矩形断面综合管廊线缆舱通风阻力系数数值仿真研究

为探究城市综合管廊通风阻力影响因素和计算方法,通过调研综合管廊通风系统设计和交通隧道通风阻力的相关研究成果,得到综合管廊线缆舱单位长度通风阻力系数的计算公式。建立综合管廊线缆舱三维数值模型,利用ANSYS FLUENT软件并采用标准双方程模型对通风障碍物比例约为15%的综合管廊线缆舱室内部支架、线缆和热效应对通风的阻力影响进行模拟。分析得到： 1)相较于内部无支架、线缆的综合管廊线缆舱,有支架、线缆时对通风阻力影响极大; 2）随着通风风速的增大,综合管廊线缆舱通风阻力逐渐增大,而通风阻力系数减小,且逐渐趋于稳定; 3）进口空气温度、线缆发热及舱内温度产生的热效应对通风的阻力效应有一定的影响,且随着进风温度增大,通风阻力和通风阻力系数逐渐降低。     

某轻卡乘员舱热舒适性分析

选取福田轻卡车型空调降温工况为研究对象,利用Theseus-FE和Star-CCM+软件进行乘员舱冷流场与温度场的联合仿真分析。建立完整的人体热调节模型,利用传热学基本原理,进行太阳辐射、乘员舱内辐射的耦合计算,得出乘员舱内的三维流场和温度场分布以及假人表面的速度和温度分布情况,达到对乘员舱热舒适性进行评价的目的。     

管线敷设与风机室布置对综合管廊通风阻力影响研究

为准确估算管线敷设与风机室内气流相互作用对压降损失的影响,基于武汉市江夏区谭鑫培路地下综合管廊项目建立典型数值分析模型与分析流程。通过建立典型管线布置的GIL舱、高压舱与综合舱的计算流体动力学三维模型,分别对入口段与稳定段进行分析,并使用循环边界条件来考虑稳定段流体的充分发展,得到阻力系数随流量的变化规律;通过建立GIL舱典型排风口三维模型,分析风机室中不同风机的压降损失,并与规范估算值进行比较。研究结果表明： 管线敷设对压降损失的影响不可忽视;风机室风机相互作用显著,规范不能准确估算该相互作用导致的压降损失。     

基于PMV-PPD和EQT指标的乘员舱热舒适性研究

利用STAR-CCM+软件对某型轿车的乘员舱进行数值模拟,计算中考虑到太阳辐射和壁面间辐射的影响,设定太阳的方位角和高度角均为90?,通过仿真得到舱内速度场、温度场以及人体表面温度的分布;通过建立PMV-PPD指标评价乘员舱的整体热舒适性,再利用EQT指标评价舱内乘员的局部热舒适性,利用多指标评价体系较为全面地评价乘员舱内的热舒适状况。     

浅埋EPB盾构土舱压力研究

基于Rankin土压力理论,分析浅埋EPB盾构土舱内土体与掘进面上土体之间的相对位移关系,建立盾构前方及其上覆土体处于弹性平衡、主动极限平衡和被动极限平衡三种状态下的土舱压力计算模型,推导得出了地表处于无变化、沉陷和隆起所对应的土舱压力界限值,得出了盾构施工土舱压力取值区间的理论解。结合某盾构施工实例,验证了该理论解的有效性,为盾构施工时土舱压力这一施工参数的选取提供了理论依据。     

某电动无人车舱内散热的数值仿真分析

考虑舱内发热零部件的散热及空气流动等因素,建立了电动无人车动力舱模型.利用STAR CCM+软件对舱内流场进行了数值模拟,获取了舱内空气速度、温度分布特性及零部件表面温度分布,找出了舱内结构布置对零部件温度分布的影响规律,避免蓄电池和控制器的过热失效,并根据模拟结果指出了舱内结构布置改进意见.     

基于STAR-CCM+的客车乘员舱热舒适性仿真与改进

应用STAR-CCM+软件对客车乘员舱热舒适性进行仿真,仿真分析结果与整车试验结果的误差在5%以内,验证了该仿真分析方法的准确性和可行性。经过改进行李架风道结构,改善了乘员舱内温度分布。     

乘员表面温度分布和乘员舱热舒适性的模拟

人体表面温度分布的模拟对评价汽车空调舒适性至关重要。为简化人体模拟边界条件和分析车室内热舒适性,将人体视为匀质的内热源,基于人体生理传热方程,对轿车内人体表面温度分布和乘员舱内热环境进行了数值模拟,计算采用RNG k-ε湍流模型和SIMPLE算法,考虑了太阳辐射和人体与环境之间的辐射对人体和乘员舱内温度和气流速度分布的影响,分析了第二类及第三类边界条件设置对模拟人体表面温度分布的影响,同时,通过编写UDF模拟人体和乘员舱的温度、气流速度、PMV/PPD和吹风感的分布情况。结果表明:人体表面温度分布模拟结果与文献测试结果基本吻合,采用第三类边界条件的模拟结果比第二类边界条件更接近文献测试结果。采用第二类边界条件,其模拟结果的准确性主要取决于热流密度的选取,而第三类边界条件模拟更加简便;乘员舱内气流速度、人体温度、PMV/PPD和吹风感的分布良好。     

基于流场和温度场的轿车乘员舱热舒适性分析

本文中基于流场和温度场分析不同送风温度对轿车乘员舱热舒适性的影响。仿真与实验结果基本一致,表明:在极端炎热条件下,将送风量增加至临界风量附近,有利于快速降温,并可避免过强的吹风感。入口温度较高时会使乘员舱降温效果明显变差,但舱内空气新鲜度变化不大。建议在设计空调系统时要考虑舱内空气,包括乘客脚部附近空气的流动与散热,调整风道格栅角度,以避免出现速度死区而造成散热不佳。     

不同格栅开闭状态对发动机散热及采暖温升时间的影响分析

基于flowmaster软件,建立冷却系统流动模型、发动机固体换热模型、乘员舱换热模型和主动格栅模型。分析格栅开启和关闭状态下发动机表面散热差异、冷却系统温度变化情况以及乘员舱温度上升速度。关闭格栅后发动机对外散热量明显下降,更多的热量进入冷却系统,促使水温升高,最终加快乘员舱温度上升速度。     

基于物联网和GIS的综合管廊通风除湿智能控制研究

为探究综合管廊通风除湿智能控制的实现路径，通过传感器获取廊内温度、湿度数据，利用地理信息系统（GIS）和物联网技术搭建温、湿度数据与空间位置信息一体化模型，以有效时长预测模型、进风状态参数控制器为理论基础，建立综合舱通风除湿智能控制网络。该控制网络主要由4部分构成： 1)感知平台负责感知空气状态参数、地理空间信息等数据信息； 2)传输平台用以实现数据的接入与传输； 3)支撑平台对运营中的综合舱通风除湿工况进行分析、预判和决策； 4)服务平台负责执行支撑平台决策后发出的控制指令，同步记录过程信息并进行反馈修正。     

燃料电池船舶舱内氢气泄漏数值模拟研究

燃料电池船舶运载着大量氢气作为燃料,在给船舶带来动力的同时,也因其易泄漏、爆炸等特性对船舶安全带来了威胁.针对船舶燃料电池舱内发生氢气泄漏的情景,选取目标船舶建立其燃料电池舱三维几何模型,并基于理想气体模型和氢气泄漏参数,计算出氢气从管道的泄漏值.再基于流体计算软件Fluent,选取适合的气体扩散模型,通过边界条件的设置,开展对舱门开闭和通风口状态的联合通风条件下氢气在舱内的扩散过程的瞬态数值仿真实验,并对不同条件下的舱内氢气浓度分布和发展规律进行了对比分析.仿真结果表明,在舱室上方的4个角落处,氢气的聚积浓度更高,是氢气探测器安装的最佳位置;在通风口保持自然通风的条件下,打开舱门可以使氢气的最终浓度降低20%左右;在单个通风口采用强制通风的通风量达到6 m3/s时,燃料电池舱内的氢气向其他舱室的扩散浓度可以维持在4%的安全浓度以下,且整个舱室的氢气浓度都可以保持在一个较低的水平,而继续增大通风量对氢气浓度的降低效果并不显著.      

盾构掘进过程离散元仿真与交互作用分析

针对成都砂卵石地层的特殊性给盾构施工带来的刀盘卡停、中心结泥饼、刀盘过度磨损以及螺旋输送机断轴等问题,采用离散元理论及分析方法,通过模拟砂卵石地层盾构掘进过程,对盾构掘进过程中土体运动规律和受力特征进行研究。得出:1)盾构掘进过程中刀盘掌子面外围土体颗粒运动速度要高于刀盘中心土体颗粒;2)土舱中心和螺旋轴伸入土舱段左右两侧的土体运动速度较慢;3)刀盘掌子面土体及土舱内土体压缩力分布与刀盘旋转方向有关。利用EDEM与ANSYS耦合对刀盘及螺旋输送机进行有限元分析,得出:1)盾构掘进过程中刀盘的最大应力值为123.27MPa,位于云腿与法兰盘连接处,最大变形量为1.69mm,位于刀盘最外围的环形梁;2)螺旋输送机的最大应力值为59.01MPa,位于土舱后隔板和螺旋输送机筒体连接处,最大变形量为0.49mm,位于土舱和螺旋输送机筒体连接处附近的螺旋叶片外圈。     

基于强度折减法分析管廊两侧回填土对市政道路的影响

基于土体的本构关系Mohr-Coulomb准则，并对填料压实度进行折减，运用有限元软件建立了道路-地下综合管廊结构数值模型。以长沙某综合管廊项目为实例，研究了三七灰土填料对市政道路的影响。计算结果表明:三七灰土强度折减系数FV=1.5为临界点，随着折减系数FV增大，道路沉降及应力响应明显增大；三七灰土强度参数黏聚力和内摩擦角控制值分别为13.33 kPa和22.55°，施工过程中应保证三七灰土强度不小于控制值；管廊持力层土体应力分布呈边缘大中间小的特点，其中侧墙下部应力最为集中。     

基于乌鲁木齐市某综合管廊项目的相关设计问题探讨

自2012年以来,综合管廊工程建设在乌鲁木齐市得到了大力推进,规划近550 km 的综合管廊,目前已建成管廊长度达数十公里.因工程特点、地质情况、边界条件的不同,新的项目在建设过程中会遇到新的问题.基于乌鲁木齐市某综合管廊工程实例,对设计过程中的相关问题进行探讨.主要提出诸如两舱管廊投料口的新做法、标准段支座处的纵筋锚固问题、下穿新建车行地道时的管廊受力问题、临近高架桥引道挡墙引起的管廊附加荷载等问题,通过分析得出相应的解决方案.     

应用CFD方法改善发动机舱散热性能

针对某车型发动机舱怠速工况下温度过高的问题,运用软件Fluent对发动机舱内的气体流动进行三维仿真.从仿真结果的速度和温度分布,发现冷却气体回流是导致发动机舱过热的根本原因.据此提出添加阻风板的改进方案,以有效地改善该车型发动机舱内冷却气体的流动,解决了舱内温度过高的问题.     

冷凝对隧道通风热压的影响分析

为研究空气水分冷凝现象对隧道通风热压的影响,采用现场实测的某地下通风隧道空气参数以及文献中某隧道自然通风的测试数据,对选用的有限差分法隧道通风传热传质过程及热压计算数学模型进行了验证;并采用数值模拟方法研究分析了不同隧道入口空气温度、相对湿度及通风速度条件下,隧道内空气冷凝现象、沿程空气温度以及热压的变化规律。研究结果表明:冷凝会增大空气与壁面的传热量,使隧道内的空气降温速度减慢,导致通风热压变小,并且该影响会随入口空气温度与相对湿度的升高而增强,随风速提高而减弱;当未发生冷凝时,隧道沿程空气温度分布及热压几乎不受空气湿度的影响。以一个全纵向通风的地下隧道为例,在4~8月,隧道会出现较大范围的冷凝现象,考虑冷凝计算所得热压比不考虑冷凝时低30%,对应的自然风风速平均偏差为0.5 m·s^-1;在其余月份,不考虑空气冷凝计算所得通风热压与考虑冷凝时相同。因此计算湿热季节通风热压或对应的自然风风速时,应考虑冷凝的影响;其余季节可按不考虑冷凝的方法简化计算隧道热压。     

BIM与R FID技术在装配式综合管廊中的应用研究

随着国家大力发展装配式建筑,装配式综合管廊工作成效明显。但是,在实际工程中,装配式综合管廊建造仍然存在问题:(1)设计管廊钢筋与预制不符,工业化厂需对施工图深化设计;(2)工业化生产时,预埋件易错漏;(3)施工现场管廊构件管理混乱,影响吊装,甚至出现拼接错误;(4)管廊舱内附属设施安装时,无法准确定位预埋件。针对上述问题,将BIM与RFID技术结合,建立BIM模型与预制管廊的联动系统,实现了装配式综合管廊的智能化设计、生产、施工和运营管理。     

基于双场耦合的发动机舱内流场散热分析与结构改进

针对汽车发动机舱内由于热量富集和结构拥挤而导致散热困难的问题,提出了双场耦合强化散热原理,并用于指导某款汽车的发动机舱内散热问题的分析与结构改进。首先,基于对流换热场协同理论,论述了发动机舱内高温部件强化散热的空气速度与温度梯度的0°夹角原则,并据此根据自然对流换热下的温度场分布特征,推导了入流空气速度的"辐射状"优化方向;然后,针对某款汽车发动机舱内排气歧管散热不足问题,基于"辐射状"优化方向进行舱内流场散热分析和结构改进研究,确定了"散热器-风扇"导流罩组合的结构改进方案。最终结果表明,排气歧管对流换热系数提高了37.5%,表面平均温度降低了24.4%,周围局部高温消除,解决了舱内散热不足问题。     

盾构舱内空气损失计算及影响因素分析

为确保盾构在“气压模式”下掘进及在带压开舱作业时控制舱内气压的稳定,在分析刀盘正面土体、开挖间隙周边土体、盾尾注浆和螺旋输送机4个区域的气压损失范围基础上,改进Krabbe公式并考虑渗透系数、舱内压强、地层变化等影响因素,提出空气损失量Q的半经验半理论计算方法。将计算方法应用于实际工程,通过对空气损失量最大断面进行灵敏度分析,主要结论如下： 1）舱内压强与空气损失量呈二次正相关,工程范围内气压的增加会导致一定的空气损失; 2）空气损失量最大的断面为地层突变处,通过分析该断面的灵敏度,可以对盾构配备的空气压缩机功率进行合理的判断。