冷媒温度和渗流速度对富水砂层冻结温度场的影响规律研究

针对天津地区地铁隧道施工中存在富水砂层等复杂水文地质条件下的冻结问题,通过室内模型试验和数值模拟的结合,研究了冷媒温度和渗流速度对砂土冻结温度场、交圈时间和冻结壁发展的影响。研究结果表明:随着冷媒温度降低,冻结管附近的温度梯度越陡,冻结壁也变得更厚。渗流存在时,渗流水将冷量从上游带到下游,阻碍了冻结壁在上游方向的发展,同时在一定程度上推动了冻结壁在下游方向的发展,导致冻结壁厚度不均匀。最终,冻结壁的形状从静水时的圆形发展为心形。在实际工程中,采用注浆等手段减缓渗流速度,并降低冷媒温度,可缩短交圈时间,确保冻结进程顺利进行。

温度对冻结壁交圈速度影响的数值模拟研究

针对常规冻结法冻结壁交圈速度较慢的问题,文章使用ANSYS15.0有限元分析软件,对冻结壁及周围土体进行三维建模,模拟计算土体冻结的过程。以长12米,宽20米,深2米的单层土体为研究对象,分别研究了冷媒温度为-30℃、-40℃、-50℃、-60℃、-70℃的土体冻结情况。选取相同的关键节点,分析了不同冷媒温度下模拟土体的温度场特性。得出相应的冻结壁交圈时间分别为:8.8天,6.7天,5.3天,4.7天,4.2天。相应的冻结壁厚度扩展速度分别为:16.9mm/d,19.5mm/d,21.6mm/d,23.5mm/d,25.3mm/d。

新型蓄冷工质——异丁烷水合物生成特性的实验研究

为探讨新型蓄冷工质—异丁烷水合物快速生成的影响因素,利用自行设计的小型搅拌式水合物制备系统,在定容法实验条件下,比较不同水量、搅拌速率、初始冷媒温度、水样条件下水合物的生成特性。实验结果表明:水量为200mL时,有着较大的气液空间比,利于水合物的生成;适当的搅拌速率增加扰动,有效改善气—水体系传质力,利于水合物生成,但搅拌速率过大易使水合物分解;初始冷媒温度越低,过冷度越大,水合物生成量越多;历史水具有"记忆效应",诱导时间最短;相对于历史水和蒸馏水,水合物在自来水中总生成量不多。

影响氯化氢含水量的主要因素及其控制措施

通过采用单因素变量法对氯化氢合成系统进行调试,找出影响氯化氢含水量的主要因素,主要包括:原料氯气含水量、合成炉运行负荷、合成炉石墨内筒渗水量、冷凝器冷媒温度。提出控制氯化氢中水含量的相应措施,使之达到进三氯氢硅合成系统的要求。

蒸汽型溴化锂制冷机组的一种控制方法

根据蒸汽型溴化锂制冷机组结构与控制要求,介绍了一种“非线性周期间歇式”冷媒水温度的控制方法,并对该方法的控制效果进行了分析,给出了以PLC为控制器的硬件框图及软件流程图。

渗流地层人工冻结壁交圈时间计算方法

为解决目前相关设计规范中尚无渗流地层人工冻结壁设计及计算方法的问题,利用COMSOL Multiphysics有限元软件实现渗透地层温度-渗流场耦合计算,并通过室内试验对计算结果进行验证。通过数值计算研究温度场随渗流速度、冻结管间距、冷媒温度变化的发展规律。结果表明:当地下水渗流速度大于临界渗流速度时,冻结壁不交圈,临界渗流速度与冻结温度梯度之间存在具有良好的线性关系;通过对二者关系进行拟合,提出临界渗流速度的计算方法。借鉴固结理论的思想,提出无量纲化的交圈因数,利用成长函数曲线较好地拟合不同冻结管间距和冷媒温度条件下的交圈因数-渗流速度曲线。在此基础上,建立渗流条件下人工冻结交圈时间计算方法。研究成果可为渗流地层中人工冻结施工设计及计算提供借鉴和参考。