弹簧支吊架荷载变化系数的选取与汽水管道支吊架优化设计

目前,我国火力发电厂汽水管道设计标准规定,弹簧吊架荷载变化系数不应大于25%,据此设计的管道系统恒力吊架比例过高,其荷载“非法”转移会造成管道偏离设计线运行,应力升高。分析了恒力吊架恒定度与荷载变化系数的关系并给出了优化设计案例,研究结果表明,在汽水管道设计中适当增大弹簧吊架荷载变化系数,可增大弹簧吊架配置占比,减少管道膨胀异常现象的发生。

变截面消声管道耦合Helmholtz腔结构的声学性能

基于局域共振理论与管道消声理论,设计了一种变截面消声管道耦合Helmholtz谐振腔的声学超材料结构,并运用COMSOL软件进行仿真研究.在此基础上,探讨了变截面声学超材料结构的几何参数对吸声系数峰值的影响,运用声学试验测试了该声学超材料结构的声学性能.结果表明:该变截面声学超材料结构在低频范围(200~600 Hz)内可实现良好的吸声效果;通过改变管道小孔的截面半径,可以实现声学超材料结构固有频率的定向调节;与普通Helmholtz腔相比,该声学超材料结构的吸声系数峰可在一定低频范围内移动,提高了结构在低频范围内的吸声效果,拓宽了吸声系数峰值对应频率的范围;声学超材料结构的几何参数得到了优化,具有良好的吸声效果.

考虑土体空间变异性的液化区埋地管道上浮反应与易损性分析

为分析可液化场地土体空间变异性对管道上浮反应的影响,以土体相对密度Dr为随机场变量,采用基于乔列斯基分解的中点法生成随机场,基于OpenSees软件进行埋地管道二维随机有限元计算,分析了土体空间变异性对管道上浮位移的随机统计特征以及管道上浮易损性的影响。结果表明:当管道上浮位移较大时,土体空间变异性条件下管道上浮位移均值小于确定性分析结果,且差距随空间变异性增强而更为显著;局部致密区间的存在一定程度上限制了管道上浮行为的发展;累积绝对速度CAV可较好表征地震动强度对管道上浮位移的影响;易损性函数的离差随土体空间变异性增强而不断增加,且均大于所对应的确定性离差,导致易损性曲线更为平缓;随机变量模型不能合理表征空间变异性对管道上浮反应的影响。

富水地层管廊基坑开挖变形及损伤演化分析

富水地层土体较为软弱,管廊基坑施工过程中易产生安全问题,研究富水地层管廊基坑开挖对指导类似工程具有重要意义。文章基于济南市开源路综合管廊工程,构建数值计算模型,考虑桩嵌固深度、钢支撑数量、支护桩类型等因素,研究不同工况对管廊基坑开挖变形的影响,并引入了损伤变量的概念,分析了基坑施工过程的损伤演化情况。结果表明:基坑开挖对于周边地表土体沉降的影响范围要大于对水平变形的,而对水平位移的影响范围约为3倍的开挖宽度;增加钢支撑数量对坑底隆起的改善要比对地表沉降的改善效果好;增加桩嵌固深度,可以明显地改善土体变形,但对于地表土体沉降量的限制作用随土体与基坑距离的增加有所削弱;基坑开挖过程中土体的损伤呈现“快速增长-缓慢增长”两个阶段,施作支护桩对土体的影响最大,土体损伤破坏急剧增加,约大于总体损伤的90.0%,施作支护桩之后土体损伤情况得到缓解。

内埋可变导热管建筑顶面隔热层节能分析

为减少室内空调能耗,文中对目前广泛使用的在建筑顶面之上铺制隔热层的建筑节能方法做进一步优化。文中以北京地区某建筑为例进行计算分析发现,隔热层的高热阻在夜间不利于建筑顶层白天积累的热量向外界排散。为在夏季夜间减小隔热层热阻,加速建筑顶层白天积累热量的排散,提出一种内埋可变导热管的建筑顶面隔热层,即在建筑顶面隔热层内间隔一定距离埋制可变导热管。夏季白天工况,可变导热管不启动,为高热阻状态;夏季夜间工况,可变导热管传热能力强,减小了隔热层热阻,加快了夜间建筑顶层结构热量的向外排散,计算结果表明,按照间隔0.3m铺制可变导热管的隔热层比铺制普通隔热层的空调制冷量下降15.1%;冬季工况热管传热能力非常差,隔热层保持了高热阻状态,避免了室内热量损耗。这种方法节能效果明显,可为建筑节能研究工作提供参考。

高陡边坡变截面桩基础受力性能研究

高陡边坡中输电塔大直径钢管直桩基础存在材料浪费、经济型较差的问题,使用阶梯变截面桩基础可有效提高基础的经济性、降低施工难度。文中采用ABAQUS软件分别建立45°边坡的变截面桩及直桩精细化有限元模型,在相同下压工况下,以最大应力和最大位移为分析对象,对变截面桩和直桩进行对比。研究发现,在软土地区45°边坡条件下,变截面桩和等截面桩最大拉应力值均符合强度要求,最大位移和钢筋笼最大应力相差很小,变截面桩可以代替直桩;在硬土地区45°边坡条件下,变截面桩和等截面桩最大拉应力值均符合强度要求,最大位移和钢筋笼最大应力相差很小,变截面桩可以代替直桩。研究成果可为阶梯变截面桩在高陡边坡输电塔中应用提供一定的借鉴与参考。

土壤源热泵地埋管侧水系统优化运行研究

本文基于江苏无锡某典型厂房土壤源热泵空调项目的实测数据,以地源侧系统总能耗最低为目标,构建设备模型对地源水泵运行工况进行优化,并与两种传统控制策略的运行效果进行对比,据此提出进一步的优化建议。结果表明:基于负荷的优化控制策略,其节能效果要明显优于定频控制策略,冬夏季典型测试日平均节能率分别为28.33%和13.27%,相比于5℃温差变频策略节能了3.61%和2.21%。适当增大地埋管的埋管深度或管径,可以进一步提升该优化控制策略的节能效果。传统的定温差控制策略在负荷率大于60%时,可在5℃基础上将温差增加1~5℃以提升节能效果。

超浅埋暗挖车站隧道下穿城市主干道沉降控制技术

超浅埋暗挖技术现已经广泛应用到地铁施工建设中,以济南地铁4号线邢村站附属结构A号出入口地下通道为例,利用ABAQUS软件建立超浅埋暗挖地铁隧道下穿管线三维有限元模型,对地下通道部分开挖过程进行了模拟。研究地下通道在有无管棚注浆预支护条件下横穿城市主干道管线变形和周围地表沉降变形规律,分析了隧道衬砌的变形和受力。结果表明,在管棚预支护条件下进行隧道开挖,能有效地减小地表沉降和管线沉降,其地表最大沉降值与未采用管棚预支护相比,分别下降60.24%和66.8%;矩形断面的横通道在开挖过程地表和管线的沉降影响大于标准拱型断面。

某变径管状零件液压成形加载路径优化研究

针对现有管件液压成形加载路径优化方法实用性差的问题,提出了试错仿真分析与二分法相结合的加载路径优化方法。首先,通过分析变径管的几何数模、管材力学特性及成形工艺,设计了变径管液压成形模具。其次,进行变径管液压成形实验,与仿真结果进行对比,证明了有限元模型及仿真方法的正确性。最后,利用试错仿真分析与二分法相结合的加载路径优化方法,对变径管液压成形进行加载路径优化,得到了最优加载路径,为管材液压成形加载路径优化方法的工程化应用提供参考。

双管加温二氧化碳吹雾管在非体外循环不停跳冠状动脉旁路移植术患者中的临床疗效

目的探讨双管加温二氧化碳吹雾管在非体外循环心脏不停跳冠状动脉旁路移植术(OPCABG)患者中的临床疗效。方法收集2020年1月至2023年1月于首都医科大学附属北京朝阳医院接受OPCABG治疗的122例患者的临床资料,按照治疗方式的不同将其分为常规组(n=61,采用常规术中吹雾管吹雾驱血技术)与加温组(n=61,采用双管加温二氧化碳吹雾管吹雾驱血技术)。比较两组患者术中吹雾管气雾温度、患者核心体温、患者术中心率变异率,统计两组患者术后恢复指标及术后并发症发生率。结果加温组患者接管2.5 min、吹雾15.0 min、吹雾30.0 min时吹雾管气雾温度均高于常规组患者;开心包即刻、吹雾3.0 min、关心包即刻、出室前加温组患者核心体温均高于常规组患者;吹雾3.0、10.0、20.0、30.0 min时,加温组患者心率变异率均低于常规组患者,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。加温组患者抗生素使用时间、引流置管时间、呼吸机应用时间、留置动脉测压时间、术后住院时间均短于常规组患者,术后引流量低于常规组患者,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。加温组患者术后肺感染发生率为3.28%(2/61),低于常规组患者的16.39%(10/61),差异有统计学意义(P=0.015)。结论OPCABG术中采用双管加温二氧化碳吹雾管技术能够有效减小患者术中温差变化幅度,减轻温差刺激诱发的过度心率变异率,有利于患者术后恢复,并可降低术后肺感染发生风险。

基于CFD的变径三通管道流量分配特性研究

三通管道在液体输送和分配中起到重要作用。文中基于计算流体动力学方法,对具有变径特征的三通管道流量分配特性开展系统性研究,主要分析入口流速、主路出口和入口面积比、支路与主路夹角,对支路和主路出口处液体流量比的影响规律。结果表明:文中研究的参数对于三通管道流体分配具有显著影响作用,但随着参数值的增大,影响效果均逐渐减小。所得结论可为三通管道的结构设计和入口流速设定提供一定的参考作用。

大跨度超高悬挑变曲率管桁架施工技术研究及应用

管桁架结构是在网架结构的基础上发展起来的,安装采取“地面拼装、整体吊装、空中对接”的原则,地面拼装过程中可对多榀桁架同时拼装作业,其主要适用于大跨度建筑结构中,不仅满足建筑质量性能方面需求,而且减少钢结构使用量。论文依托天祝藏族自治县体育场建设项目,利用软件对大跨度超高悬挑变曲率管桁架节点接头、复杂构造节点进行优化处理,最终大幅提升构件加工速率及成品优品率,现场拼装安装精度高,相较传统施工方法,不仅满足了建筑结构质量要求,而且大幅度提升施工速率。

输气管道工程热煨弯管标准编制和设计制造技术分析

回顾感应加热弯管标准编制的发展历程并介绍标准的重要内容,分析感应加热弯管外弧侧壁厚减薄率C计算公式的符号含义;分析感应加热弯管和钢板加热压制组焊弯管成形前后壁厚与应力变化,指出当前油气输送管道设计规范关于热煨弯管壁厚设计计算存在的分歧,提出变壁厚弯管和等壁厚弯管概念及其应力分布和壁厚计算方法;以ASME B31.3—2010《工艺管道》关于弯管壁厚计算公式的规定和感应加热弯管水压爆破试验启裂口位置实例予以佐证。建议相关设计规范对热煨弯管壁厚计算公式予以修改和完善。以热煨弯管应力分布状态和弯管强度条件下的危险位置为依据,提出双壁厚弯管概念和结构。

城市更新背景下某商业综合体地源热泵系统地下温度场研究

以某城市更新背景下的商业综合体为研究对象,根据线热源理论,分别对单井系统和多井系统地下埋管周围土壤温度进行了数值模拟,运用叠加原理计算了采取顺排3×3的多井系统在恒热流、变热流密度下地埋管区域的温度场分布,对比了多井系统管群中间区域和边缘区域的温度分布,以及各井的进出口温度,为城市更新项目的地埋管地源热泵系统设计与施工提供理论依据。

袖阀管应用于灌注桩后注浆的现场试验

针对传统的灌注桩后注浆技术存在的不能多次压浆的问题,将袖阀管注浆技术与灌注桩后注浆技术结合,研究探讨将袖阀管应用于灌注桩后注浆施工。在雄安新区某工点通过开展现场试验,发现袖阀管注浆容易出现注浆管连接耗时长、注浆器与射浆孔匹配难度大、袖阀管堵塞等问题,采用相关技术措施后,袖阀管注浆施工顺利完成,验证袖阀管注浆应用于灌注桩侧、桩端加强的可行性。

多工位紫铜管口径扩缩装置的研制

在中央空调多联机安装系统中,分歧管的作用是将管道中的制冷剂分流到室内机中。空调分歧管的进口和出口均由变径的多节紫铜管组成。变径的多节铜管加工难度较大。针对传统的手工扩缩技术效率低等问题,本文设计了一种高效、结构简单、操作便捷的多工位铜管口径扩缩装置。该装置集铜管进料、扩口、缩口、打磨、推料为一体。利用该装置能够对若干个铜管进行连续操作,提高了铜管扩缩与打磨的效率,可以显著降低企业的人力成本。

直缝埋弧焊管JCO成型机泵控系统研究与分析

通过对直缝埋弧焊管JCO成型机的机械结构、变速泵、油缸及上模梁压下动作系统及控制原理分析。利用AMEsim软件建立变频器控制多变量泵的数学模型,并对多油缸压下动作进行仿真模拟。结果表明:仿真数据与现场PDA系统采集的数据进行分析验证,证明仿真数据正确性和可靠性,提出了优化变频电机与变速泵控制的参数,为精确的多缸同步控制及优化主油缸控制系统提供了思路。

一座大跨弧形变高度钢桁架人行天桥设计研究

以某大跨弧形变高度钢桁架人行天桥为设计背景,通过建立空间有限元模型,与取消竖杆后的钢桁架、等高度钢桁架和钢管桁架进行对比分析,得出:当节间距较小时,竖杆对整体竖向刚度的影响小于对整体结构质量的影响,取消竖向后可以增加结构的固有频率;弧形钢桁架会导致整体竖向刚度下降,常规条件下宜选用等高度桁架形式,可降低桁架高度,节约用钢量;钢管桁架能更好地发挥材料特性,较箱形桁架能较大地发挥截面特性,能减少用钢量和焊接工作量。研究结果可为今后同类人行天桥提供一定的借鉴和参考意义。

中深层U形地埋管地源热泵系统运行优化研究

建立中深层U形地埋管换热器的解析解模型,提出综合考虑建筑动态热负荷和地埋管换热器动态换热过程的中深层U形地埋管地源热泵系统运行优化模型,并利用该模型分析运行参数对地源热泵系统性能的影响。结果表明:在保证系统供热量相同的前提下,与定流量(110m^(3)/h)运行方式相比,采用变流量的运行方式可使热泵机组和循环水泵在2112h内的总耗电量由288423kW·h下降到224592kW·h,减少22.1%;随着回填材料导热系数增大,供热不足的情况出现的频率有所减小,供热保障率增大;垂直管段长度从2300m增大到2500 m,系统平均供热保障率从95.7%增大为98.8%,热泵机组平均COP从4.929增大为5.135;建筑热负荷的增大会使热泵机组COP近似线性减小,总耗电量增加。

多联机在超高标准接待项目中的应用

阐述了某超高标准接待项目暖通空调系统的设计特点,从分析落实业主对该项目的主要设计要求入手,介绍了室内设计参数优化、冷热源方案、系统划分、计算与验算、振动噪声控制、备用性及其他细部设计;重点介绍了三管制热回收高显热多联机+直膨式恒温恒湿新风机组+地暖方案在该项目中的应用,为超高标准接待项目及温湿度独立控制空调系统的设计提供了新的解决思路和案例。