑比上坡快走运动结束时核心温度变化大,这可能与上坡慢跑时运动强度和能量消耗较高有关;(3)在上坡慢跑与上坡快走运动过程中,二者糖消耗基本相同,上坡慢跑过程中总能量消耗较高是由脂肪消耗更多导致。

高速公路上坡路段半挂汽车列车行驶速度特性试验研究

选择高速公路常见的六轴半挂汽车列车为代表车型,在重庆山区高速公路上测试了列车以不同入坡初速度(80、90、100km/h)驶入不同坡度(2.2%、2.9%、3.5%)路段后的行驶速度,并分析了小轿车追尾半挂汽车列车的追尾特性。结果表明:半挂汽车列车以不同初速度进入同一坡度路段运行时达到最大持续爬坡速度相同;在不同坡度上,车辆的行驶速度下降变化不同,最大持续爬坡速度也不同,坡度越大,速度下降越快,最大持续爬坡速度也越小;小轿车追尾半挂汽车列车的时间随半挂汽车列车入坡初速度的降低而缩短,坡度大小对小轿车追尾半挂汽车列车有影响,但影响较小。

山地城市道路长上坡路段交通噪声分布特性实测研究

为了得到山地城市道路长上坡路段汽车行驶噪声的幅值水平和影响因素,在重庆市主城的长大上坡路段上采集了汽车行驶噪声值,分析了车型、横向间距(距路缘线之间的距离)、坡长、驾驶行为等因素对噪声的影响。结果表明:夜间的交通噪声水平与日间相比并没有出现大幅度的衰减;汽车行驶噪声随着传播距离的增加而逐渐衰减,每增加5 m,噪声均值要衰减约3 d B左右,距离路侧5 m时,噪声值会降到重度污染的阈值以下;距路侧10 m时则会进一步降到中度污染水平以下;小轿车噪声均值要比公交车低10 d B;驾驶员有冲坡习惯时坡底第二个测试断面的噪声值会显著增加,驾驶员在到达坡顶之前也会再次加速冲坡,导致坡顶的噪声值显著增加;在大型车数量相当的情况下,路段的坡度值越高,噪声值越大。

高速公路上坡段交通事故特征及致因分析

通过对宁杭高速公路东庐山段2006年1月～2010年7月的交通事故资料的统计,从事故地点、事故时段、事故形态和事故车型等方面分析了上坡段交通事故的主要特征。研究发现:高速公路上坡段发生交通事故的风险要远大于下坡及其他路段;事故多发生在长大上坡段的中后部和竖曲线段;事故形态主要是追尾、撞护栏和撞固定物,而且重特大交通事故中追尾事故比例大;夜间的事故率和严重程度高于白天,尤其是凌晨02:00～06:00时为重特大交通事故高发期;大货车和小客车是坡段内交通事故的主要车型。上坡段事故的致因为疲劳驾驶、车辆速度离散性大、交通组成复杂。

降雨特征和上坡来水对产沙的综合影响

降雨特征和上坡来水是影响黄土高原特定小流域不同地貌部位产沙极重要的因素。通过对羊道沟小流域不同测区26场降雨,径流实测资料的分析发现,在梁峁坡区,不同地貌部位的产沙量(S)与降雨特征指标(R_P),上坡来水量(Q_L)及R_P·Q_L呈正比相关。在沟坡区,S正比于R_P,Q_L及R_P·Q_L,而反比于Q_L^2。且S,R_P和Q_L三者关系可用一组回归方程表示之。