海底埋设犁水刀破土能力分析

为了完成对风电项目的电缆进行较高深度要求的埋设作业,需要设计一套全新的海底埋设犁。该埋设犁采用水力冲刷的方式破土。文章采用数值模拟的方式计算指定冲刷沟型内的流场,并通过分析壁面的剪切力分布来判断水刀的破土能力。首先,采用单相流模型计算水刀与冲刷坑前壁面4组不同间距的定常流工况,发现随着距离增大,前壁面被剪切破坏的区域明显减小,前壁面上部区域更难被破坏,但冲刷坑底部土壤仍能被汇聚水流在后方剪切破坏;其次,计算2种不同喷嘴安装角的4组不同间距的定常流工况,发现随着安装角的增大,射流对前壁面的剪切破坏效率越来越高;最后,计算了2组非定常流工况,观察了冲刷坑内流线的变化,得到流场达到动平衡的时间,以此预估埋设犁的作业速度。仿真计算结果表明,该埋设犁能够以900 m/h的设计作业速度开挖出指定深度的冲刷沟。

基于破土能力优选喷嘴结构

针对高压水射流辅助沉桩方法破除开口钢管桩内土塞效应问题,基于破土能力对喷嘴结构进行优选。对目前常用的椭圆形喷嘴、圆弧喷嘴、锥形喷嘴和等变速喷嘴4种喷嘴结构对射流的影响进行了分析,借助CFD对射流破坏土体能力进行数值模拟,并结合模型试验对4种不同结构喷嘴产生的射流所需锤击数进行了测量,数值模拟与模型试验相互验证,结果表明:等变速喷嘴作用在土体表面中心处的压力最大,说明等变速喷嘴破坏土塞能力较好。

射流式挖沟机沟内流场数值计算与分析

针对某浅海射流式挖沟机沟内泥浆淤积问题,对其进行工作状态下的沟内流场数值计算和性能分析。通过合理简化物理模型和定义数值模型边界条件,结合多相流模型,利用成熟的商业数值计算软件实现流场计算过程。通过观察泥浆相的体积分数预估了沟内回淤情况,观察壁面剪应力和特征截面压应力评判了射流破土能力,得到合理的沟内流场性能。并根据不同的抽吸臂参数引起的沟内流场变化,选择出合适的抽吸臂布置方案。研究结果表明:提出的数值方法能用于快速计算挖沟机流场性能,合理估算泥浆相的输运状况,得到高效率的抽吸臂、喷冲臂布置组合。

控制水稻中胚轴伸长的QTL定位

水稻中胚轴能够为幼苗破土提供动力,培育长中胚轴水稻品种有助于水稻直播技术的推广,因此,研究水稻中胚轴伸长具有重要的理论和现实意义。为分析调控水稻中胚轴伸长的遗传基础,以Asominori和IR24重组自交系(RIL)群体为材料,结合其连锁图谱,对2017年杭州收获种子的中胚轴长度性状进行QTL定位。结果表明,在Asominori/IR24重组自交系群体中共检测到3个控制中胚轴伸长的QTL位点,分别位于第2、第3和第7条染色体上,LOD值在2.34~3.41之间,单个QTL对表型贡献率在7.25%~11.07%之间。同时用Asominori遗传背景的IR24染色体片段代换系进行验证,qML2对应的代换家系CSSL12的中胚轴与Asominori相比显著伸长,qML7对应的代换家系CSSL37的中胚轴与Asominori相比显著缩短,从而验证了qML2和qML7位点的存在。与先前研究比较,qML3和qML7在不同群体不同环境下稳定表达。同时利用重组自交系群体对2018年杭州大田环境株高性状进行QTL定位,共检测到2个QTL位点,均与中胚轴QTL位点不重合,说明控制中胚轴伸长与控制株高有着不同的遗传基础。