浅谈高速水流冲击下深井泵的载荷分析与改造

某电站海工隧道入口滤网反冲洗泵由于设计阶段未考虑设备所在位置高速水流冲击的影响,导致泵组运行期间出现井下部分水力部件断裂,造成系统失效。通过采用ANSYS有限元分析方法,分析了泵组井下部分水力部件断裂原因;通过CFD模拟海工隧道流场条件,进行了泵组应力分析;结合上述分析制定了泵组的改造方案,并成功实施改造,解决了水流冲击对泵组的破坏性影响,保证了系统的可靠性。

输水管道系统气体特性与水流冲击截留气团研究

通过试验与理论相结合的方法,对输水管道系统气体特性与水流冲击截留气团进行了研究.研究表明,决定气团主要性质的气体多方指数n在输水管道系统发生水力过渡过程时存在较为显著的变化,并非单一常数,从而提出了相应的四过程:即压缩子过程1、膨胀子过程2、膨胀子过程3和压缩子过程4.在压缩子过程4与膨胀子过程2中,气体多方指数n取值为1.4～1.6;而在压缩子过程1与膨胀子过程3中,气体多方指数n取1.15.气体多方指数n的取值对压力水流冲击截留气团的结果有一定影响,n值越小,水流冲击截留气团的压力越大;反之越小.

橡胶改性混凝土抗高速水流冲击性能研究

为了研究橡胶改性混凝土在不同高速水流冲击作用下材料的抗冲刷性能的变化规律,本文自行组装了高速水流冲击试验装置。利用该装置喷射一定流速的高压水柱对不同养护龄期的混凝土试样进行冲击试验,并对冲击后的试样进行质量和力学参数测试。结果表明:橡胶改性混凝土在高速水流冲击下,试样表面在一定程度有胶结材料剥落,冲击程度随着养护龄期增长有下降趋势;随着橡胶改性混凝土养护龄期的增加,冲击后的混凝土平均质量损失和侵蚀率有所减少,并在养护60 d后趋于稳定;通过回归分析发现,水流冲击流速与冲蚀速率之间存在非线性的幂函数关系;对养护28 d龄期后的混凝土而言,力学性能参数几乎不受水流冲击的影响;基于扫描电子显微镜试验,从微观结构的角度揭示了橡胶对混凝土性质的影响机理。

W-OH材料砂土固结体抗水流冲击性能

W-OH是一种以水为固化剂的亲水性聚氨酯改性复合材料,可广泛用于荒漠化防治和水土保持,具有优异的抗风蚀和水蚀性能。为研究W-OH与砂土的固结体抗水流冲击效果,采用模拟水流冲击试验,研究在W-OH质量分数(3%、4%、5%、6%和7%)、坡度(0°、15°、30°、45°和60°)和水流冲击速度(4、5、6、7、8、9和10 m/s)条件下,W-OH固结体抗水流冲击的性能。结果表明:基于W-OH的砂土固结体有很好的抗水流冲击能力,坡度越大抗水流冲击能力越强,坡度为60°时的抗水流冲击时间是垂直冲击的11.3倍;W-OH质量分数越大抵抗水流冲击性越强,60°坡度下,7%质量分数W-OH土壤固结层的抗水流冲击破坏时间是3%垂直冲击的219倍;水流冲击时间设定为5 min,固结层冲击破坏时间随水流速度增加而减小,说明W-OH浓度对砂土固结体抗水流冲击效果的影响显著,且与固结层水流冲击破坏的临界水流流速呈正线性相关。同时水流速度对固结层的冲击影响较大,但坡度的影响较小。该结果将为W-OH材料在砂土侵蚀防治应用提供一定的理论基础。

Windows 98环境下有压管道水流冲击气团试验测量研究

有压管道水流冲击气团试验的采集软件是在Windows98环境下利用VC++编写的,试验验证该软件能很好的完成试验数据的采集工作,且能达到试验的要求,实时数据的完整性很好,基本上做到了既利用Windows的友好界面的便于操作的特点,又能实现在该操作系统下的实时测量.

基于ABAQUS的土坝水流入渗与水流冲击的力学特性分析

为了研究水流入渗及水流冲击对土坝力学特性的影响,基于ABAQUS,进行了土坝水流入渗与冲击的数值模型,通过渗透系数与基质吸力及孔压与饱和度数据作为渗流基础,对水体渗流土坝进行研究,得出了土坝的饱和区、非饱和区与浸润线位置。在稳定渗流的基础上,通过增大水压的方式,对水流冲击进行研究,得出了水流冲击会对坝水结合面的土体造成剥落脱离的结论。

水疗的水流冲击对新生儿排胎粪的影响

目的观察新生儿水疗后胎粪排出时间的变化。方法选择200例足月健康新生儿,随机分为水疗组和对照组,每组100例,出生后第1天水疗组进行水疗,观察两组新生儿排胎粪情况。结果水疗组新生儿初排胎粪时间及胎粪转黄时间明显缩短(P<0.01),两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论水疗的水流冲击可促进新生儿胎粪早排出,减少疾病发生。

水下穿越油气管道水流冲击作用下强度安全研究

油气管道穿越水流活动区域时,在水流冲击浮力作用下,油气管道面临漂管、大变形甚至断裂等强度失效风险。研究水流冲击作用下油气管道的强度安全性意义重大。描述分析了流水作用下管道的载荷特性,构建了水下管道有限元模型,分析了水流冲击、动静水浮力下管道的应力应变特性,构建了强度评价准则,对油气管道进行了安全评价,基于复壁管稳管技术,对水下管道进行了强度加强设计,为工程优化设计提供参考。

水流冲击插入导丝法带囊导管治疗食管吻合口狭窄

本文报告了十二例食管吻合口狭窄帝囊导管扩张治疗,着重介绍利用水流冲击。带动导丝进入吻合口内,避免了胃镜下插入导丝。同时提出根据吻合口大小,决定囊管扩张时所处位置。

水流冲击下益阳外环路基边坡三相耦合及可靠性分析

以益阳外环路路基边坡为例,运用COMSOL Multiphysics软件,对边坡在10mm/h的水流冲击作用下48小时内的各项参数进行有限元分析,根据边坡各项参数随空间分布的差异性,将其以随机变量来表示,并选取边坡顶部、中部和底部三个位置的各项参数进行灵敏度分析,忽略灵敏度较小的参数的随机性,以达到简化计算的目的。最后分析边坡不同位置的可靠性随水流冲击时间的变化情况,找出了边坡的危险位置,为边坡的预警与加固提供依据。

格构式桁架在过水时受水流冲击情况下的仿真分析

水电站某些基础设备在电站施工过程中不可避免的会经历一些汛期过水冲击,这在初始设计时需加以考虑。本文以一格构式桁架为例,基于ANSYSCFX仿真软件对桁架过水时的一些应力变化进行仿真分析。

基于水流冲击响应的桥墩冲刷识别方法研究

在跨江、跨河桥梁中,桥墩的安全往往受到水流的影响.由于洪水冲刷导致桥墩自由段长度增加,降低了桥墩的稳定性,严重时可能造成桥梁失稳倒塌,因此对桥墩冲刷进行监测具有重要意义.然而,在洪水暴发期间,现有测量技术难以精准实施桥墩冲刷监测.为此提出一种基于水流冲击响应的桥墩冲刷识别方法,首先,建立桥墩简化模型及其振动方程,推导桥墩自由段长度与固有频率的关系;然后,基于桥墩在地基中的等效嵌固理论建立桥墩自由段长度的修正方法,进而提出桥墩自由长度计算方法;最后,基于ABAQUS有限元软件建立桥梁有限元模型,考察该方法在不同冲刷情况下的识别精度.结果发现,桥墩自由长度识别误差在6%以内,并且在不同波浪荷载作用下该方法均具有稳定性.通过现场实桥试验对本文方法进行验证,并比较了人工锤击和水流冲击两种激励方法的异同点.结果表明,两种激励方法所得结果相近,桥墩自由长度识别误差可控制在10%左右,且传感器便于安装、成本低、识别精度高,因此该方法具有较好的应用前景.

局部淤堵排水管道水力冲击特性的CFD模拟研究

在市政排水管道中,长时间运行会导致排水管道发生局部淤堵,降低过流能力,对排水管道正常运行产生影响.本文针对存在局部淤堵的圆形截面排水管道构建了水汽两相流数值模型,利用CFD手段模拟研究了非恒定入流边界下的局部淤堵排水管道水力特性,量化分析了不同初始条件下淤积或障碍物的受力情况.结果分析表明:在干管初始条件下,冲击瞬间障碍物受力达到最大值,该冲击力可用射流公式近似计算,相对误差小于10%;而在湿管条件下,水流对于障碍物的冲击力相较干管有显著下降.此外在湿管条件下,障碍物受水流冲击的强度还与初始条件下障碍物的淹没条件密切相关.

窄缝消能工冲击波及水翅特性研究

窄缝消能工(STED)是一种结构简单、消能高效率的消能设施,广泛应用于高水头、大流量及窄河谷条件的水利工程。然而,由收缩段中冲击波造成的水翅作为窄缝消能工的一种特殊水力现象,将给下游岸坡稳定性和建筑安全带来危害,而由水翅造成的危害没有引起足够的重视,因此有必要对冲击波的形成机制及由此造成的水翅的运动特性进行专门研究。通过模型试验深入研究流态,结合理论分析揭示了窄缝消能工冲击波和水翅之间的内在联系。通过加入修正系数的方式将Ippen理论应用于窄缝消能工中,提出了冲击波波角的简化计算公式和水翅影响范围的估算方法。模型试验的结果显示该估算方法能够精确反映水翅的影响范围,计算相对误差在5%以内。

冲击波机理在边墙设计中的应用

在水工建筑物设计中,建筑物两端需要专门的边墙结构,随着挡水坝高的不断增加,以前的水工建筑物教材给出的经验公式已不能满足高坝且高速水流的边墙设计。为此,从水流冲击波的生成机理出发,研究水流侧边流态,重点对水流负冲击波中的连续波和不连续波进行了讨论,得出了不同边墙转角时的水力特性公式,进而得到更适合水流流态的边墙的形式。

基于Φ-OTDR的海风机与海底电缆在线状态监测方法

利用自研的Φ-OTDR系统,在福建省某海上风电场开展了演示验证,实现了对海风机机组的启动-运行-停机等不同工况下的状态分析与诊断,总结了不同工况下的振动特征及诊断依据;以及针对海底电缆的水流冲击、锚害拖拽、抵近船只航行等监测预警功能,总结了不同海缆状态下及周边环境感知目标事件特征。实测结果证明该方案能够在线监测海风机与海底电缆状态,并有效感知周围环境,为提升海上风电场运维水平提供了可靠的技术途径。

巧用“蛛丝”保通航

在上海大治河西枢纽新建二线船闸口,来往船只络绎不绝,热闹繁忙,呈现一片欣欣向荣景象。中交三航局承建的大治河西枢纽新建二线船闸工程是长三角地区规模最大的内河枢纽,日通航量达200多艘船只,主要担负引水、排涝和航运任务。在船闸日常运行中,位于闸门上方,用于控制升降的油缸因使用率高、水流冲击大,需要定期检修更换。传统的检修工艺需要提前预约调遣浮吊船协作完成,施工时河道还要停航。

水工混凝土的受力状态与磨损

文章分析在高速含沙水流冲击作用下 ,水工混凝土表面受力状况与磨损的关系。水工混凝土壁面在不同冲击条件下 ,由于受力状态不同而产生不同的磨损机制 ,小角度冲击 ,表面切应力起主要作用 ,磨损类似于塑性材料的表面划伤机制 ,磨损相对较轻 ,可以用合适的数学模型描述。随着冲击角度的增大 ,接触表面的拉应力逐渐起主要作用 ,磨损最终呈现脆性材料的压印破坏机制 ,磨损过程较为复杂 ,磨损严重。

水下自主航行器非接触式充电系统频率控制

水下自主航行器(AUV)非接触式充电系统通过补偿电容与系统电感的谐振作用,使系统的功率因数达到最大,以实现电能的高效传输。在深海环境下,系统初、次级磁芯在受到水流冲击后会产生偏心和间隙,引起耦合系数发生变化,系统的谐振频率点也会发生改变,充电能力下降。本文研究在水流冲击作用下,通过频率控制使系统始终在谐振频率点运行以提高系统的传输能力,并提出了基于锁相环控制的AUV非接触式充电系统的频率控制实现方式。