单坡度V字形隧道火灾中等效纵向风速及温度场研究

火灾发生在水下隧道的变坡点附近时,隧道结构可简化为单坡度V形隧道。在单坡度V形隧道发生火灾时,烟气运动会受到一侧倾斜隧道烟囱效应的影响。采用FDS数值模拟研究方法,对自然通风状态下单坡度V形隧道火灾中的等效纵向风速以及隧道温度场进行研究,并建立了预测模型。结果表明,火灾产生的等效纵向风速与隧道坡高和热释放速率有关,其数值大小与热释放速率的1/3次幂和无量纲坡高成正比;单坡度V形隧道顶板下烟气的最大温升随着坡度的增加而线性递减,整个火灾下游的烟气温度分布呈指数衰减,且坡度越大,纵向烟气温度在火源周围的衰减越明显,衰减曲线也更陡峭。

冠心病患者简化“V—slope”无氧阈测定的观察

虽然无氧阈在临床上应用较广,但其检测方法仍不十分理想,我们对12名男性冠心病患者进行运动试验连续测定运动中血乳酸和通气指标的变化,检测无氧阈,并与近年来推荐的简化“V—slope”测定法进行比较,结果血乳酸阈与通气阈相一致,但个体通气阈的变化较大,简化“v—slope”法与血乳酸阈也一致但有过高估计无氧阈的倾向,乳酸阈以下VCO2

滇中引水工程破碎围岩洞室开挖支护方案分析

为研究不良地质条件下的洞室开挖支护技术,以滇中引水工程三大主体工程之一的石鼓水源工程为例,针对该工程冲江河右岸进水隧洞与进水箱涵连接段地质条件较差,主要存在浅埋覆盖层与破碎岩体的变形与稳定问题,介绍了进水隧洞采取的开挖支护措施。在石鼓水源工程一期进水箱涵和右岸进水隧洞开挖时,对箱涵边坡采用竖向钢管桩支护措施,隧洞洞口采用超前大管棚、超前小导管、钢拱架锚喷支护、超前堵水灌浆多项支护措施,并对隧洞进行了混凝土衬砌施工。稳定性分析结果表明:该类支护方案能有效控制边坡变形和隧洞洞口收敛,适用于稳定性极差的Ⅴ类围岩进洞段开挖支护。

纵向通风下不同坡形隧道火灾烟气温度分布特性研究

为了解决不同纵向坡形隧道发生火灾时的烟流控制问题,以宝兰客运专线渭河隧道V形坡火灾通风为例,采用三维数值模拟方法,对不同坡形下烟气温度的分布特性进行研究。通过对V形坡、单面坡和人字坡等不同坡形隧道在不同纵向通风速度下的火灾工况模拟,对比分析隧道拱顶、一人高和3.0 m高处的温度分布特征。结果表明:在火灾发生初期,当无纵向通风时,在变坡点火源车厢附近人字坡的温度最高,但随着离火源点距离的增大,V形坡的温度逐渐达到最大;当有纵向通风时,V形坡下游沿程的温度最高,且随风速增大,温度最高区域的分布范围逐渐扩大,而单面坡和人字坡的温度变化曲线基本一致,并在离火源点较远的下游区域趋于定值;在本研究范围内的坡形、坡度条件下,当纵向通风风速达到2 m/s时,烟控效果最好。

翔安海底隧道运营环境及污染物分布规律

为了明确城市海底公路隧道内环境参数和污染物的分布规律,针对厦门翔安海底隧道运营通风效果进行了现场测试,获取了交通高峰期和非高峰期两个时段隧道内气压、温湿度、风速、CO、NO2和PM浓度的分布规律,结合一维扩散理论和Fluent组分输运模型研究了海底公路隧道内环境参数和污染物随交通流的分布规律.研究结果表明:(1)交通高峰期时段,温度沿车流方向逐渐升高,出口处达到最高温度36℃;湿度沿车流方向逐渐降低,入口处最大湿度为94%;CO、NO2和PM浓度随车流方向逐渐升高,在出口处达到最大,最大浓度分别为21.00 ppm、3.73 ppm和1.76 mg/m3,V型坡坡底处PM浓度也较高(2.03 mg/m3);根据烟尘质量浓度与消光系数的转换公式得到出口处和V型坡坡底处的消光系数分别为0.0083 m-1和0.0095 m-1,NO2和PM浓度超过了规范值.(2)非交通高峰期NO2最大浓度为1.68 ppm,出口处和V型坡坡底处的消光系数分别为0.0069 m-1和0.0077 m-1,出口处NO2浓度和坡底处消光系数超过了规范值.

客运专线V形坡特长隧道火灾疏散救援时间研究

以某V形坡特长隧道为研究对象,对洞内竖井及平导横通道处所设计的避难所2种停车位置5种工况进行了疏散模拟分析,得出单洞双线隧道内不同停车位置紧急救援的必需安全疏散时间。同时结合V形坡紧急救援通风措施,对竖井区段进行了三维火灾数值模拟,比较自然通风和风速1.0 m/s纵向通风条件下火灾烟气流动和一人高处温度的分布特征,得出竖井区段的可用安全疏散时间。通过与必需安全疏散时间的比较,提出在隧道中部临近竖井处应增设一处避难所。

基于v-SVR和MVPSO算法的边坡位移反分析方法及其应用

针对传统粒子群算法存在搜索空间有限、容易陷入局部最优点的缺陷,通过引入迁徙算子和自适应变异算子,提出基于粒子迁徙和变异的粒子群优化(MVPSO)算法。基准测试函数结果表明,改进的MVPSO算法较传统的粒子群优化算法在收敛效率上有大幅度提高,在处理非线性、多峰值的复杂优化问题中能快速地搜索,得到全局最优解。应用改进的MVPSO算法搜索最佳的支持向量机(v-SVR)模型参数,建立岩体力学参数与岩体位移之间的非线性支持向量机模型,提高v-SVR的预测精度和推广泛化性。然后,利用v-SVR模型的外推预测替代耗时的FLAC正向计算,利用改进的MVPSO算法搜索岩体力学参数的最优组合,提出v-SVR和MVPSO相结合的边坡位移反分析方法(v-SVR-MVPSO算法),与传统的BP-GA算法和v-SVR-GA算法相比,该算法在反演精度和反演效率上均有较大幅度提高。最后,将本文发展的v-SVR-MVPSO算法应用到大岗山水电站右岸边坡岩体参数反演分析,并对边坡后续开挖位移和稳定性进行预测,取得较好的效果。

考虑降雨渗流影响的露天煤矿黄土开挖边坡分析

黄土开挖边坡在降雨作用下坡面破坏可分为片蚀破坏、沟状侵蚀、坍塌破坏3个阶段。通过野外现场地质调查,建立调查区域露天煤矿某段运煤大道处黄土开挖边坡三维数值分析模型,采用V-G模型设定渗流边界函数,并以此根据室内外实验设定初始负孔隙水压力;在有限差分软件中运用fish语言将野外现场测得的稳定渗透系数与边坡开挖高度关系编入渗流计算命令流中,模拟了不同降雨强度下孔隙水压力、开挖边坡位移、坡面冲刷程度、最大主应力变化情况,提出黄土区开挖边坡在降雨作用下沟状侵蚀在第三级台阶(坡高60m)左右破坏严重,坡高高于此高度应注意沟状侵蚀的剧烈扩展并加以防治;应在开挖边坡顶部以及台阶坡顶、坡肩处加强监测与防护治理工作。

水下V形坡隧道烟气温度纵向衰减研究

为研究水下V形坡隧道的火灾烟气温度分布,首先采用理论分析和数值模拟相结合的方法,分析水平隧道、单坡度隧道和V形坡隧道内的烟气流动及温度分布特性;然后探究隧道坡形对烟气运动的影响及不同坡形隧道的温度分布差异;最后构建一种适用坡度在1%~8%的V形坡隧道内烟气温度衰减的预测模型。结果表明:V形坡隧道内的沿程温度衰减服从指数函数分布,相比单坡度隧道上游的温度衰减缓慢,相比单坡度隧道下游的温度衰减迅速,同时比水平隧道的温度衰减略快;预测模型中的无量纲温升参数与火源功率呈现0. 6次方的指数关系,与隧道坡度存在一定的非线性关系。

土水特征曲线形状对降雨条件下土质边坡稳定性的影响研究

土水特征曲线在土质边坡的饱和-非饱和渗流和稳定分析中起着举足轻重的作用。本文运用数值模拟的方法研究了V-G模型中a、n和θr等参数对降雨条件下土质边坡地下水位、孔隙水压力、体积含水率分布的影响,在渗流场计算分析的基础上采用Morgenstern-Price法对降雨条件下边坡的稳定性进行了分析,并从机理上解释了各参数对降雨条件下边坡稳定性的影响。结果表明,a值的增大会导致非饱和土边坡在降雨过程中安全系数的降低速率增大,在降雨结束后安全系数的回升速率增大,n值对边坡安全系数变化的影响主要受初始吸力控制,θr值的增大虽然会导致在降雨过程中安全系数的降低速率增大,但是降雨结束后安全系数回升到稳定的时间减小。

水下铁路隧道V形坡对烟气竞争效应的影响

分析V形坡水下铁路隧道内火灾时烟气流动过程中受到的火风压和空气阻力,采用火灾动力学模拟软件对不同火源功率、不同隧道坡度下V形坡隧道内不同火源位置下烟气蔓延特性进行模拟,研究火源功率、V形坡坡度和火源位置对水下铁路隧道内烟气竞争效应的影响。结果表明:V形坡隧道内的烟气从隧道近火源侧端口流出,空气从隧道另一侧端口进入,两侧坡度对烟气蔓延存在竞争效应;火源位于V形坡隧道左侧时,火源上游烟气层与隧道顶板平行,火源下游与变坡点间的烟气层与水平地面平行,当烟气经过隧道变坡点时烟气层不再与水平地面平行;在竞争效应的作用下,火源下游的烟气逆流长度随火源距变坡点距离的增大呈现出减小、然后保持不变、再略有增大3个阶段;随着隧道坡度的增大,烟气逆流长度逐渐缩短,稳定区的范围逐渐增大,而火源功率对烟气逆流长度的影响逐渐减弱。

渭河隧道水文地质条件分析对“V”形坡设计方案的优化与施工建议

在条件允许的情况下,地下水发育的特长隧道防排水一般优先采用"人"字坡设计。宝兰客运专线渭河特长隧道进口端,受不良工程地质和建筑物的控制,隧道采用"V"形坡形式下穿籍河河谷阶地区,下穿段及各斜井、竖井在施工中风险相对较大,存在涌水涌泥等风险,且隧道"V"形坡地下水需永久抽排。通过分析宝兰客运专线渭河隧道水文地质条件,研究隧道下穿籍河河谷段地表水、地下水及含水岩组的特征,进而对隧道涌水量进行预测,提出优化的下穿线路及辅助坑道方案并被采用,对通过富水地段的隧道和辅助坑道施工及运营安全提出具体建议。

一种适用于太阳模拟器的太阳电池串联电阻提取算法

提出一种'改进的开路电压点斜率法'(简称:斜率法)的串联电阻测试方法,并利用Lambert’s W函数显化太阳电池电流电压关系的方式,将'改进的开路电压点斜率法'和其他3种方法下得到的串联电阻值进行比较。通过实验验证了模拟分析的结果,给出了一定的理论解释,并指出当前太阳模拟器测试结果偏大的原因。通过分析得出结论:在这4种方法中,斜率法具有测试方便、结果可靠、不重复度小等特点,是最适合太阳模拟器中串联电阻提取的算法。

一种计算V带当量摩擦系数的新方法

对现有V带当量摩擦计算公式做了更正 ,给出了新的V带当量摩擦系数计算公式。在公式中引入了一个新的参数———V带当量摩擦系数影响角 ,通过计算及分析可知该参数对V带当量摩擦系数的大小产生波动 ,但波动的幅度较小。在不计入随带拉力变化引起带宽改变对摩擦力影响、相对滑动等因素前提下 。

基于多指标约束的V形坡隧道烟气控制方案

以武汉两湖隧道为例,通过建立全长3720m的FDS数值模型,研究非对称V形坡(-2.2%/-1%/1%/4.5%)隧道的烟气控制方案。针对不同火灾场景共设置27组全尺寸模拟实验,分析不同坡度火源位置、不同纵向补风+不同排烟口开启方式下的烟气控制效果。构建了以60℃烟气蔓延长度、排烟效率、清晰高度处温度与能见度为约束条件的排烟效果评价模型。结果表明:发生在任意坡度段的火灾,均采用上游隧道洞口处单向机械补风、排烟口上游、下游各开启3个、机械补风风速为1m/s时,可以保证隧道不同火源位置均能达到较好的烟气控制效果,且满足隧道内人员安全疏散要求。

工程开挖引起的黄土边坡变形破坏机理分析

近年来,由于黄土高原地区经济快速发展,受地形限制的影响,很多工程建设无法避开已有的黄土滑坡,使得在边坡开挖过程中产生各种变形破坏迹象,危害十分严重。笔者以富县洛阳乡某挖方边坡为例。根据其地质环境、滑坡概况以及人类活动等情况,利用工程地质分析法定性阐述了在边坡开挖过程中的破坏机理,并将整个变形破坏过程分为3个阶段:坡脚卸载差异变形阶段、压致拉裂面贯通阶段、"V"型裂缝稳定阶段;其次,结合有限元数值模拟量化描述了边坡的变形破坏特征;最后,基于边坡应力分布情况,推算出蠕滑段发育的最大深度距剪出口约93m,同实际情况较为吻合。

计算V带当量摩擦系数的探究

分析了现有当量摩擦系数计算公式的不足。根据V带传动实际情况,将带从紧边绕进主动轮部分分为绕进主动轮阶段、在主动轮中间阶段、绕出主动轮阶段三个阶段,针对影响角γ对V带当量摩擦系数的影响,推导出了V带当量摩擦系数计算公式,并通过实例求出了给定条件下的当量摩擦系数μv的数值,得出了描述α-μv关系的曲线。

V型排导槽横纵比降对泥石流流速的差异影响研究

V型排导槽是一种有利于泥石流固体物质排泄的速流结构形式,可解决泥石流在槽内发生淤积堵塞的难题,因而被广泛应用。但是,因V型排导槽流速计算中水力坡度采用相同权重横纵坡矢量合成的综合比降,导致排导槽流速计算结果不准确而仍发生泥石流淤积的现象,不能充分发挥V型排导槽的速流优势。为了揭示V型排导槽横纵比降对泥石流流速的差异影响,设计完成了25组室内模型实验,分析了不同横纵比降组合条件下泥石流流速的差异及原因,查明横纵比降均与泥石流流速呈正相关关系,其中横比降对泥石流流速的影响低于纵比降;根据实验数据建立了泥石流流速关系式,得到横比降和纵比降在V型排导槽泥石流流速中的权重分别为0.75和1.30,验证了横比降在V型排导槽综合比降中的权重影响低于纵比降,为V型排导槽过流能力计算的优化研究提供思路和参考。

计算V带传动当量摩擦系数影响角的研究

V带传动当量摩擦系数体现了V带较平带具有更高的承载能力.现有的当量摩擦系数计算公式将其视为一个定值,而V带传动过程中受力情况的变化导致其为一个变值.通过分析现有V带传动当量摩擦系数计算方法的不足,在传统计算公式中引入影响角γ,给出了较合理的V带当量摩擦系数计算公式,并讨论了角γ的计算方法,通过MATLAB软件作图,得出了描述α-γ关系的曲线.

“V型”切槽顶板闭合方法研究

针对某萤石矿的薄脉急倾斜采空区,提出"V型"切槽顶板闭合法,即应用爆破技术在采空区上盘实施"V型"切槽,引起采空区闭合或形成自然平衡拱,从而消除上部采空区。借助材料力学推导了"V型"槽凿岩爆破位置的设计方法。应用有限元仿真了该采空区处理方法的力学原理。结果表明,"V型"切槽能引起采空区上盘向下盘移动,从而引起采空区闭合或形成自然平衡拱。该采空区处理方法技术可行,经济合理,简便适用。