孔板后压力恢复长度的影响因数定量关系

孔板消能工具有构造方便、消能效率高以及经济等优点,在我国水电工程及泄流工程中得到广泛应用.在多级孔板设计中,孔板间距与孔板后压力恢复长度有关,而孔板后压力恢复长度的研究却很少.利用数值模拟法对孔板后压力恢复长度的影响因数进行了定量分析.结果表明,孔板后压力恢复长度主要由孔板孔径比、孔板相对厚度以及流经孔板流体的雷诺数等相关参数决定:当雷诺数增大到一个定值时,孔板后压力恢复长度几乎不随雷诺数的变化而变化;当孔板相对厚度和孔板孔径比在一定范围内,孔板相对厚度不变,孔板孔径比减小,孔板后压力恢复长度增大;当孔板孔径比不变时,孔板相对厚度增大,孔板后压力恢复长度减小.通过多元回归分析和曲线拟合得到孔板后压力恢复长度的经验公式,并进行室内试验验证,为多级孔板间距设计提供理论依据.

非淹没异侧双体丁坝水流恢复区长度计算

丁坝恢复区长度是认识丁坝群作用尺度的一个重要指标,目前关于这方面的研究成果不多。分别基于双丁坝断面流速分布相似划分准则(准则Ⅱ)和大尺度涡不相重叠的作用尺度划分准则(准则Ⅰ)计算两种间距阈值,然后将恢复区长度转化为上述两个阈值的差,利用率定后的RNGκ-ε紊流数学模型进行数值模拟试验。建立了准则Ⅰ下的间距阈值经验公式,结合前人提出的准则Ⅱ下间距阈值的经验公式获得非淹没异侧双体丁坝恢复区长度的计算经验公式。验证结果表明,该公式计算精度较高,有一定的应用价值,可为以后河流系统中丁坝群的合理布置提供一定的参考。

多孔孔板流量计结构参数的数值研究

标准孔板流量计在工业应用中面临着精度和适用性的限制,为了提高其性能,多孔孔板流量计被越来越多的使用。为了研究多孔孔板的结构参数对孔板流量计性能的影响,以内径为40 mm、多孔直径比为0.4、厚度为3 mm的多孔孔板为研究对象,设计了不同孔数和间隙率的多孔孔板模型,并使用数值方法进行了分析。结果表明,多孔孔板流量计的压力损失系数随着孔数的增加而降低,而流量系数则随着孔数的增加而增加。孔隙率对多孔孔板流量计的压力损失系数和排量系数影响不大,但在一定范围内增加孔隙率可以有效降低压力恢复长度。

隧道与横通道交叉角对火灾烟气蔓延影响机制研究

为探索隧道与横通道交叉角对火灾烟气蔓延的影响机制,采用FDS数值模拟,研究横通道与隧道不同交叉角情况下火灾烟气温度、浓度、烟气层高度等的变化规律,建立开启火源下风向横通道时隧道内烟气最高温度修正公式,提出烟气纵向蔓延恢复长度的概念,并探讨其影响规律。结果表明:隧道和横通道交叉角越小,隧道内同一位置烟气层高度越高,当交叉角由90°降低到30°时,烟气层高度最大增加32%;烟气纵向蔓延恢复长度与交叉角及通风速率呈正相关,而与火源功率几乎无关。研究结果对隧道通风排烟系统设计及相关标准的制定具有参考意义。

锈蚀断丝对拉索力学性能影响的数值研究

钢丝锈蚀、断裂损伤是影响拉索力学性能的主要因素.首先,建立了钢丝径向、索长方向锈蚀损伤分布模型;然后,基于锈蚀钢丝断口形态,分析锈蚀及荷载联合作用下钢丝断裂规律,建立了基于应力强度因子的锈蚀钢丝断裂准则;最后,考虑钢丝间摩擦作用,采用有限元法对拉索钢丝锈蚀、断裂过程进行模拟,研究了拉索中钢丝逐层锈蚀断裂对拉索力学性能的影响.结果表明:拉索钢丝锈蚀断裂后,钢丝应力重分布,断丝对拉索钢丝应力的影响沿截面径向逐渐减小,紧邻断丝层的锈蚀钢丝应力增幅最大,最内层钢丝应力增幅最小;由于钢丝间摩擦作用,断丝应力在恢复长度内呈对数形式恢复且基本同步;恢复长度随断丝百分比增大而增大,与断丝百分比呈二次抛物线关系,并将收敛于3. 3m;拉索索力损失率随断丝百分比增大而增大,拉索少量钢丝的锈蚀断裂对索力影响较小,当拉索锈蚀断丝百分比小于10%时,引起的索力损失率小于4%.

斜拉桥平行钢丝索锈蚀断裂模拟

为模拟拉索各钢丝间的摩擦接触,放弃会带来极大计算量和高度非线性问题的常规接触单元而采用理想弹塑性弹簧单元,并推导了弹簧屈服力的计算公式。建立127丝平行钢丝束有限元模型,拉索钢丝间的摩擦接触采用理想弹塑性弹簧单元模拟,采用单元生死功能模拟钢丝断裂。计算分析结果表明:当拉索出现锈蚀断丝后,断裂钢丝并不会完全退出工作,经过一段发展长度后能恢复到正常应力水平。钢丝断裂后,各钢丝间会出现应力重分布,断裂截面断裂位置周围的钢丝应力增大,远离断丝侧钢丝应力减小,拉索合力作用点偏移拉索截面中心,故荷载恢复完成后拉索截面各钢丝平均应力并不均匀,恢复后拉索截面应力分布规律与断丝截面相反。随着断丝百分比的增加,断裂钢丝荷载恢复长度逐渐增大,相应的索力损失率增大。

儿童移位肱骨髁上骨折手术时间的多中心分析

[目的]分析影响儿童严重移位肱骨髁上骨折手术时间的因素。[方法]回顾性分析2018年4月—2023年4月在无锡、苏州地区4家三级医院住院治疗的严重移位的儿童肱骨髁上骨折。手术时间与术前和术后其他计量资料行Pearson相关分析。以手术时间为因变量,分析年龄、体质指数(BMI)、Baumann角、骨折旋转程度、急诊室闭合复位恢复患肢长度、术前等待时间为自变量,行多元逐步回归分析,根据偏回归系数的大小,评价相关因素的作用大小。[结果]所有患儿均顺利手术,无严重术中并发症。随时间推移,患儿VAS评分、最大肘屈曲ROM、最大肘伸直ROM和MEPS均显著改善(P<0.05)。Pearson相关分析显示急诊室复位恢复患肢长度与手术时间呈显著负相关(r=-0.433,P=0.001)。此外,手术时间与术后8周ROM呈显著负相关(r=-0.324,P=0.031),与术后6周(r=-0.356,P=0.020)、8周(r=-0.320,P=0.037)和6个月(r=-0.301,P=0.045)的MEPS均呈显著负相关。多元线性逐步回归分析结果显示手术时间(Y)与急诊室复位恢复患肢长度(X1)和BMI(X2)相关,回归方程为Y=54.6-24.5X1+14.09X2。[结论]急诊闭合复位恢复患肢长度和患者BMI是影响手术时间的因素,急诊室复位恢复患肢长度能减少手术时间,获得良好的预后,而高BMI患儿的手术时间会延长。

有限长淹没植被对水动力特性影响研究

水流流经二维淹没植被主要阶段可分为:上游调整阶段、初始调整阶段、混合层发展阶段、边界层发展阶段和出流区阶段。当植被长度有限,远小于水流充分发展所需的植被长度时,植被对水动力特性影响的重点区域转移到植被下游。因此有必要对有限长淹没植被对水动力特性的影响进行探讨。本文基于试验数据分析了有限长淹没植被对流速、紊动强度和雷诺应力的影响,利用植被层平均流速发展模型对植被出流流速进行了估算,同时利用剪切层线性发展理论对植被下游流速恢复长度LR进行了分析。结果发现,相同长度时,较密植被对应的流速恢复长度较小,下游雷诺应力和紊动能的最大值较大。最大雷诺应力位置Lm与流速恢复长度LR基本相等。相同密度时,较长植被对应的流速恢复长度较小,下游紊动能和雷诺应力最大值较大。最后,利用有限长淹没植被的水动力学特性研究成果对防护林设计进行了探讨分析。

动态缆铠装层断丝效应研究

铠装钢丝作为动态缆中提供结构保护的单元,易遭受局部载荷,产生局部破坏。对此,探究铠装层局部断裂对动态缆的影响,以评估动态缆在局部铠装钢丝断裂之后的可靠性。确定铠装钢丝断口在缆轴向的影响范围,以评估动态缆本体受影响的范围;确定铠装钢丝断口在缆周向的应力集中效应,以评估断丝周围铠装钢丝由于断丝的应力集中效应,进一步发生断裂的可能性。采用一种截面型式的动态缆,设置不同断丝数的铠装层断口,对断口在轴向的影响范围和周向的应力集中情况进行分析,以便通过试验探究断丝的影响效应。同时,结合钢绞线断丝影响的探究结果,对动态缆铠装层存在一根断丝时的恢复长度进行理论分析,得到断丝恢复长度为1.07倍节距长度。试验结果表明,在轴向上,钢丝断口的恢复长度在1~2个节距范围内;在周向上,每断1根钢丝,在周围钢丝上的应力放大系数不超过1.14。