地下连续墙内埋管地热换热器传热模型

根据地下连续墙内埋管的结构形式和传热特点,建立开挖面以上和开挖面以下两部分的地下连续墙内埋管传热模型,并采用格林函数法推导其解析解.该模型能求解带有随时间变化的内热源、非齐次边界条件的复合介质热传导问题,可用于地下连续墙及周围土体内的温度场分析,还可用于地下连续墙内埋管布置形式、埋管间距以及间歇运行时间等参数的优化分析.

地源热泵型地下连续墙内埋管换热器优化设计

根据地下连续墙内埋管换热器传热模型及埋管内流体温度场提出了地下连续墙内埋管换热器换热能力和出水温度的计算方法,并基于正交分析给出了上部建筑负荷最大时地下换热器的换热量及出水温度最高值的回归公式.在此基础上,根据出水温度最高值、单组埋管长度以及地下连续墙单幅宽度等限制条件提出了地下连续墙内埋管换热器的优化设计方法,并以上海自然博物馆地下连续墙内埋管为例进行了计算.分析表明,该优化设计方法计算简便,容易为工程设计人员所接受.

坝内埋管结构的受力性态与破坏特征研究

为了比较准确地研究坝内埋管结构破坏特征与设计水头、埋管直径及管顶混凝土的关系,搜集了国内21座已建大坝埋管结构的相关资料,采用ANSYS软件,利用有限元法对不同设计水头、不同管顶混凝土厚度H与埋管直径D的坝内埋管结构的受力性态和破坏特征进行了研究。根据研究成果,提出了此种结构应据应变极限状态建立其设计计算方法的建议。

坝内埋管极限状态设计方法

本文在综合分析坝内埋管现行设计理论和方法的基础上，提出了坝内埋管极限状态设计方法．该方法以钢筋混凝土非线性分析为主要手段，可以同时考虑坝体荷载、内水压力、温度荷载的作用，全面分析坝内埋管中钢管、钢筋和混凝土的应力状态和承载情况，并决定钢管壁厚和外围坝体混凝土的配筋，它对于改进坝内埋管的强度设计，具有重要实际意义．

地下连续墙内埋管地下换热器设计计算方法研究

基于地下连续墙内埋管传热模型的解析解,根据地下换热器进水温度假定曲线,迭代原理及负荷聚合原理提出地下连续墙内埋管地下换热器逐时换热量的计算方法及地下换热器的设计计算方法,并与数值模型、地埋管传热模型及上海自然博物馆的现场试验数据进行比较与分析。结果表明:采用该文提出的方法得到的地下换热器逐时换热量与实测值非常吻合,更能准确分析地下连续墙内换热器可承担的换热量的变化情况,并通过将其与满足上部建筑物冷(热)负荷所需的换热量相比较,从而判断地下换热器的设计参数是否合理,为科学设计地下连续墙内埋管地下换热器提供依据。

坝内埋管结构的极限状态与设计方法研究

针对以钢筋屈服为标志的承载力极限状态和以此极限状态为依据的配筋计算方法不能完全反映联合承载坝内埋管结构的实际的情况,提出了以管周混凝土拉应变值达到埋管结构临界应变极限值时的状态为埋管结构的极限状态,并据此建立了钢衬钢筋混凝土坝内埋管结构的设计计算方法,为同类结构的工程设计提供参考。

坝内埋管管周混凝土拉应变影响因素分析

以某水电站坝内埋管为原型,建立了坝内埋管管周混凝土应变的分析数字模型。影响坝内埋管管周混凝土拉应变的因素包括:管顶混凝土厚度、管径、钢筋用量、温度应力等。针对各影响因素,利用有限元方法,采用ANSYS软件计算出各影响因素变化条件下的管周混凝土拉应变值,以比较得出不同影响因素对混凝土拉应变的影响规律,为进一步开展坝内埋管结构极限状态和设计方法的研究提供依据。

坝内埋管和坝后背管设计探讨

对我国现行《水电站压力钢管设计规范》中有关坝内埋管和坝后背管设计的内容进行详细分析,对规范中部分较难理解的内容表明了看法,对关键部位的设计提出了合理的建议,认为规范中有关坝内埋管和坝后背管设计内容中部分内容还有待进一步明确,以便设计者更好理解和应用。

坝内埋管和坝坡背管的比较

文章重点介绍了坝内管道布置方式,即坝内埋管和坝坡背管就枢纽布置、结构设计及施工等方面进行了比较分析。

混凝土灌注桩钢筋笼长度桩内埋管磁法检测与分析

混凝土灌注桩广泛应用,一方面如果钢筋笼长度在施工中不能满足设计要求,将导致灌注桩不能满足承受设计荷载要求,影响结构的承载力、稳定性和抗震性能,使建(构)筑物安全性降低甚至破坏;另一方面,由于混凝土灌注桩钢筋笼属于隐蔽工程,钢筋笼长度的工后检测难度大,故灌注桩钢筋笼长度短缺已成为少数工程偷工减料的主要手段。通过实例尝试从桩内埋管施工工艺、对成桩后桩承载力的影响、与未埋管桩检测的经济分析对比,探索桩内埋管磁法检测钢筋笼长度的可行性。

坝内埋管仿真模型试验研究

根据仿真模型试验成果分析大直径混凝土坝内埋管的钢衬、钢筋和混凝土联合作用,加劲环对应力分布的影响,说明混凝土标号和施工质量是决定坝内埋管承载能力的关键。

张峰水库供水发电洞洞内埋管及电站厂房明管制安施工

文中详细介绍了张峰水库供水发电洞洞内埋管及电站厂房明管制作、安装及防腐措施。

某水电站拦河坝厂房进水口及坝内埋管有限元分析及配筋计算

采用三维有限元法对某水电站拦河坝厂房进水口坝段进行计算分析,研究进水口及坝内埋管在各种工况下的变形和应力规律,并根据各部位的控制工况进行结构配筋计算。

坝内埋管和坝坡背管的比较

文章重点介绍了坝内管道布置方式，即坝内埋管和坝坡背管就框纽布置，结构设计及施工等方面进行了比较分析。

内埋武器机弹分离动态风洞投放试验研究

基于动力学相似的动态风洞投放试验研究了尖拱圆柱体从空腔中分离的气动及运动特性,并创新性地采用快响应压敏漆技术对动态运动模型表面上的压力分布测量进行初步探索研究,试验中探究了不同空腔模型攻角(α=0°,-1.5°,-3°)及弹体在空腔内的不同位置(L_(0)=25 mm,39 mm)对内埋武器机弹分离特性的影响。结果表明:弹体在空腔内的位置对机弹分离运动特性的影响最大,当L_(0)=25 mm时,弹体模型头部区域压力明显高于后部区域压力,产生抬头俯仰力矩,导致弹体模型俯仰角逐渐增大,最终碰撞空腔模型,降低载机攻角并未改变弹体模型碰撞空腔模型的效果。当L_(0)=39 mm时,弹体模型在给定的攻角下均能安全地从空腔中分离。

带内埋质量超声速悬臂板的颤振特性

为提高具有内埋质量升力面的颤振速度,将其简化为带集中质量的矩形悬臂板。基于假设模态法和一阶活塞理论得到颤振模型,进而考察其颤振特性。首先,基于Kirchhoff薄板理论建立矩形悬臂板的结构动力学模型,并利用假设模态法得到带内埋质量时的模态属性。其次,引入一阶活塞理论近似求解在超声速条件下的模态气动力,代入结构动力学模型得到颤振方程的时域表达。最后,通过引入指数形式的模态位移将颤振方程变换至频域并通过p-k法求解颤振速度和颤振频率。通过改变内埋件的位置、质量和数目等参数,得到其对超声速悬臂板颤振特性的影响规律。研究结果表明,在悬臂板前缘靠近翼梢区域内埋小质量物体可有效提高升力面的颤振速度,而在翼根附近,颤振速度对内埋质量的变化不敏感。

内埋可变导热管建筑顶面隔热层节能分析

为减少室内空调能耗,文中对目前广泛使用的在建筑顶面之上铺制隔热层的建筑节能方法做进一步优化。文中以北京地区某建筑为例进行计算分析发现,隔热层的高热阻在夜间不利于建筑顶层白天积累的热量向外界排散。为在夏季夜间减小隔热层热阻,加速建筑顶层白天积累热量的排散,提出一种内埋可变导热管的建筑顶面隔热层,即在建筑顶面隔热层内间隔一定距离埋制可变导热管。夏季白天工况,可变导热管不启动,为高热阻状态;夏季夜间工况,可变导热管传热能力强,减小了隔热层热阻,加快了夜间建筑顶层结构热量的向外排散,计算结果表明,按照间隔0.3m铺制可变导热管的隔热层比铺制普通隔热层的空调制冷量下降15.1%;冬季工况热管传热能力非常差,隔热层保持了高热阻状态,避免了室内热量损耗。这种方法节能效果明显,可为建筑节能研究工作提供参考。

高马赫数内埋武器分离特性数值模拟研究

高马赫数(Ma>2)武器舱剪切层和激波更强,其流动特性与通常的亚、跨、超声速武器舱也有所不同,从而可能导致内埋武器的分离特性也不同。基于非结构混合网格流场解算器NNW-FlowStar,在前期针对高马赫数空腔流动模拟建立的改进HLLE++格式和自适应混合网格技术的基础上,采用数值模拟手段对比分析了Ma=4和Ma=2时的内埋武器分离特性,研究了环状板、横柱、锯齿和圆柱阵列等不同前缘流动控制措施对高马赫数(Ma=4)武器分离特性的影响,为高马赫数内埋武器的安全分离方案设计提供指导。研究表明:高马赫数(Ma=4)时,由于武器舱流动特性和武器舱前缘激波的激波角的不同,导致起始时刻内埋武器与武器舱之间的通道效应和分离过程的激波干扰不同,使得高马赫数(Ma=4)时内埋武器的姿态角和俯仰力矩与马赫数为2时差异较大;采取前缘扰流措施后,内埋武器的抬头趋势有所减弱,偏航角有所减小,有利于导弹的安全分离。

移动车辆激励的内埋膜复合材料桥梁结构动力学计算

桥梁通常由钢筋混凝土复合材料构成,钢筋数量众多且以铺层方式埋于混凝土内部.传统方法通常采用二维梁单元建模,进行桥梁动力学计算,虽然具有很高的求解效率,但计算精度较低.文章提出了内埋膜复合材料模型,对钢筋混凝土桥梁结构进行均匀化建模,建立了移动车辆激励的桥梁结构有限元求解模型,实现了车桥耦合动力学问题计算.将钢筋铺层结构等体积等效为膜结构,分别对混凝土实体结构和膜结构进行有限元离散,建立了实体单元和膜单元的内埋约束方程,描述了钢筋和混凝土之间的相互作用关系.给出了移动载荷的计算方法,采用射线法识别移动载荷加载单元位置,推导了实体桥梁与车辆模型的车桥耦合系统动力学方程,采用HHT-α方法构造了动力学方程求解格式,通过数值算例验证了方法的有效性.采用内埋膜方法对桥梁复合材料结构进行精细建模,可以获得移动车辆激励工况下精确的车辆与桥梁动力学响应,将在桥梁动力冲击分析、桥梁损伤识别和健康监测等方面有重要应用.

地下连续墙内埋管换热器传热性能的试验研究

采用现场试验的方法对上海自然博物馆地下连续墙内埋管的传热性能进行了试验研究,分析了埋管布置形式、循环水流速、进水温度和运行模式对换热效果的影响.试验结果表明:地下连续墙内埋管的布置形式和传热性能都与传统的地埋管有较大的不同;混凝土水化热对地下连续墙体的温度有较大影响;增大埋管的支管间距可以提高其换热效果;在试验工况下的单组埋管合理流速为0.6～0.9m/s,;地下连续墙内埋管的换热量随进水温度呈线性变化;采用间歇运行的模式,可以提高热交换系统的换热量.