内孤立波中潜水器纵向运动特性数值仿真研究

海洋中内孤立波会诱发突变的环状剪切流,导致潜水器产生大幅度的垂向掉深和俯仰运动,给潜水器航行安全和作业性能带来威胁。本文基于CFD的速度入口造波法和重叠网格技术,建立内孤立波中潜水器运动响应预报方法,通过与分层流水池试验结果对比,证明该方法可准确模拟内孤立波中潜水器大振幅运动;通过对处于分层界面的无动力悬浮潜水器在内孤立波中的运动过程模拟分析,揭示内孤立波中潜水器掉深及俯仰运动产生机理,同时探究分层厚度比、波幅、潜深等参数对无动力悬浮潜水器纵向运动的影响规律。结果表明:潜水器在内孤立波中的掉深和俯仰运动幅值是由内孤立波波幅和最大波倾角决定;波幅、分层厚度比、潜深等因素对潜水器纵向运动特性有较大影响。

霍尔锚落锚贯入力峰值及相应深度的分析

针对霍尔锚在静水中的垂直落锚情况,通过理论分析和物理试验,分析锚质量、触地速度、海床土体强度,以及土体粒径等对霍尔锚贯入力峰值及相应贯入深度的影响。结果表明,贯入力峰值及其对应的贯入深度与锚质量和触地速度呈二次函数关系,与土体粒径呈指数函数关系,以此分别提出霍尔锚贯入力峰值及相应贯入深度的计算公式,为海底结构物强度的设计与防护提供技术支撑。

落锚贯入深度有限元模拟及与经验公式对比

为了在工程实际中更高效地制定兼具安全性与经济性的海底管道铺设方案,对落锚贯入深度进行研究。应用Abaqus建立多组底质及落锚条件下的有限元模型,基于耦合欧拉-拉格朗日(Coupled Eulerian-Lagrangian,CEL)法进行落锚贯入的动力响应数值模拟,将有限元结果与现有试验数据及经验公式进行对比分析。有限元结果与试验数据整体吻合性良好,具有较强的参考性。与美国土木工程师协会(ASCE)及挪威船级社(DNV)规范中不同公式进行比较发现:在沙土摩擦角大、黏土不排水剪切强度大的条件下,有限元与公式结果吻合度更大;随落锚重量增大,公式结果较有限元结果保守度增加。

R410A在管内冷凝换热及压降的实验研究

近年来,制冷行业开始改用新型环保制冷剂,要求新型强化传热管有更良好的性能并适应环保制冷剂的工况。通过自行设计的一台集管内蒸发和冷凝为一体的实验台,以R410A作为制冷剂,分别对5mm、7mm以及9.52mm三种内螺纹管进行实验研究。发现:(1)螺纹齿径和齿顶角对冷凝换热系数有重大影响;(2)齿径比以及齿高对内螺纹管的压降变化起重大作用。根据换热系数和压力损失,由单位冷凝压降换热系数随工质质量流速的变化关系可知,7mm内螺纹管的换热性能要优于其他两种管子。

生物滤池中填料高度对鸡粪堆肥尾气除臭效果的影响

利用堆肥作为生物滤池的填料,处理鸡粪堆肥的含氨尾气,通过试验研究了填料层高度对氨的生物过滤效果的影响。试验结果表明,在进气氨浓度为115~1 600 mg.m-3,气体停留时间为52.6 s的情况下,填料层的高度分别为20、40、60 cm的3个生物滤池对氨的累积去除率分别为73.47%、85.95%、94.47%。尾气中的氨浓度的变化与温度变化基本一致。对填料水溶性各形态氮的分析表明,生物滤池对氨的去除主要是通过填料对氨的吸附及吸收作用。

不同高度间距组合跳深练习与起跳效果的非线性关系分析

跳深练习是一种发展肌肉爆发力的有效形式,在理论和实践上的应用不断深入,特别是对跳深高度的研究颇多,而对跳深间距的研究却很少,不同高度、间距组合跳深练习的研究国内未见报道。因此,在通过实验条件下获得不同高度、间距组合跳深练习对踏跳效果的影响程度,以及不同组合跳深练习与踏跳效果间的非线性关系,进一步丰富跳深练习的方法,更为深入了解二者关系,为跳深练习更加广泛的应用提供方法、理论上的依据。

基于CEL的船舶抛锚入泥深度分析

为了研究土壤不排水抗剪强度、落锚速度、锚尺寸及质量对船舶抛锚入泥深度的影响,基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了抛锚入泥深度数值分析模型。建模时采用八节点欧拉单元EC3D8R模拟土壤,采用八节点拉格朗日单元C3D8R模拟锚,并将其定义为约束于参考点的刚体;为减小边界效应对计算结果的影响,分别选取对应于8倍锚爪宽度与厚度及8倍锚杆高度的范围作为计算区域。模拟结果表明,抛锚入泥深度变化与土壤不排水抗剪强度增大成反比关系,且入泥深度变化幅值随不排水抗剪强度值的增大而逐渐变小;抛锚入泥深度变化率与锚质量变化率及土壤水平接触面积变化率的比值呈线性关系。

不同高度、间距组合跳深练习对踏跳效果影响的实验研究

跳深练习是一种发展肌肉爆发力的有效形式,在理论和实践上的应用不断深入,但目前国内对跳深高度的研究颇多,而对不同高度、间距组合跳深练习的研究还没有,对跳深中踏跳时间对踏跳效果的研究也是鲜有所见,本文旨在通过实验条件下分析不同高度、间距组合跳深练习及踏跳时间对踏跳效果的影响,进一步丰富跳深练习的方法,为跳深练习更加广泛的正确应用提供方法上和理论上的依据。

新型天然复合纸基材料对滤棒成型及性能的影响

考察了新型天然复合纸基材料(CAP,定量36 g/m2)的定量波动和滤棒压降的相关性,以确定CAP的定量标准;在相同工艺条件下,分别对CAP和纯木浆纸(CP,定量36 g/m2)的压深比例和滤棒压降的相关性进行了研究,并对CAP和CP滤棒压降的稳定性、滤材压深比例与滤棒压降的关系进行了比较。结果表明,当CAP定量波动在±1 g/m2范围内时,CAP定量波动与滤棒压降之间无相关性;当CAP定量波动超过±1 g/m2时,CAP定量波动对滤棒压降的影响较大;CAP和CP滤棒压降都随压深比例的增加而增大;当压深比例在20%～70%时,CAP的压深比例和滤棒压降的线性关系良好;与醋酸纤维滤棒复合后,CAP滤棒可设计成满足要求的复合滤棒。

船舶抛锚过程中落锚贯入深度研究

落锚作业是船舶抛锚定位过程的第1个环节,在落锚过程中,船锚不仅可能直接撞击海底管线造成危害,而且船锚的贯入深度会影响拖锚的运动轨迹,从而间接影响海底结构物的运行安全,可见确定船舶落锚阶段船锚的最终贯入深度十分重要.为此,首先开展一系列小比尺落锚模型试验,分别研究在黏性土和无黏性土中船锚质量和落锚高度对霍尔锚和大抓力锚最终贯入深度的影响,发现贯入深度随船锚质量和落锚高度的增加而呈非线性增加,但增幅不断减缓.然后,结合小比尺模型试验,采用能量法和太沙基极限承载力公式拟合船锚贯入深度的计算公式,并确定式中的经验系数.另外,在小比尺模型试验的基础上,验证船舶落锚的数值模拟方法,并对原型船锚的贯入过程进行分析,讨论贯入过程中船锚姿态变化的过程和规律,以进一步揭示落锚贯入深度与船锚触底动能之间的关系.最后,开展现场船舶落锚试验,对比分析本文公式、Young公式、DNV坠物公式、DNV落管公式与现场实测数据之间的差异,发现试验结果和本文公式吻合良好,在验证本文公式正确性的同时阐明了其他理论算法的适用条件与局限性.

对立堵截流难度的认识及其改善措施

从立堵截流工程实践中 ,认识到影响截流难度的主要水力因素是截流落差Z、截流流量Q和截流水深h。结合葛洲坝工程、三峡工程等截流工程简要介绍了降低以上

析蜡特性和降温深度对原油改性效果影响的实验研究

基于原油DSC曲线计算析蜡量的新方法,研究了大庆加剂原油析蜡特性,得出结论:存在临界降温深度,低于临界降温深度,加剂原油低温流动性能急剧恶化;降温深度和回升温度相对接近,加剂原油低温流动性能可以得到进一步改善;得到了临界降温深度、析蜡量与回升温度之间的关系。

穿越航道的海底管道保护设计抗锚害分析研究

在穿越航道的海底管道保护设计中，锚害是影响管道安全性的关键问题。论文分析研究了落锚的冲击能量以及回填埋设对冲击能量的吸收能力，锚在海床土壤里的拖曳轨迹，锚--土壤--堆石层--管道交互作用下拖曳轨迹。通过实例计算，验证了管道在设计埋深下的安全性。研究成果将为管道埋深设计提供一定的理论指导，对于保证管道安全和降低成本具有重要意义。

配电网动态电压恢复器电压跌落改进补偿策略

研究了一种应用于工业配电网系统的网侧电压跌落改进补偿策略,旨在提高敏感负荷负载侧电压品质。在分析传统超前预测补偿策略的基础上,通过DVR在初始时刻注入一个高有功功率对跌落后的电压幅值和相位进行预测存储,然后经过一个暂态寻优过程,进入最小有功模式运行,从而拓宽了最大补偿时间。相比于超前预测补偿方法,在50%跌落深度工况下,最大补偿时间可提升2倍以上。实验结果验证了所提方法的可行性和有效性,当跌落深度不超过其最大限值时,可实现直流电压的动态恢复,提升系统抗二次故障冲击能力。

下降管浸入深度对RH内夹杂物去除影响的模拟研究

为了改善钢材质量,设计4种不同下降管浸入深度的RH模型。利用Fluent软件对夹杂物的去除进行模拟。结果表明,增加RH下降管浸入深度可以显著提高夹杂物的去除率,缩短夹杂物的去除时间,提高钢液的洁净度。

船舶抛锚作业锚机刹车最小临界水深计算

船舶抛锚过程中锚机刹车最小临界水深的准确计算一直是海船船长关注的问题。抛锚过程中,锚链不断地从锚链舱滑出,滑出的这部分锚链的质量在不断变化,是一个变质量系统,用牛顿经典力学定律很难准确计算出重力抛锚方式下,锚机刹车能保持有效控制的最小临界水深。运用密氏方程结合运动学原理进行计算的方法,可以获得比较可靠的计算结果。

跌坎型底流消能工冲击区时均动水压强计算与试验

应用平面紊动射流理论,对跌坎型底流消能工消力池内水流流态进行分区,并分析了冲击区水流结构。同时根据动能势能转化原理,采用坐标转换的数学方法,推导出跌坎型底流消能工冲击区时均压强的经验公式。最后,利用水力学模型试验,验证了该公式的合理性,并通过改变入池能量、入射角度、跌砍深度等条件,分析了跌坎型底流消能工冲击区时均压强的变化规律。

海涂围垦工程中悬挂式爆破挤淤基础处理技术探讨

沿海软土地基围涂工程中悬挂式爆破挤淤基础处理断面结构设计中遇到的最大难题是对腰宽的处理,腰宽太窄则工后沉降大,反之,则断面石方量增大,投资增加,因此,试图通过工程实例说明悬挂式爆破挤淤基础处理断面设计及工程实施过程中遇到的问题及对策措施。

软土地基孔隙水压力降低引起的压缩分析

根据土力学基本原理,分析孔隙水压力降低引起的土体压缩方式,并对真空预压地基的分层沉降现场实测值和理论计算值进行分析;同时,定量分析真空预压地基在不同深处单位压缩量。研究结果表明:(1)若按有效应力原理水土压力分开计算、地基土体中孔隙水压力降低时,土体竖向总应力维持不变而侧向总应力减小;(2)土体中孔隙水压力在相对压强小于0的范围内降低时,将引起土体等向压缩,在相对压强大于0的范围内降低时,将引起土体单向压缩;(3)南沙港区的真空预压地基若其沉降按欠固结计算时,计算值与实测值接近,自重应力欠固结引起的沉降是抽真空期间地基总沉降主要部分;(4)真空预压的加固深度随排水体深度增加而增大,土层压密效果随地层深度增加而减弱,故降低孔隙水压力法在加固软土地基中,设计排水体深度时应考虑最佳加固深度。

江淮地区地震精定位及b值随深度的变化研究

使用双差地震定位法,利用安徽及邻省50个地震台站记录的1976年到2008年的551次M_L≥2.3地震,其中初始定位有205个无深度数据,包括数字化资料和传统的模拟资料,共5464条P波走时资料。经重新定位后得到其中468次地震的基本参数。重新定位结果显示了本地区较精细的震中分布图像和震源深度剖面图像,震源深度优势分布在6—10km,平均深度为10km,部分震中位置与震源深度变化较大的地震向断裂带靠近。基于地震精确定位结果,系统地计算了不同深度段的b值,发现研究区b值随震源深度的增加具有系统减小的趋势,且在地壳10km左右的减小趋势最为突出。表明江淮地区的地壳分层结构相对明显,在地壳浅部(0—10km)以小震为主,大地震较少,故b值高;而在深处(10—25km),大地震相对较多,b值减小。这一现象的背后物理机制可以从地壳介质复杂程度与应力状态的变化得以解释,破裂易于在地壳介质相对均匀、岩石静压力较高的地壳深处成核形成大地震。推测江淮地区未来强震多发生在10km以下的地壳深部。