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隧道衬砌环向施工缝新型防排水结构性能研究 被引量：3
1
作者 郑波 赵万强 +5 位作者 吴剑 王立川 陈建军 许召强 李源熙 郭瑞 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第1期89-94,共6页
研究目的:渗漏水是隧道病害中最普遍的现象,以环向施工缝渗漏水尤为突出,给隧道安全运营造成隐患。基于“外排内防”设计理念,提出一种新型施工缝防排水结构,采用理论计算、数值模拟及现场试验等手段研究新型防排水结构的排水性能和应... 研究目的:渗漏水是隧道病害中最普遍的现象,以环向施工缝渗漏水尤为突出,给隧道安全运营造成隐患。基于“外排内防”设计理念,提出一种新型施工缝防排水结构,采用理论计算、数值模拟及现场试验等手段研究新型防排水结构的排水性能和应用效果,旨在有效解决隧道衬砌环向施工缝渗漏水问题。研究结论:(1)新型防排水结构中2 m宽凹凸防排水板可等效内径101 mm排水管,即使防水板失效,也能保证围岩地下水在无压状态下排到衬砌外;(2)围岩压力、衬砌混凝土浇筑压力对防排水板排水空间的挤压影响可忽略不计;(3)新型防排水结构取消了安装质量难以保证的中埋止水带,可大幅改善施工缝周围混凝土密实度;(4)现场试验表明,采用新型防排水结构的6环施工缝,在0.3 MPa水压力作用下,无任何渗水迹象;采用传统结构的3环施工缝均出现渗水;(5)新型防排水结构现场应用效果好,可解决施工缝渗漏水问题,并在施工缝渗漏水病害防治中推广应用。 展开更多
关键词 施工缝 渗漏水 外排内防 凹凸防排水板 性能试验
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基于三维点云的道路裂缝高精度检测方法 被引量：1
2
作者 代少升 朱浩林 舒志成 《重庆邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期94-101,共8页
为了有效检测道路裂缝并精确量化裂缝的三维参数,提出了一种基于三维点云的道路裂缝高精度检测方法。使用线激光测量系统获取路面模型的点云数据,对采集的点云数据进行去噪处理,通过超体素分割建立点云数据的邻接拓扑关系;计算所有分割... 为了有效检测道路裂缝并精确量化裂缝的三维参数,提出了一种基于三维点云的道路裂缝高精度检测方法。使用线激光测量系统获取路面模型的点云数据,对采集的点云数据进行去噪处理,通过超体素分割建立点云数据的邻接拓扑关系;计算所有分割后的点云数据与其邻接点云的局部凹凸性,对存在凹性突变的点云区域进行空间聚类;使用最小包围盒算法对聚类区域进行三维量化,从而测量出道路裂缝的精确长度、宽度与深度。实验结果表明,提出的方法对于道路裂缝的识别量化精度高,在长宽深上的平均误差率可达2.43%;相比于基于特征阈值的缺陷检测算法,该算法的平均精度提高了12.36百分点。 展开更多
关键词 道路裂缝检测 三维重建 点云 凹凸性
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基于水下凹壁面上双油滴撞壁-聚并过程分析
3
作者 张静 杨光 +3 位作者 菅爱博 程思淼 王绍哲 龚斌 《化工学报》 北大核心 2025年第3期1029-1039,共11页
利用CLSVOF模型和动态自适应网格数值模拟了静水中双油滴撞击凹壁面及聚并过程。结果表明,双油滴撞击水下疏油凹壁面滚动下滑过程中碰撞产生聚并行为,水下亲油表面上双油滴撞壁后铺展边缘接触产生聚并行为。对凹壁面上油滴铺展直径d、... 利用CLSVOF模型和动态自适应网格数值模拟了静水中双油滴撞击凹壁面及聚并过程。结果表明,双油滴撞击水下疏油凹壁面滚动下滑过程中碰撞产生聚并行为,水下亲油表面上双油滴撞壁后铺展边缘接触产生聚并行为。对凹壁面上油滴铺展直径d、近端点距离δ和最大铺展因子β研究表明:β≤3.1聚并形成单液桥;β>3.1,δ/d<3,右侧油滴撞击凹壁面形成空心环,内边缘存在较高压力,导致油滴铺展面积扩张,促使形成双液桥;当β>3.1,δ/d≥3时形成环孔单液桥,但聚并后油滴与凹壁面的润湿面积存在波动。双油滴聚并形成的单液桥无量纲流通面积较大,稳定性优于双液桥,但双液桥缩短了撞壁-聚并的时长。研究可为深入理解旋流器近壁面非均相聚并机理提供理论支持。 展开更多
关键词 水下双油滴 凹壁面 CLSVOF 撞壁 聚并 液桥
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长江下游芜裕河段近期演变规律及其影响因素分析 被引量：1
4
作者 渠庚 孙天印 +2 位作者 何子灿 栾华龙 郝婕妤 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第4期10-18,共9页
芜裕河段位于长江下游,是连接长三角城市群的重要纽带。三峡水库蓄水运行后该河段河床冲刷剧烈,洲滩格局相应调整,研究新水沙条件下芜裕河段的河势演变规律,对长江下游河段的保护与治理具有重要的理论和实践意义。基于芜裕河段多年实测... 芜裕河段位于长江下游,是连接长三角城市群的重要纽带。三峡水库蓄水运行后该河段河床冲刷剧烈,洲滩格局相应调整,研究新水沙条件下芜裕河段的河势演变规律,对长江下游河段的保护与治理具有重要的理论和实践意义。基于芜裕河段多年实测数据,分析了三峡工程蓄水前后该河段河道演变的基本规律,并对其影响因素进行了探讨分析。结果表明:近期芜裕河段河势总体稳定,河床以冲刷为主,洲滩头部冲刷后退,急弯段和多汊段分别出现“凸冲凹淤”和“短支汊发展”的新特征;上游潜洲右汊发展、分流量增大以及中枯水历时增加导致的主流撇弯是急弯段“凸冲凹淤”的主要原因;“短支汊发展”的驱动因素则可归因于陈家洲多汊段左汊分流比增加,进而加剧陈捷水道、曹捷水道两短汊道冲刷。 展开更多
关键词 河床演变 凸冲凹淤 短支汊发展 因素分析 三峡水库运行 分流比 长江下游河段 芜裕河段
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新型两级旋流分离器内液固分离特性分析
5
作者 张静 王绍哲 +3 位作者 侯文浩 刘广田 李雅侠 龚斌 《过程工程学报》 北大核心 2025年第9期905-913,共9页
为提高旋流器分离效率,设计了螺旋管组与圆筒体组合的两级旋流分离器,采用实验和数值模拟研究了旋流器内液固两相流动特性及分离性能,揭示了螺旋管组并联作为旋流器入口的强化分离机理。结果表明,螺旋管内形成一级旋流流动,螺旋管出口... 为提高旋流器分离效率,设计了螺旋管组与圆筒体组合的两级旋流分离器,采用实验和数值模拟研究了旋流器内液固两相流动特性及分离性能,揭示了螺旋管组并联作为旋流器入口的强化分离机理。结果表明,螺旋管内形成一级旋流流动,螺旋管出口与分离器内壁面相切,螺旋管组周向均匀布置,射流流场叠加强化了二级旋流流动,有效提高了物料处理量和分离效率。选取一级旋流参数的3个因素5个水平进行正交试验,结果表明,螺旋管数量N对二级旋流区液固分离有较大影响。单管流速的相同工况下,随着螺旋管数量增加,固相底流分配率下降。对混合相流场的研究表明,二级旋流区内相邻射流间流场叠加对剪切层内流体扰动增强,螺旋管数量N>4时不利于液固分离。 展开更多
关键词 两级旋流分离 螺旋管 凹壁面射流 流场叠加 液-固两相
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一种双环形凹面镜结构的光纤F-P腔位移传感器设计
6
作者 谭心 李自鹏 +4 位作者 杨桥 张硕 贺占清 王健 祁辉 《激光杂志》 北大核心 2025年第2期29-33,共5页
建筑安全隐患严重威胁人身及财产安全。为了切实保障人身财产的安全,文中提出了一种应用于安全检测的双环形凹面镜结构的光纤法布里-珀罗(F-P)腔位移传感器。首先使用氢氟酸进行化学蚀刻法得到凹槽结构,然后通过掩膜法使用光刻胶在光纤... 建筑安全隐患严重威胁人身及财产安全。为了切实保障人身财产的安全,文中提出了一种应用于安全检测的双环形凹面镜结构的光纤法布里-珀罗(F-P)腔位移传感器。首先使用氢氟酸进行化学蚀刻法得到凹槽结构,然后通过掩膜法使用光刻胶在光纤纤芯位置制作波导,将制作好的光纤结构使用磁控溅射法镀制银膜,最后将波导结构洗去得到双环形凹面镜结构,两根具备相同结构的光纤组成Fabry-Perot腔结构。研究结果表明,双环形凹面镜结构能够很好地实现提高传感器灵敏度和线性度的目的,设计的传感器在0~30μm间灵敏度达到105.535/μm,线性度超过0.999。 展开更多
关键词 化学腐蚀 氢氟酸 Fabry-Perot腔 位移 凹面镜 安全检测
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一道考研题的研究、推广以及应用
7
作者 蒋君 周亚飞 冯育强 《高等数学研究》 2025年第5期7-9,23,共4页
对2024年全国硕士研究生入学考试的一道不等式问题给出了四种证明方法以及推广,并针对几种方法给出了应用举例.微分不等式的证明是研究生入学考试和数学竞赛的重点和难点,通常需要用到中值定理,函数的凹凸性等.通过对不等式问题的多角... 对2024年全国硕士研究生入学考试的一道不等式问题给出了四种证明方法以及推广,并针对几种方法给出了应用举例.微分不等式的证明是研究生入学考试和数学竞赛的重点和难点,通常需要用到中值定理,函数的凹凸性等.通过对不等式问题的多角度分析,丰富了教学内容,拓宽了学生的解题思路,体现了数学发散思维的过程. 展开更多
关键词 中值定理 凹凸性 单调性 一题多解
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内凹角型负泊松比蜂窝结构力学性能研究
8
作者 郑战光 陈俊翔 +2 位作者 孙腾 谢昌吉 黄增 《机械强度》 北大核心 2025年第7期135-143,共9页
负泊松比结构由于具有优异的力学性能而广泛应用于各工程领域。将星形蜂窝结构与内凹结构相结合,提出了一种新型内凹角型负泊松比蜂窝结构。首先,基于对称性将胞元结构简化分析,利用能量法对该结构的泊松比和等效弹性模量解析式进行推... 负泊松比结构由于具有优异的力学性能而广泛应用于各工程领域。将星形蜂窝结构与内凹结构相结合,提出了一种新型内凹角型负泊松比蜂窝结构。首先,基于对称性将胞元结构简化分析,利用能量法对该结构的泊松比和等效弹性模量解析式进行推导。其次,采用Abaqus有限元软件对该结构竖直方向压缩力学性能进行研究,将数值模拟结果与理论计算结果比较分析,验证了解析表达式的准确性。最后,讨论了胞元结构的不同几何参数对结构等效泊松比和等效弹性模量变化的影响,并将该结构的等效力学性能与常规星形蜂窝结构进行了对比分析。结果表明,该结构具有良好的负泊松比特性,并且通过改变几何参数的大小,可以对结构的等效力学性能进行调整。研究结果可为新型负泊松比超材料的设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 内凹角型蜂窝结构 能量法 胞元结构 力学性能 负泊松比
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微织构对超薄气膜轴承润滑行为影响
9
作者 吴垚 韩冷 +3 位作者 郗文君 刘钊 辛骅 张萌 《中国表面工程》 北大核心 2025年第4期363-381,共19页
表面织构技术是改善轴承摩擦学性能的有效手段,而织构化微型动压气体轴承的润滑机理尚不明确。将基于Boltzmann方程的稀薄效应模型引入可压缩气体润滑模型,考虑超薄气膜和单个织构网格的奇偶一致性,结合中心差分法和超松弛迭代法数值求... 表面织构技术是改善轴承摩擦学性能的有效手段,而织构化微型动压气体轴承的润滑机理尚不明确。将基于Boltzmann方程的稀薄效应模型引入可压缩气体润滑模型,考虑超薄气膜和单个织构网格的奇偶一致性,结合中心差分法和超松弛迭代法数值求解,系统研究微轴承的承载能力、摩擦因数和最大气膜压力等随凸包/凹坑菱形、六边形、圆柱形、球形、正方形及等边三角形织构和轴承结构参数的变化规律。结果表明,微型气体轴承的长径比较小时,表面微织构形状和凹凸性的作用效果可以忽略。相比光滑表面微型气体轴承,随着轴向和周向织构数目增加,凹坑型织构微轴承的承载能力和摩擦因数逐渐降低,而凸包型微织构对承载能力和摩擦因数均有增强作用。六边形凸包织构的强化程度最显著,正方形次之,随后是圆柱形、菱形、球形和等边三角形织构。织构面积率和偏心率越大,承载能力和摩擦因数的波动幅度越大。凸包织构化微轴承的承载能力和摩擦因数随织构深度的增加而增大,凹坑型织构则表现出相反的影响趋势。在气膜承载中心区域设置凸包型微织构可大幅提升气膜压力峰值。建立表面织构参数灵活可控的微型动压轴承超薄气膜润滑模型可为微织构优化设计和工程应用奠定理论基础。 展开更多
关键词 微型气体轴承 凸包/凹坑织构表面 稀薄效应 中心差分法 润滑性能
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工具形貌对微型搅拌摩擦焊塑性金属流动及焊缝力学性能的影响
10
作者 张昌青 谷怀壮 +3 位作者 马东东 王栋 刘恩荣 张鹏省 《电焊机》 2025年第3期40-47,共8页
微型搅拌摩擦焊(Micro Friction Stir Welding,μFSW)焊接过程中,由于搅拌工具尺寸的急剧减小造成产热不足及塑性金属流动差,导致表面成形不良以及内部孔洞、隧道等缺陷,因此搅拌工具的轴肩增加螺线结构来增强塑性金属的流动性被广泛采... 微型搅拌摩擦焊(Micro Friction Stir Welding,μFSW)焊接过程中,由于搅拌工具尺寸的急剧减小造成产热不足及塑性金属流动差,导致表面成形不良以及内部孔洞、隧道等缺陷,因此搅拌工具的轴肩增加螺线结构来增强塑性金属的流动性被广泛采用。轴肩形貌的内凹提供了塑性金属流动空间,而工具与材料接触面积的增加也可提高摩擦产热。鉴于此,设计了轴肩形貌三螺旋线形貌(Ⅰ型)与内凹加三螺旋线(Ⅱ型)的两种搅拌工具,对板厚为0.5 mm的7075-T6铝合金进行超薄板搅拌摩擦焊对比试验,通过对焊接过程中的温度、横向力以及轴向力电信号的采集、焊接接头微观金相组织的观察及力学性能的测试分析,Ⅱ型相比于Ⅰ型工具焊接过程的峰值温度高出6%、塑性金属的流动行为由水平流动转变为内敛向上的空间流动、接头力学性能的抗拉强度提高11%,屈服强度提高2%,断后延伸率提高19.2%。试验表明,轴肩形貌采用内凹加三螺旋线有助于增加焊接过程的产热、促进塑性金属的流动及提高接头的力学性能。 展开更多
关键词 微型搅拌摩擦焊 超薄板 工具形貌 内凹结构 三螺线结构
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表面微结构对蒸汽冷凝换热影响的数值模拟
11
作者 徐立 胡明超 +1 位作者 章义平 涂述涛 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2025年第2期312-317,共6页
文中提出一种椭圆形凹陷微结构来减小冷凝液滴与壁面之间的黏附力,并基于不同的液滴冷凝状态实现液滴定向聚集,及时清理壁面的冷凝液滴维持设备的正常运行.基于混合格子Boltzmann方程(LBE)模型,针对不同微结构的水平壁面珠状冷凝过程进... 文中提出一种椭圆形凹陷微结构来减小冷凝液滴与壁面之间的黏附力,并基于不同的液滴冷凝状态实现液滴定向聚集,及时清理壁面的冷凝液滴维持设备的正常运行.基于混合格子Boltzmann方程(LBE)模型,针对不同微结构的水平壁面珠状冷凝过程进行了数值模拟.研究了椭圆形凹陷的半轴长度对冷凝过程液滴分布,生长、融合的影响.结果表明:椭圆形凹陷微结构壁面冷凝效果优于平直壁面,成核时间早于矩形凹陷微结构壁面.同时,发现在半轴长度逐渐增加的一组椭圆形凹陷微结构表面上,冷凝液滴可以实现定向聚集的效果. 展开更多
关键词 格子Boltzmann方程 定向聚集 椭圆形凹陷结构 珠状冷凝
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铁改性农业废弃物生物炭对氮磷吸附及其资源化利用研究
12
作者 刘转年 陈雪 王梦晓 《江西农业学报》 2025年第7期98-105,共8页
将废弃稻壳经高温热解制成生物炭,再通过铁改性和凹凸棒复配,形成一种新型复合吸附剂SBC-3,用于吸附水中的氮、磷污染物。通过一系列吸附试验,研究了不同pH值、反应时间、初始浓度等因素对氮磷吸附能力的影响。结果表明:SBC-3具有较高... 将废弃稻壳经高温热解制成生物炭,再通过铁改性和凹凸棒复配,形成一种新型复合吸附剂SBC-3,用于吸附水中的氮、磷污染物。通过一系列吸附试验,研究了不同pH值、反应时间、初始浓度等因素对氮磷吸附能力的影响。结果表明:SBC-3具有较高的氮磷吸附能力,在最优条件下,对磷、氮的吸附量分别高达11.384、29.452 mg/g。与稻壳炭(SBC-1)或单一铁改性稻壳炭(SBC-2)相比,SBC-3表现出不规则性更高的孔状结构和吸附容量,尤其对氮、磷的吸附更具有选择性。此外,竞争阳离子(Ca^(2+)、Mg^(2+))对氨氮的吸附有一定负面的影响,而对磷酸根的吸附则几乎不受干扰。盆栽试验表明,施加吸附氮、磷后的生物炭可显著提高空心菜的株高、伸长率和发芽率。实际污水处理试验结果表明,SBC-3在西安市第五污水处理厂废水中对氨氮和磷酸盐的去除率分别可达92.3%、42.3%,这表明其在实际应用中具有良好的发展前景。 展开更多
关键词 农业废弃物 生物炭 氮磷吸附 铁改性 凹凸棒复配
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来流温度对凹腔结构燃烧室旋转爆震燃烧影响实验研究 被引量：1
13
作者 谭峻然 宫继双 +1 位作者 张义宁 孙孔倩 《推进技术》 北大核心 2025年第5期129-138,共10页
在工程化应用的背景下,为了探究不同来流温度下煤油/空气两相旋转爆震在外凹腔燃烧室内的燃烧特性,在直径为300 mm长500 mm的外凹腔燃烧室中开展了煤油和正常氧含量空气两相旋转爆震的实验研究。分别在650 K,900 K和1200 K三种不同来流... 在工程化应用的背景下,为了探究不同来流温度下煤油/空气两相旋转爆震在外凹腔燃烧室内的燃烧特性,在直径为300 mm长500 mm的外凹腔燃烧室中开展了煤油和正常氧含量空气两相旋转爆震的实验研究。分别在650 K,900 K和1200 K三种不同来流温度下实现了稳定自持的旋转爆震燃烧,探究了三种不同来流温度对外凹腔燃烧室内旋转爆震波传播特性的影响。实验结果发现,在进出口高度比为0.83时1200 K和900 K的来流温度下均能形成旋转爆震,而650 K来流温度下燃烧室内以爆燃形式运行;在进出口高度比值为1时650 K来流空气下才能形成旋转爆震。1200 K来流温度当量比为1时爆震波以单波模态运行,爆震波速度约为1300 m/s;在该温度下发现了爆震波的反转现象。900 K来流温度当量比为1时,燃烧室内爆震波以双波对撞模态为主,爆震波速度约为1090 m/s;在650 K来流温度当量比为0.88时,波速约为907 m/s。在凹腔燃烧室中来流温度越高,爆震波的速度损失越小;在较强的爆震波运行模态下,凹腔后的燃烧室段内仍能检测到较强的压力波动。 展开更多
关键词 凹腔燃烧室 气液两相爆震 来流温度 旋转爆震 爆震模态
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凹陷壁面附近空化泡溃灭诱导的针状射流现象的数值研究
14
作者 刘宇航 段靖飞 +4 位作者 刘一帆 胡进森 王笑语 高丹 张宇宁 《核科学与工程》 北大核心 2025年第4期784-793,共10页
基于开源软件OpenFOAM,采用流体体积法对半球形凹陷壁面附近空化泡溃灭诱导的针状射流现象进行了模拟研究。重点对针状射流形成与演化、射流诱导的冲击波以及流场中涡的演化开展了定性分析,并对针状射流的速度及空化泡内、外压力峰值随... 基于开源软件OpenFOAM,采用流体体积法对半球形凹陷壁面附近空化泡溃灭诱导的针状射流现象进行了模拟研究。重点对针状射流形成与演化、射流诱导的冲击波以及流场中涡的演化开展了定性分析,并对针状射流的速度及空化泡内、外压力峰值随时间的变化进行了定量分析。结果表明:空化泡溃灭时出现的颈缩断裂是针状射流形成的核心机制,射流速度峰值可达900 m/s;随着射流发展,射流在泡内激发生成两道传播速度不同的冲击波。此外,当射流刺穿空化泡和撞击壁面时,射流顶端的液体压力骤增;针状射流在平壁面、泡内以及凹陷底部诱发涡的生成。其中,位于凹陷底部的涡沿径向向凹陷外演化发展,并逐渐分裂为多个涡结构。 展开更多
关键词 空化泡 凹陷壁面 针状射流 冲击波 涡
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基于三维随机凹凸骨料的混凝土氯离子扩散细观数值模型 被引量：1
15
作者 刘旭颖 王元战 +1 位作者 王刚 彭勃 《水道港口》 2025年第3期407-418,共12页
混凝土内氯离子扩散的细观数值模拟是研究海洋环境下钢筋混凝土结构耐久性的重要手段,开展数值模拟的基础是建立可靠的混凝土细观骨料模型。目前的混凝土骨料模型中大多是围绕规则的圆形、正多边形或简单凸多边形展开的,与实际情况有较... 混凝土内氯离子扩散的细观数值模拟是研究海洋环境下钢筋混凝土结构耐久性的重要手段,开展数值模拟的基础是建立可靠的混凝土细观骨料模型。目前的混凝土骨料模型中大多是围绕规则的圆形、正多边形或简单凸多边形展开的,与实际情况有较大出入,少数学者建立的包含凹多边形的骨料模型,其算法也比较复杂。文章基于蒙特卡罗法原理,实现了三维凹凸骨料的随机生成和投放,使生成的骨料更符合实际骨料的形态特征且算法更加简洁。在此基础上,考虑界面过渡区(ITZ)厚度的变化,将ITZ厚度与粗骨料的大小和形态相关联,定义ITZ顶点的厚度δ与粗骨料中心到粗骨料顶点之间的距离d成比例,比例系数为t,即δ=t×d,粗骨料两顶点之间ITZ厚度呈线性变化。建立了混凝土氯离子扩散细观三维随机凹凸骨料数值模型,通过数值模型计算结果与物理模型试验实测结果的对比,验证了所建立模型的可靠性。针对数值模型计算结果具有随机性的问题,分别建立粗骨料形状为球体、凸多面体、凹凸多面体的混凝土细观三维随机骨料模型各100个,通过对比三种形状下数值模型计算结果的变异系数,证明了文章所建立的混凝土凹凸骨料模型具有更好的稳定性。 展开更多
关键词 混凝土 细观模型 凹凸骨料 氯离子扩散 数值模拟
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压滤式水电解槽乳突板内的流动特性分析与优化 被引量：1
16
作者 白谨豪 管小平 杨宁 《化工学报》 北大核心 2025年第2期584-595,共12页
电解水制氢是引领未来绿色能源发展的重要途径。压滤式水电解槽是常用的工业制氢装置,其中电解液分布的均匀性对提高电解效率和延长电极寿命至关重要。然而,传统的乳突板内流场分布均匀性差,导致电解效率变低,甚至出现局部温度过高,从... 电解水制氢是引领未来绿色能源发展的重要途径。压滤式水电解槽是常用的工业制氢装置,其中电解液分布的均匀性对提高电解效率和延长电极寿命至关重要。然而,传统的乳突板内流场分布均匀性差,导致电解效率变低,甚至出现局部温度过高,从而引发电极烧蚀等安全问题。为改善这一现象,提出“中心密,两侧疏”的凹凸单元分布策略,以改善极板内部的碱液流场分布。首先,搭建乳突板可视化实验平台,研究碱液停留时间分布,并用于数学模型验证。进而模拟了四组不同结构乳突板的单相流特性,并耦合颗粒追踪算法定量表征流动死区。结果表明,新的凹凸单元分布策略能使电解液在电解槽内的流场更加均匀,减少碱液的返混现象,降低流动死区的产生。此外,该方法还提高了系统的操作弹性,使其能够适应更广泛的流量条件。 展开更多
关键词 电解水制氢 压滤式电解槽 凹凸结构 流动均匀性 结构改进 流动死区 停留时间分布
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制氢系统碱性电解槽凹凸双极板流场分析与结构优化
17
作者 赵晨辉 金子皓 +2 位作者 向玲 卢晓晨 杨鑫 《太阳能学报》 北大核心 2025年第10期138-146,共9页
针对制氢系统碱性水电解过程中凹凸双极板上碱液分布不均现象进行双极板结构的优化,以5 Nm^(3)/h碱性电解槽凹凸双极板为研究对象,利用CFD方法其在工作时的碱液流速分布规律,通过数值模拟分析结果表明,碱性电解槽凹凸双极板上碱液流动... 针对制氢系统碱性水电解过程中凹凸双极板上碱液分布不均现象进行双极板结构的优化,以5 Nm^(3)/h碱性电解槽凹凸双极板为研究对象,利用CFD方法其在工作时的碱液流速分布规律,通过数值模拟分析结果表明,碱性电解槽凹凸双极板上碱液流动的高速区集中于极板中心轴。针对该现象提出优化方案,一方面通过在凹凸双极板碱液入口端倾斜设置导流槽,从而使电解液分散进入流场;另一方面通过将凹凸双极板传统的球形凹凸结构优化为椭球形凹凸结构,从而对碱液进行适当的分流与聚流。仿真结果表明,通过设置斜式导流槽和改变凹凸结构,能提高双极板的流场均匀性。 展开更多
关键词 氢能 电解槽 数值模拟 凹凸双极板 斜式导流槽
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凹曲面型潜堤消浪特性试验研究
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作者 李松瑶 郑建国 +1 位作者 陶威 许国辉 《海洋湖沼通报(中英文)》 北大核心 2025年第4期18-25,共8页
潜堤用于海岸防护主要是其具有消浪功能,使潜堤到岸线的海滩受到较小的波浪冲击。传统潜堤主要以梯形或直立墙断面为主,波浪质点运动撞击到堤身上破碎消浪,但是面临堤前水体对地基及堤身的强烈作用而冲刷毁坏的问题。若将潜堤断面设计... 潜堤用于海岸防护主要是其具有消浪功能,使潜堤到岸线的海滩受到较小的波浪冲击。传统潜堤主要以梯形或直立墙断面为主,波浪质点运动撞击到堤身上破碎消浪,但是面临堤前水体对地基及堤身的强烈作用而冲刷毁坏的问题。若将潜堤断面设计为凹曲面型,使波浪水质点沿堤身曲面上涌来冲击上部水体实现消浪功能,同时减小对地基和堤身的冲击,保证安全前提下使潜堤断面尺寸减小。为探究不同波高和水深条件下凹曲面型潜堤和矩形直立潜堤的消浪性能,在波浪水槽中开展室内模型试验。结果表明:潜堤迎浪面形状对消浪效果影响显著,凹曲面型潜堤消浪效果优于矩形直立潜堤,并且其消浪能力受波高和水深因素的影响较矩形直立潜堤小。 展开更多
关键词 水槽试验 凹曲面型潜堤 海岸防护 耗散系数 消浪
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降雨对江底凹形纵坡隧道排水池区段的影响及排水报警方法
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作者 袁立刚 冷伍明 +3 位作者 姜涌 朱铁环 安永林 岳健 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1369-1382,共14页
内陆地区的城市越江道路隧道如果采用凹形大纵坡,又未在两洞之间设置联络通道时,排走洞内积水依赖于设在凹形纵坡最低处衬砌环内的行车道板之下的排水池。为了探明降雨对江底隧道排水池区段结构的影响规律以及预防事故的发生,首先,针对... 内陆地区的城市越江道路隧道如果采用凹形大纵坡,又未在两洞之间设置联络通道时,排走洞内积水依赖于设在凹形纵坡最低处衬砌环内的行车道板之下的排水池。为了探明降雨对江底隧道排水池区段结构的影响规律以及预防事故的发生,首先,针对所研究隧道进行了5年的现场调查研究,获得了降雨影响下的隧道上方江水位的变化特性;然后,基于现场调查研究成果建立三维数值模型。通过数值模拟,研究降雨对江底凹形纵坡隧道排水池区段的衬砌结构与内置排水池结构的受力性状的影响;最后,在现场调查与数值模拟的基础上,通过编制程序与模型试验研究相应的排水报警方法。研究结果表明:降雨导致江水位上涨使排水池池壁沿纵向的轴力增大,主要是因为凹形纵坡最低处的排水池池壁受到了两边斜坡段结构的偏心夹持;如果降雨导致衬砌结构漏水,会牵连影响到内置的排水池结构,使排水池池壁局部的内力明显增大;如果降雨导致排水池充满水,虽然会使衬砌环的最大压应力有所减小,但会使排水池池壁顶部的弯矩明显增大;在排水池内安装水位自动传感器,当排水池内的水位达到低水位报警水位、高水位报警水位、关闭隧道报警水位时都能够自动报警,编制了相应的PLC(可编程逻辑控制器)程序以实现上述功能;并通过排水报警模型试验,验证了所编制的PLC程序是有效的。研究成果可为隧道的健康服役及其雨灾智能防控利用和参考。 展开更多
关键词 降雨 江底隧道 凹形纵坡 排水池区段 力学影响 排水报警方法
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多作物联合收获机独立调节式凹板筛设计与试验
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作者 康家鑫 王修善 +3 位作者 谢方平 侯杰 李奇 刘安稳 《农业工程学报》 北大核心 2025年第3期11-21,共11页
为提升不同作物机械收获作业性能,改善脱出物与清选气流的匹配程度,该研究设计了一种独立调节式凹板筛,主要由长凹板筛、短凹板筛、电缸以及控制系统组成,长、短凹板筛之间装有密封橡胶,电缸控制凹板筛调节脱粒间隙,从而改变物料内部搓... 为提升不同作物机械收获作业性能,改善脱出物与清选气流的匹配程度,该研究设计了一种独立调节式凹板筛,主要由长凹板筛、短凹板筛、电缸以及控制系统组成,长、短凹板筛之间装有密封橡胶,电缸控制凹板筛调节脱粒间隙,从而改变物料内部搓擦作用强度,使其与气流场分布相匹配。为验证装置的通用性以及工作性能,以大豆为试验材料,以收获机的喂入量、前后滚筒长度比、前滚筒转速、滚筒转速差、左前脱粒间隙、前间隙差、左后脱粒间隙、后间隙差为影响因素,以破碎率、损失率和含杂率为评价指标进行响应面优化试验。试验结果表明,大豆收获的最优参数组合为:喂入量3.4 kg/s,前后滚筒长度比1:2,前滚筒转速443 r/min,滚筒转速差93 r/min,左前脱粒间隙22.7 mm,前脱粒间隙差5.4 mm,左后脱粒间隙18.6 mm,后脱粒间隙差3 mm,此时破碎率为2.64%,损失率为1.12%,含杂率为1.97%。采用相同试验方法分别以玉米、水稻为试验材料进行试验,结果显示玉米收获的最优参数组合为:喂入量3.7 kg/s,前后滚筒长度比1:2,前滚筒转速400 r/min,滚筒转速差134 r/min,左前脱粒间隙25 mm,前脱粒间隙差3.9 mm,左后脱粒间隙20.1 mm,后脱粒间隙差5.7 mm,对应的评价指标分别为2.08%、0.85%、0.97%。水稻收获的最优参数组合为:喂入量3.5 kg/s,前后滚筒长度比1:1,前滚筒转速455 r/min,滚筒转速差为62 r/min,左前脱粒间隙21.7 mm,前脱粒间隙差10 mm,左后脱粒间隙15 mm,后脱粒间隙差1.3 mm,对应的评价指标分别为1.12%、0.81%、1.16%,与传统脱粒分离装置相比,作业性能均有所提升。 展开更多
关键词 农业机械 收获机 独立调节式凹板筛 脱粒间隙 响应面优化 设计与试验
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