Measurement of thickness and heat transfer coefficient of water film out of tube in an evaporative air cooler

Thickness of falling water film out of tubes is one of critical factors of heat transfer of evaporative air cooler. A new method of resistance measurement was developed to measure thickness of the film. When the resistance probe on the tip of micrometer touches the surface and bottom of the film, two corresponding sudden reductions of resistance occurs, and the difference of two graduations on the micrometer displays the thickness of the film. The film thickness of eleven angles was measured in five kinds of water flows and results varies from 0.8933mm to 1.7233 mm. Mean thickness and mean heat transfer coefficient of the film out of the tube was calculated.

基于孔压静力触探的大直径单桩p-y曲线分析

【目的】水平受荷桩的p-y曲线法已广泛用于描述桩-土相互作用并预测桩在水平荷载下的行为,特别是在海上风电机大直径单桩的理论分析中。孔压静力触探试验(piezocone penetration test,简称CPTu)作为一种效率高、精确度好的原位测试手段,克服了传统室内试验获得土工参数的过程中土样存在扰动、结果准确性较差的缺点。该试验可以通过测量三个基本参数(修正锥尖阻力qt、侧壁摩阻力fs以及孔隙水压力u2)随深度变化的连续剖面来解译土体的物理力学参数,从而在p-y曲线模型的建立中提供关键数据。【方法】利用渤海海域某场区的CPTu数据,完成了以下研究任务:(1)基于CPTu触探响应结果,对该场区海洋土体进行分类,以及物理与力学参数的反演,包括土体密度、弹性模量、有效内摩擦角及有效黏聚力;(2)将CPTu反演参数代入三维有限元分析模型中,模拟直径为5 m的钢管桩在最大荷载为20 MN时的水平受荷响应;(3)基于CPTu测试数据,提出一套土抗力计算公式;(4)将现有p-y曲线模型中相关参数通过CPTu触探响应结果进行反演,之后对比分析上述p-y曲线模型。【结果】形成了一套基于CPTu且适用于土体分层情况较为复杂的p-y曲线公式,该公式与有限元方法对比结果良好。【结论】结果表明,提出的基于CPTu的土抗力公式经过有限元模拟检验后能快速、准确地反映大直径单桩的水平受荷响应。该公式不仅为渤海海域内大直径单桩的工程实践提供了有力的理论支持,还为相似海洋环境的工程设计与分析提供了完全基于CPTu研究大直径单桩的新思路。

巨厚砾岩层下综放工作面冲击地压危险性评价和矿震发生特征分析

为有效监测和防治综采工作面冲击地压事故,以耿村煤矿巨厚砾岩层下综放工作面为工程背景,采用综合指数法评价综放工作面冲击地压危险性,利用微震监测结果研究综放工作面回采期间矿震特征。结果表明:(1)13230综放工作面冲击危险性指数为0.65,属于中等冲击地压类型;(2)综放工作面回采期间矿震主要发生在工作面前方顶底板煤岩体中,工作面处于“见方区”时发生矿震的频次、最大能量和总能量均明显高于“非见方区”的,“见方区”矿震的震源主要位于工作面前方中部顶底板煤岩体和运输平巷上帮顶板煤岩体中;(3)综放工作面顶板周期来压期间通常伴随大能量的矿震事件。研究结果可为耿村煤矿综放开采冲击地压监测和防治提供参考。

关于持水特性曲线研究的几个问题

对持水特性当前的研究中存在的3个问题进行了分析讨论,指出持水特性是非饱和土的本构关系之一,它不能代替其他本构关系;用研究本构关系的观点、理论和方法探索持水特性可提升研究水平;不同类别、不同地区土的持水特性曲线形态差异很大,用现有文献中的任一经验公式都难以描述,用试验方法确定具体对象的持水特性曲线是有效可靠途径;通过改进测试吸力技术和试验方法可以显著缩短测定持水特性曲线的历时;工程中经常遇到的填土、黄土、膨胀土、红黏土等在工作环境下的实际吸力不超过1500k Pa,而对土的变形和强度影响比较显著的吸力范围就更窄,没有必要花费很长的时间去测定全吸力范围的完整持水特性曲线。

分散性土的鉴别方法与处理措施

分散性土分布在世界各个地方,遇水易分散,尤其在含盐低或纯水介质中,对工程尤其是水利工程影响巨大。为了更好地鉴别分散性土并很好地将其加以利用,选取陕西境内黄土作为研究对象,通过野外调查与大量室内试验相结合的方法,分析鉴别分散性土的方法。并从分散性土的机理入手,研究分散性土的处理措施。

高应变实测曲线拟合法在PHC桩周土阻力分布计算中的应用

基于高应变动测技术原理,在预应力混凝土管桩工程的静载试验桩中进行高应变动力检测,对采集的有效力和速度信号进行实测曲线拟合法计算,得出PHC桩周土阻力分布数据,为优化工程桩的选型与布置设计提供参考。

苏通大桥地基中深厚软土电阻率试验研究

通过室内电阻率试验和土工试验,对长江下游苏州-南通长江公路大桥地基中深厚软土电阻率特征及其与物理力学参数的相关关系问题进行了研究。发现,(1)在同一钻孔(即CZK30)中,从粉质黏土→粉砂→细砂→中粗砂,土样的电阻率逐渐增大。电阻率随含水率、孔隙比、饱和度的增加而减小,而随垂直渗透系数、水平渗透系数、压缩模量、标贯等的增加而增大。(2)CZK30孔中粉质黏土电阻率随含水率、孔隙比、饱和度、压缩系数、液限系数增加而减小,而随压缩模量、黏聚力等的增加而增大。(3)通过拟合,提供了软土电阻率与物理力学参数相关关系的量化表达式,拟合曲线与试验数据点的相关程度较高,相关系数绝大部分在0.88以上。结果表明,土电阻率与其它物理力学参数间存在密切的联系。

大厚度自重湿陷性黄土地基处理厚度与处理方法研究

大厚度自重湿陷性黄土的地基处理方法、处理深度以及合理控制剩余湿陷量等是黄土地区工程设计中的难点、热点问题。从大厚度自重湿陷性黄土湿陷变形特点出发,进行3个方面的相关工作。首先论述大厚度自重湿陷性黄土地基处理的原则;然后,结合建构筑物的类别不同,提出不同的自重湿陷性黄土层厚度、宜采取的相应地基处理厚度和剩余湿陷量控制标准;最后,详细探讨大厚度自重湿陷性黄土地基整片处理、局部处理及多种处理方法的优缺点及适用性等问题,并给出几种地基处理方法处理效果良好的工程实例。

长短桩在深厚软土中的应用研究

在深厚软土地区的小高层建筑,采用长短桩进行地基处理具有显著的经济效益,但如何设计的文献却甚少。以一工程为例,研究了如何进行基础方案选择和长、短桩及垫层等设计与应用。综合考虑荷载水平、地质情况和利用基底土承载力、造价及挤土等因素,决定选用长短桩复合地基。在分析短桩加固区承载力内涵的基础上,提出了短桩长度由桩端处软土强度决定的设计标准。长桩长度在选择了合适持力层后由总沉降量控制。垫层材料和厚度在进行对比试验后,推荐采用密实性好的碎石、毛片石、砂混合垫层。实测结果表明,该工程长短桩复合地基承载力和沉降均符合设计要求。

深基坑开挖对邻近桥桩的影响机制及控制措施研究

以天津地铁二号线红星路站工程为依托,采用弹塑性有限差分方法,构建模拟基坑开挖过程的数值模型,通过将土体、桥桩及地连墙变形的计算结果与实测数据进行对比分析,验证该数值模型的可靠性,基于该数值模型,研究深基坑开挖对邻近桥桩的作用机制,分析基坑围护结构刚度、钢支撑刚度和土体强度对控制土体变形的作用,提出控制深基坑开挖对邻近桥桩影响的3种行之有效的工程措施。

大地分层结构条件下架空线路系统导线—地回路阻抗的计算分析

架空线路系统导线—地回路阻抗是输电线路过电压防护和电磁兼容研究的重要参数。笔者将大地视为水平分层结构,运用复数镜像法,给出了大地水平分层时架空线路系统导线—地回路阻抗的计算方法,验证了该计算方法的正确性;结合中国特高压输电线路实例,计算分析了大地分层结构条件下架空线路系统导线—地回路阻抗的变化规律。结果表明:文中方法克服了Carson公式计算结果频率性能较差的缺点,具有更高的计算准确度;架空线路导线—地回路阻抗随频率和第1层土壤厚度的增加而增大且有饱和趋势,第1层土壤的电阻率对导线—地回路阻抗有明显影响。

SMW工法圆形工作井土体反力计算方法的研究

分析了采用型钢水泥土复合挡土墙(soilmixingwall,SMW)工法建造的圆形工作井在顶力作用下的受力机理,提出承载半圆后背土体的竖向和环向反力分布呈拟正态分布,求得后背土体所能承受的最大土体反力计算公式.从整体分析的角度出发,应用三维实体有限元分析技术,研究了由顶推力反力引起的工作井后背土体反力分布.与有限元计算结果比较表明,拟正态分布曲线与有限元计算得到的土体反力分布曲线较吻合.

机械结构液体层厚度超声谐振的测量方法

针对机械结构安全运行的需要,进行机械结构液体层厚度超声谐振测量方法研究。基于垂直入射纵波在三层介质中传播的连续模型,通过对不同厚度液体层超声反射系数分析,提出一种基于超声反射系数谐振频率的液体层厚度测量方法。在对超声谐振测量系统进行标定的基础上,进行机械结构液体层厚度超声谐振测量试验研究,同时研究了3层介质的声学特性对液体层超声反射系数及厚度测量的影响。结果表明,液体层反射系数的谐振频率能够表征其厚度。在对测量系统进行标定的基础上,测量误差基本保持在5%以内。液体层两侧介质材料的变化对液体层的测量基本没有影响,但液体层介质材料的变化将对测量系统产生影响,需要重新对测量系统进行标定。

土遗址墙体含水量与电阻率关系研究

多孔介质电阻率的影响因素很多,对于特定结构的土遗址墙体,电阻率的变化取决于水分和温度的变化。对交河故城土遗址墙体夯土电阻率模型分析,结合改进的Archie模型,建立特定结构墙体电阻率模型,通过室内电阻率与含水量的关系试验,确定模型公式中的结构参数和土性参数。根据试验建立的墙体电阻率反演含水量关系式,采用高密度电阻率层析法,对交河土遗址现场试验墙体进行尝试性测试。测试结果论证了该模型公式的实用性,为土遗址文物本体水分运移监测中的实际应用奠定基础。

三角法测量双层土壤接地电阻的误差分析

针对在双层土壤中采用 5 D— 0 .6 18直线法和 2 D—30°三角法测量变电站接地电阻存在较大误差 ,分析了双层土壤中三角法的布极规律及引起测量误差原因 ,提出了确定补偿点及加长测试极引线等减小误差的措施。

带钢桁架转换层框架-剪力墙结构抗震性能研究

通过对一栋1∶25带钢桁架转换层框架剪力墙结构模型振动台试验和有限元理论计算分析,研究了模型结构的动力特性、弹性和弹塑性地震反应及其破坏形式.结果表明,随输入地震波加速度峰值的提高,模型裂缝逐渐发展,但在试验过程中未出现破坏性裂缝;本工程人工波引起结构地震响应最强烈,其次是ElCentro波和场地波;钢桁架转换层及其上部结构层层间位移角有突变,为结构的薄弱层.钢桁架转换结构形式可以满足结构抗震要求,结构整体抗震性能良好,能够满足6度抗震区抗震设防要求.

软土盾构隧道施工阶段上浮计算模型探讨

文章首先对管片上浮作用机理进行了分析,确定了盾构隧道施工阶段上浮计算模型荷载分布规律和计算方法;其次指出了弹性支撑法和修正惯用法直接运用于盾构隧道上浮阶段设计所存在的问题,即弹性支撑法计算得到管片底部向下位移,与实际上浮阶段管片隆起不符,而修正惯用法又不能考虑拱顶上覆土体反向压缩特性;最后,基于弹性支撑法并利用修正惯用法思想提出了能规避上述两个问题的反转抗力力学模型。结果表明:提出的计算模型与施工阶段管片上浮变形特征吻合度高,施工阶段管片上浮状态下弯矩、轴力和剪力最值较弹性支撑法和修正惯用法获得的结果分别增加68%、21%和51%以及34%、69%和22%,说明按本文推荐计算模型进行上浮管片设计可避免实际工程配筋不足造成的管片破损、开裂或渗漏。其结论可为盾构隧道设计提供一定理论支撑和参考。

土壤机械阻力的连续测定及空间变异结构分析

设计了一个土壤机械阻力连续测定系统。利用试验所得数据,初步探讨了土壤机械阻力的空间变异性和分形特征。结果表明,土壤机械阻力表现出空间变异结构,在一定范围内存在空间相关现象,用半方差法和功率谱密度法计算出土壤机械阻力的分维值分别为1.79~1.91和2.12~2.30。

单桩竖向动力阻抗计算方法及其影响因素分析

运用土动力学和结构动力学原理,改进Winkler地基梁模型,考虑桩周土的弱化效应和桩-土界面的相对滑移效应,建立了竖向荷载作用下单桩动力阻抗函数的计算力学模型,运用数理方程方法分别求解单桩与桩周近场土域及远场土域的振动方程,确定了单桩的竖向动力阻抗函数。针对数值算例进行计算,将得到的单桩竖向动力阻抗随激振频率的变化关系与现有的数值计算和分析结果进行对比,验证了建议计算方法的合理性;并通过变动参数计算,对影响桩基振动特性的各相关因素进行了比较分析。

传递系数法在滑坡治理削坡方案设计中的应用

削坡减载设计的关键在于何处削坡使得削坡方案最为经济而又达到预期稳定效果,在工程实践中,一般采用不平衡推力法计算滑坡条块的下滑力和剩余下滑力,依据剪出口剩余下滑力小于或等于0这一条件来搜索最优的削坡规模及位置,一般情况下计算工作量较大。针对此问题,利用传递系数法思想,引入剩余抗滑力概念,逆向计算各条块的剩余抗滑力,不需进行优化搜索即可根据剩余抗滑力得到最优条件下削坡规模及位置,概念简单,计算方便。计算过程概括如下:根据预期安全系数从最后一个条块出发,逆向计算各条块的剩余抗滑力,剩余抗滑力依次在条块间向上传递,当剩余抗滑力为负值时,下一轮计算取为0,直到算出所有条块的剩余抗滑力,剩余抗滑力为负值的条块即为应削坡的条块,条块剩余抗滑力的负值即为应消除的荷载。