考虑全寿命周期围岩冻结规律的寒区隧道抗冻设计研究

为解决寒区隧道全寿命周期内冻害问题,考虑寒区隧道全寿命周期围岩冻结和冻胀敏感性,通过数值分析和理论计算研究寒区隧道围岩冻结的发展规律和冻胀力荷载分布特征,并提出基于冻胀力荷载分级的寒区隧道全寿命周期分段抗冻设计方法。研究表明:1)全寿命周期内寒区隧道围岩的冻结深度在运行初期迅速增大,然后逐渐保持稳定,围岩冻结深度的发展速度主要与年平均气温和年气温振幅相关;2)寒区隧道冻胀力荷载随冻结深度的增大而增大,全寿命周期的最大冻胀力荷载沿纵向呈现出显著的非均匀分布特点;3)采用基于全寿命周期冻胀力荷载分级的分段抗冻设计可避免寒区隧道全寿命周期的冻害风险,同时提高抗冻支护的经济效益。

寒区铁路隧道排水系统冻结规律研究

为探究寒区铁路隧道排水系统冻结响应规律,明确铁路隧道防寒抗冻关键环节,基于模型试验方法,采用3D打印技术制作隧道精细化缩尺模型。该模型具有完整透明的排水结构,能够实现寒区隧道排水系统冻结过程可视化,在此基础上开展多组不同温度工况下排水系统的冻结响应试验。结果表明:1)隧道拱脚以上部位是围岩温度变化较大的位置,变化幅度最大值出现在隧道最大跨处;拱脚以下部位围岩温度变化较小,且始终高于其他测试部位,验证了深埋中心水沟的意义。2)各温度工况下寒区隧道排水系统冻结起点均为侧沟,然后为环向盲管,试验过程中横向导水管和中心水沟未冻结;侧沟和环向盲管的连接处为隧道排水系统防寒抗冻的关键节点和薄弱环节,应加强对该部位的保温措施。

板栗冻结规律及速冻加工技术研究

通过测定板栗在不同冻结温度的冻结曲线探讨板栗冻结规律 ,并通过酶活性检测、色差分析和感官评价 ,探讨冻结前热烫、添加抑制剂处理等措施对速冻板栗色、香、味保持的影响。试验结果表明 ,板栗冻结过程与一般的果蔬冻结过程有所不同 ,冻结过程 3个阶段不明显 ,只有初阶段和中阶段。其冻结点温度为 - 2 8℃ ,而最大冰晶生成带为 - 2 8～ - 1 5℃ ,与通常果蔬的 - 1～- 5℃不同。板栗含水分少、淀粉多 ,对冷冻适应能力强 ,适合冻结与冻藏 ,只要加工处理适当 ,就可以保持较好品质。影响速冻板栗产品质量的主要因素是酶活性 ,其次是包装。冻结前浸渍糖液及其他添加剂处理对速冻板栗色泽、风味影响不明显。除了酶褐变和非酶褐变 。

荔枝冻结规律探讨及速冻加工技术

果皮褐变、裂果和汁液流失多是目前荔枝速冻生产的难题。本文通过测定荔枝在不同冻结温度下的冻结曲线及其结冰率和汁液流失率等情况 ,探讨荔枝冻结规律 ,为提高速冻荔枝商品质量提供参考。试验结果表明 :荔枝冻结过程 3个阶段不明显 ;冻结点约为 -3 0℃ ;最大冰晶生成带约在 - 3～ - 15℃。建议荔枝速冻采用去皮速冻工艺 ,这样既可避免果皮褐变问题 ,又可解决速冻与裂果的矛盾 ,减少汁液流失 ,提高速冻荔枝的商品价值 。

芋头冻结规律与速冻工艺的试验研究

对芋头的冻结规律与速冻工艺进行了研究。结果表明,芋头冻结时过冷点为-2.8℃,冰点为-1.7℃,最大冰晶生成区范围在-1.7～-15℃之间。速冻芋头的最佳热烫工艺为100℃/6min。采用液氮间接冻结工艺进行速冻芋头的生产效果最佳。

速冻鲜食玉米的冻结规律及工艺优化研究

鲜食玉米在速冻加工中存在水分、色泽、香味及营养损失等问题,严重影响产品的品质。以中糯301、超甜2018为实验材料,对鲜食玉米的冻结规律与速冻工艺进行了研究。结果表明,鲜食玉米冻结时过冷点为-1.2℃,冰点为-0.7℃,最大冰晶生成区范围在-5℃^-1.2℃之间。1%的食盐溶液浸泡鲜玉米穗20 min,可达到驱虫和护色的效果;汽蒸22 min^30 min,能达到较好的烫漂效果;冻藏时间达8个月,玉米仍能保持良好的感官品质和营养品质;速冻玉米在-18℃采用包冰衣的方法可实现0~3个月的短期保藏,采用真空包装能有效降低玉米的失重率,可以保藏6~8个月。

软土地层冻结加固工程塑料管冻结壁形成规律及影响因素研究

针对地铁隧道盾构进出洞冻结加固工程中,盾构机刀盘无法切割土体中钢制冻结管的难题,提出采用塑料管作为冻结管,以实现直接切割。为获得塑料管冻结时的冻结壁发展规律,采用实体物理模型试验与有限元模型分析相结合的方法进行研究。将模拟计算数据与实体物理模型试验数据进行对比,验证了有限元计算模型的准确性;基于该模型,研究不同因素对冻结壁的影响规律。研究结果表明:PVC(聚氯乙烯)管冻结时的冻结壁发展速度约为钢管冻结时的0.85倍;PVC管冻结时,管径与初始地温对冻结壁发展速度有一定影响,冻结壁发展速度随管径增大而线性增快,随初始地温上升而线性降低;PVC管冻结时,盐水温度对冻结壁发展速度影响较为明显,两者之间近似呈线性关系,盐水温度每降低5℃,冻结壁发展速度增快6.2 mm/d。

桑葚冻结过程中的温度变化特性

为了研究桑葚在冻结过程中的温度变化规律,运用热镀锡膜铜-康铜热电偶测温方法测定桑葚在冻结过程中温度变化曲线,对桑葚果实与汁液在冻结过程中温度变化进行比较,并对冰点温度与可溶性固形物含量的相关关系进行探讨。结果显示,桑葚果实的冻结曲线有3种形式,典型的形式具有过冷点、初始冰点、平衡冰点、终止冰点4个关键特征温度点;空气温度越高,冻结速率越低,过冷现象越显著;桑葚果汁较果实更容易冻结;桑葚果实的可溶性固形物含量为9%～26%,含水量为72%～88%,平衡冰点温度为-3.0～-7.5℃,平衡冰点温度与可溶性固形物含量呈负相关关系,与含水量呈正相关关系。

内蒙古河套灌区季节冻土的冻结特征

在中国北部存在大面积的季节冻土区，渠系上的水工建筑物。在每个冻融周期过程中，都会对建筑物有不同程度的破坏，要找到破坏的原因，得从研究冻胀规律着手。

寒区长距离输水渠道水流冻结模型试验研究

研究寒区渠道内水流冻结规律对于渠道冰冻灾害防治有积极意义,研制了寒区长距离输水渠道水流冻结模型试验系统,模拟了渠道中冰塞、冰盖的形成过程,分析了水流结冰变化规律及冰盖形成前后水位和流速的变化规律;利用COMSOL Multiphysics软件三维仿真了模型内水流的流态,并与实测流速结果进行对比。结果表明,研制的模型试验系统可较真实地模拟长距离输水渠道冬季运行的实际状态,是研究渠道冬季运行的有效试验手段;冰盖的形成起源于冰花、碎冰在水中障碍物或流速缓慢区域的堆积和热增长;冰盖形成的时间与流速成线性关系;冰盖形成后渠道过水断面各个位置流速普遍减低。

负温高强泵送混凝土冻结损伤律及细观特征研究

通过对负温高强泵送混凝土的抗冻临界强度的研究 ,得出其早期承受冻结的冻结损伤规律 ,并且对不同程度冻结损伤的混凝土的细观结构进行了研究 ,研究表明 。

不同压力下柱状蔬菜的冰温测量与分析

冰温值的测定是蔬菜冰温保鲜技术推广的关键之一。本文选取黄瓜、胡萝卜、茄子、西葫芦四种常见柱状蔬菜作为实验对象,在常压、0.08 MPa、0.06 MPa、0.04 MPa、0.02 MPa五种不同压力下分别进行冰温测量实验。绘制出不同压力下四种柱状蔬菜冻结曲线,得到压力变化对蔬菜冰温值的影响趋势,以及不同压力下的蔬菜冻结规律。实验结果表明:不同压力下四种柱状蔬菜的冻结规律基本一致:温度迅速下降达到破坏点,后极速上升跃至某温度点,之后温度曲线相对比较平缓,或存在小幅的温度变化;贮藏压力的改变对四种柱状蔬菜冰温值的影响规律大致相同:黄瓜、胡萝卜、茄子三种蔬菜在不同压力下的冰温值均随贮藏压力的下降呈上升趋势,而西葫芦冰温值随贮藏压力的下降呈先下降再上升趋势;实验中得到的冰温值与破坏点可以作为四种蔬菜贮藏参数,同时也对其他柱状蔬菜的冰温贮藏具有参考价值。