粘性类土的起动模式研究

本文回顾了粘性类土起动临界条件现有的研究成果,讨论了研究中存在的难点和不足。通过和土力学中粘性土边坡滑动稳定分析类比,认为河流中粘性类土的起动分析可借鉴土力学中粘性土边坡稳定分析的研究成果。在此基础上,提出一种粘性类土的起动分析的新模式。初步的讨论表明,此模式是正确的。关于此模式的具体应用将有续文进一步讨论。

波浪作用下的泥沙尖点突变起动模式

本文基于尖点突变理论,针对泥沙运动的复杂特征,建立了波浪作用下的泥沙起动模式,确定了希尔兹极值、相对粒径和反映波浪与泥沙之间相互作用参数的非线性方程,并对该方程进行了拓扑变换。该模式的计算结果与波浪水槽试验资料的对比分析说明,该模式尽管存在一定的系统误差,但是对于波浪作用下的泥沙起动流速的求解和运动状态判别与试验值基本吻合,进而证明了泥沙起动的突变特性和该模型的适用性。

沟道坡度对泥石流起动模式影响的模拟试验研究

沟道内松散堆积物在不同坡度下形成泥石流的机理不同,为研究沟道坡度对泥石流起动模式的影响,通过泥石流物理模拟进行了松散堆积体形成泥石流的试验,选取5组坡度和三种级配研究了不同坡度和级配下松散堆积体形成泥石流的起动方式。结果表明,沟道堆积物在坡度为14°和15°时呈典型的沟床起动特征,在坡度大于15°时呈滑坡流态化起动特征,临界坡度在15°与16°之间;泥石流起动时孔隙水压力随堆积体级配减小而减小,重度随堆积体级配减小而增大,级配对泥石流形成方式无明显影响。

两种TCSC旁路起动模式的对比研究

TCSC旁路的目的在于当系统发生故障时抑制短路电流、减轻氧化锌避雷器 MOV能量吸收的负担 ,使 MOV不致工作在太高的保护水平 ,从而在选择设备时 ,降低MOV的投资。因此 ,当故障发生时 ,快速有效的起动旁路模式十分重要。本文就能耗与能耗梯度两种旁路起动模式做出分析对比 ,指出它们各自的特点 。

缸内直喷发动机热机起动模式的研究

在缸内直喷发动机上分别研究传统起动模式、压缩缸起动模式和膨胀缸燃烧辅助起动模式三种起动模式,对比分析了其起动过程中起动转速特性、起动HC排放和起动耗电量。研究结果表明:相比传统起动模式,压缩缸起动模式和膨胀缸燃烧辅助起动模式在起动速度和起动耗电量方面均有较大优势,尤其后者起动耗电量几乎节省一半;在起动HC排放方面,压缩缸起动模式没有太大的增加,而膨胀缸燃烧辅助起动模式因其膨胀缸燃烧不良以致有一定程度的增加;压缩缸起动模式的综合性能更具优势。

基于混合动力起动模式发动机起动过程HC排放试验研究

针对ISG型混合动力汽车发动机起动过程中HC排放问题,试验中采用了混合动力起动模式,研究了不同电机拖转转速和不同的冷却液温度条件下发动机起动过程HC的排放控制。不同的ISG电机拖转转速影响缸内混合气的混合与燃烧,合适的拖转转速可以减少HC的排放。试验证明:在常温起动阶段,发动机HC排放性能最佳电机拖转转速为1200r.min-1。试验分析了不同冷却液温度下起动过程HC生成的机理,为HC排放的优化控制提供了理论依据。

泥沙不同起动模式的起动概率对比分析

基于颗粒间相对暴露度的分布规律,确定了河床近底水流流速有效作用点高度yb和近底时均流速。在此基础上,分别比较了滚动模式、滑动模式和跃移模式下泥沙临界起动平衡条件,推导出了三种起动模式下的起动概率。经分析发现:在床面泥沙颗粒处于相对暴露度均值为0.16状态下及同样的水流条件下,泥沙滑动模式和滚动模式起动概率处于同一量级,滑动模式更容易起动,跃移模式最难起动;当水流强度较小时,泥沙颗粒以滚动(间或滑动)模式起动为主,反之,以跃移模式起动为主。

活塞初始位置对GDI汽油机直接起动模式的影响

针对一台4G15缸内直喷汽油机试验研究了活塞初始位置对直接起动模式实现及转动特性的影响,并探讨了不同冷却液温度及喷射压力下直接起动模式实现的活塞初始位置范围的变化。研究结果表明：对于正转或反转直接起动模式,活塞初始位置均需控制在适当的范围才能实现,且两种模式实现的活塞初始位置范围既有一定的重和,又存在一定的差异。两种模式联合应用可显著扩大直接起动模式实现的活塞初始位置范围。冷却液温度过高或过低,直接起动模式实现的活塞初始位置范围均有一定程度的减小,当冷却液温度为70℃时,范围达到最大;提高燃油压力有利于扩大直接起动模式实现的活塞初始位置范围。将膨胀缸活塞控制在90~125°CA是一个较佳的选择,其可在较宽的冷却液温度及燃油压力变化范围内实现直接起动模式。

起动初始条件对GDI汽油机反转直接起动模式实现的影响

针对一台4G15缸内直喷汽油机试验研究了冷却水温、活塞初始位置、油轨内燃油压力等起动初始条件对反转直接起动模式实现的影响，并分析了在不同初始条件下膨胀缸和压缩缸控制参数的优化选取策略。研究结果表明：随着初始条件的变化，与之相匹配的优化控制参数也有所改变。燃油压力和冷却水温降低后，需采用较浓的混合气。冷却水温在70-80℃之间时有利于反转起动模式的实现，提高燃油压力同样也有利于反转起动模式的实现。为使反转直接起动模式成功实现，活塞初始位置需要控制在适当的范围内，当压缩缸活塞初始位置处于上止点后曲轴转角为-60°-70°之间时，在压缩缸和膨胀缸相继着火后可使发动机获得较大的正向转动速度，有利于提高起动响应性。

怠速转速和节气门开度对停机特性及直接起动模式实现的影响

针对一台4G15缸内直喷汽油机试验研究了停机前怠速转速及停机过程节气开度对发动机停机特性及直接起动模式实现的影响。研究结果表明:随着停机前怠速转速的升高,停机过程曲轴平均转过的圈数显著增加。然而,在节气门开度较小的条件下,单纯提高停机前怠速转速对缸内废气的清除效果有限,且膨胀缸活塞最终停止相位具有极大的随机性,直接起动模式均难以实现。随着停机过程节气门开度的增加,曲轴平均转过的圈数增大,膨胀缸活塞最终停止的相位变化范围减小,在气缸中间位置的停止概率显著升高。同时,增大节气门开度也是一种极为有效清除缸内残余废气的技术措施,可使直接起动模式首循环着火和直起成功的概率显著升高。

初始干密度对桂东南降雨型花岗岩残积土滑坡起动模式的影响

桂东南花岗岩残积土滑坡灾害频发,严重威胁该地区居民生命财产安全,制约当地社会经济发展。明晰初始干密度对花岗岩残积土滑坡起动过程的影响是滑坡预警与防治的科学基础。通过开展人工土槽模型试验,观测花岗岩残积土滑坡起动过程的共性与差异,分析土体含水率和孔隙水压力的变化特征,最终探讨初始干密度对滑坡起动模式的影响。结果表明:(1)在降雨强度分别为60mm/h和90mm/h条件下,当初始干密度由1.20g/cm^3增至1.40g/cm^3时,滑坡起动时间分别延迟17min和13min,且起动模式由突然滑动型转变为渐进破坏型;(2)滑坡起动过程具有显著的共性,在降雨初期,雨水完全入渗至坡内,坡脚土体率先软化滑动;持续降雨导致坡面结皮现象发生,地表径流出现,低洼地带和冲沟形成;(3)初始干密度增加导致残积土抵抗雨水入渗能力增强,从而引起含水率和孔隙水压力响应时间延迟,孔隙水压力最大值和变化量减小。研究成果将为桂东南降雨型花岗岩残积土滑坡防治预警提供初步依据。

台风暴雨型矿山泥石流的形成条件及起动模式

台风暴雨是诱发我国东南沿海地区地质灾害的重要因素,2013年8月台风"尤特"在广东省登录,造成广东兴宁市铁山嶂矿区爆发大型泥石流灾害,下游居民的人身和财产安全受到直接威胁。本文通过现场调查和室内外实验,对铁山嶂矿区泥石流的物源组成、沟谷特征、形成条件及起动模式进行了分析研究。研究结果表明,矿山开采形成的弃填土边坡及矿渣的随意堆放为泥石流形成提供了丰富的固体物源基础,强降水为泥石流形成提供了动力条件。在台风暴雨作用下,矿渣型物源受沟道限制发生堵塞溃决,放大了泥石流规模,其起动模式为滑塌—堵塞—溃决型。定期清理淤积在行洪通道的废渣可降低该类泥石流灾害的危险性。

薄层水流冲刷条件下斜坡土体的临界起动

斜坡土体侵蚀是丘陵地区和水库岸坡普遍存在的灾害现象,其主要动力因素是降雨或者波浪上爬产生的薄层水流对土体产生的冲刷剪切作用。为探索水流冲刷作用下的斜坡土体临界起动条件,采用自主研发的冲刷起动试验装置,开展斜坡土体的冲刷起动试验和理论研究。通过颗粒染色和高倍数电子显微等技术手段观测无黏性土颗粒的起动现象,确定了无黏性岸坡土体的起动模式与水流流速的相互关系;探索了不同干密度、不同黏粒含量及不同坡度与黏土斜坡临界起动流速的相互关系,土体的黏粒含量、干密度及坡度对黏性土体的起动流速影响较大,与干密度和土体坡度相比,黏粒含量对黏土斜坡的起动流速影响更为明显。验证了无黏性岸坡土体的临界起动方程,其中滚动起动流速方程具有较强的可靠性;基于黏土的起动模式构建了黏土斜坡的起动力学平衡方程,获得了黏土斜坡半经验半理论的起动流速方程,用试验结果求解了起动流速方程的相关参数,最终确定的起动流速公式与试验结果拟合度较好,同时验证了起动流速公式的可靠性。

急陡沟道物源起动模式及水土耦合破坏机制分析

急陡沟道泥石流物源主要来源是崩塌、滑坡堆积体,堆积体的起动是急陡沟道泥石流冲出量巨大的主要原因。堆积体的物质组成、赋存特征及渗透、径流状态是造成其起动模式不同的本质原因,而较大的纵坡降为其起动提供了良好的地形条件。根据汇水条件及渗透特性设计了2组模型箱试验,模拟坡体内不产生稳定渗透及有稳定渗透条件下的破坏模式。实验表明急陡沟道泥石流起动有"消防管效应"和"坡体流态化"2种基本的模式,前者出现在不饱和或高渗透系数坡体,后者出现在具有一定细颗粒物质的土体中。其中消防管效应仅沿径流路径形成深而窄的侵蚀沟道,且搬运距离与水动力的持续性有关,固体物质搬运作用弱;坡体流态化主要特征为初期的缓慢渗透破坏及后期瞬时流动剪切破坏,侵蚀形成较宽的沟道,且侵蚀量相对较大。

沟道松散物质起动形成泥石流实验研究

为研究震后环境突变条件下的泥石流形成模式和机理,开展震后泥石流防治和预测,根据震后泥石流形成环境特点,设计泥石流起动装置,开展震后泥石流形成模式和机理试验。本研究共进行了25组试验,主要研究了泥石流在不同坡度情况下的泥石流形成模式和机理,结果表明:1)在坡度8°～12.5°情况下,泥石流的形成模式是冲蚀→冲沟→崩塌→堵塞→溃决→泥石流的模式;2)在坡度12.5°～17.5°情况下,泥石流的形成模式是逐渐侵蚀加剧(朔源侵蚀、下切侵蚀和侧蚀),容重逐渐增加形成泥石流的模式;3)在坡度17.5°～25°情况下,泥石流的形成模式是坡面流水→入渗→失稳→下滑→流态化的模式;4)根据孔隙水压力变化特征,不同的起动模式下的土体内部孔隙水压力变化特征不同,孔隙水压力的变化可以解释不同泥石流起动模式的机理特征。根据研究结果,可以对不同起动下的泥石流模式进行不同的防治规划,同时结合泥石流起动过程中孔隙水压力的变化,可以解释泥石流起动的模式,对开展震后泥石流预报提供了参考。

急陡沟道泥石流起动特征模型试验研究——以汶川县福堂沟为例

急陡沟道泥石流是汶川震区发现的一类特殊泥石流,调查发现其具有物源量大、侵蚀强烈,冲出规模大等特点,是震区地质灾害治理的难点。本文以汶川县典型急陡沟道泥石流福堂沟为原型,分析了其发育条件和特征,并通过模型试验等手段,还原并分析了急陡沟道泥石流起动及形成的过程,以及相应的土体内部参数变化特征。试验显示在20°、25°、30°的坡度和480mL/s、410mL/s、360mL/s的径流量的试验条件下,泥石流分别以不同的方式起动(沟床侵蚀型、滑坡流态化起动型、消防管起动型),同时结合实验过程中土体内部孔隙水压力及体积含水率变化特征的研究,详细还原了相应的泥石流起动全过程。试验数据的分析结果显示,在不同的起动方式下,土体内部的数据变化表现出不同的特征:其中,不同试验条件下的泥石流起动孔隙水压力呈现出规律性差异,即水槽坡度、径流量越大,泥石流所需的起动力越小;此外,坡度越大,土体所需的饱水时间越长,而在相同坡度下,流速越大,预饱水时间越短;研究还发现,泥石流的爆发时间与沟床坡度呈反比,并且径流量越大,泥石流持续时间也越长。基于实验结果,通过相似理论计算得到的泥石流起动流速,与实际情况一致,表明本的研究结论可为汶川震区急陡沟道泥石流的研究提供参考。

隧道弃渣颗粒粒径对泥石流起动的控制作用——以兰州市烂泥沟为例

泥石流物源中的颗粒级配直接影响泥石流的形成机理和起动模式,是泥石流治理工程设计时需要明确的重要参数。隧道开挖形成的弃渣不同于原沟床的泥石流物质,通过对兰州市烂泥沟隧道弃渣和原沟床泥石流物质的颗粒级配、孔隙度、透水性能的差异对比,探讨了隧道弃渣颗粒级配对泥石流起动的影响。研究表明,隧道弃渣松散无黏结,粒径变化范围主要在0.075~60 mm之间,其中>2 mm的砾石级颗粒占总渣量的80.49%~85.07%,平均粒径为8.27 mm,以砾石级为主,黏粒物质几乎没有。隧道弃渣颗粒渗透系数是原沟床泥石流物质的36倍,具有极高渗透性,遭遇一般降水难以起动弃渣堆形成泥石流。结合研究区地质环境特点,构建了隧道弃渣诱发或加剧泥石流的起动模式,据此提出了隧道弃渣诱发或加剧泥石流的治理需按3个阶段进行。

智能化软起动器在兴县亚军选煤厂的应用

阐述了三相异步电动机软起动器的工作原理、起动模式、功能特点及应用,结合各种常见电动机起动方式的综合比较,指出智能化软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的新型电机起动控制装置,是Y△/转换、自耦降压等传统起动装置理想的更新换代产品。

泥沙起动条件分析及推移质输沙率公式

基于床面均匀泥沙颗粒相对位置关系,确定了瞬时作用流速及有效作用高度,建立了平坡泥沙起动条件与床面泥沙暴露度的关系。从理论上分析得到,泥沙跃移起动要求水流条件最高,滚动起动及滑动起动取决于泥沙颗粒的暴露角,且暴露角θ不随拖曳力系数C_(D)和上举力系数C_(L)的变化而变化。当暴露角θ小于42.8°时,泥沙更易于滚动起动;当暴露角θ大于42.8°时,泥沙更易于滑动起动。在此基础上,推导出了考虑两种起动模式的起动全概率公式,建立了床面推移质单宽输沙率公式。通过经典的推移质输沙率实测资料验证及误差计算表明,公式结构合理,计算精度较高,对于高、中、低输沙率都具有较好的适用性。

GDI发动机直接起动首循环着火和转动特性

为了促进发动机直接起动模式的成功实现,在一台四缸GDI发动机上研究了不同主动因素和被动因素对发动机首循环着火和转动特性的影响,并分析了在不同被动因素下使首循环能够可靠着火的主动因素控制范围和获得较好转动特性所对应的主动因素优化选取。研究结果表明:合理控制点火正时和过量空气系数能使首循环同时获得较高的燃烧压力及燃烧一致性。不同冷却液温度、轨压和活塞初始位置等被动因素下,保证首循环可靠着火的点火正时和过量空气系数范围也存在一定的差异。并且,不同被动因素下需分别选取适当的点火正时和过量空气系数才能使首循环获得较高的转动速度,促进发动机直接起动模式的实现。