等截面、等量排风管道静压分布和风口开度计算

本文详细介绍了等截面多风口等量排风长管道内压力分布基本式理论推导和风口开度调节计算方法,并根据实际地下工程测定数据验证其理论计算可靠性,可以供地下工程设计计算和工程调试中作借鉴和参考。     

管道压力试验装水时间计算

在管道安装等工程中,准确地估算试压装水时间对工程很重要。文中利用流体力学理论对压力管道的装水过程进行模型化,从而选取适当的理论计算公式,并根据流动状态选取适当的计算参数,对沿程阻力损失等还需要采取迭代的方法进行计算,从而得到了较准确的结果。通过计算发现,计算结果的准确性取决于建立适当的水力学模型以及合理边界条件的设置。     

提高DN400-DN1000铸管外表面喷涂质量的方法

根据DN400-DN1000铸管外表面质量常出现轨道印等问题,找出影响铸铁管外表面喷涂质量的直接原因是预热炉和加热炉温度.对加热炉上部管式换热器、下部烧嘴、预热炉进风口、门帘、隔墙及送风管道、引风机进出风口进行改造.改进后,预热炉预热温度满足工艺要求,铸管外表面轨道印、起皮缺陷基本消除.     

含缺陷管道悬空状态下的有限元建模

地质灾害情况下,管道容易产生大变形和失效,造成重大事故,因此,研究地质灾害中管道的建模与应力计算,具有重要的工程意义.通过力学与有限元的结合,利用ANSYS工程软件建立管道在悬空状态下的大变形有限元模型.为考虑土壤地基的影响,采用弹簧来模拟地基对管道的反作用.根据材料力学计算分析,得出比较合适的弹簧间距,并验证了该模型的合理性.对于含缺陷的管道,运用子模型技术进行处理.建模完成后,用一组具体的管道参数进行实例分析,利用ANSYS后处理命令计算管道上的最大应力及其应力分布.     

射流增压作用下分散排放隧道多风口通风特性及污染物控制研究

为揭示顶排风口进/排风引发的隧道压力突变对分散排放隧道多风口通风特性的影响，采用计算流体力学方法对射流增压作用下成组顶排风口的进排风规律进行模拟。结果表明：顶排风口排风/进风会造成隧道内局部压力的突增/突降，分散排放隧道多个顶排风口的通风特性受射流增压、沿程阻力和风口通风引发的压力突变作用。风口间距是影响多风口风量变化的重要因素。对于排风型风口，当风口间距较小时，上游风口排风产生的压力突增将超过风口间的沿程损失，下游风口由于静压提升而排风量沿程递增；当风口间距较大时，压力突增将不足以克服风口间的沿程损失，下游风口排风量沿程递减，甚至转变为进风；对于进风型风口，风口进风量将在进风引起的压力突降和隧道沿程损失的叠加作用下沿程递增。相较于其他风机开启方式，开启风机与风口组呈交错位置关系是分散排放隧道更为高效的通风控制方式，可使隧道污染物浓度极值最小。     

顺序输送管道油品温度变化时混油浓度的数值计算

针对求解顺序输送管道混油浓度的问题，简要分析了管道在不同状态下的混油机理。 根据紊流扩散理论，考虑到沿管长方向油品温度的变化将引起油品黏度的改变，从而将导致管截面局部流速分布和油品扩散系数的改变，采用数值积分方法，编制了用于求解顺序输送管道状态运行混油段内混油浓度分布，以及管道终点截面混油浓度的计算程序。为顺序输送管道混油浓度的计算提供了一个实用可靠的方法。     

核级管道腐蚀数据的概率统计分析

针对核级管道腐蚀环境的复杂性及腐蚀过程的随机性,提出了基于概率统计方法的最大腐蚀深度预测模型。首先对核级管道进行腐蚀失效分析;其次采用广义极值分布模型（GEV）拟合管道最大腐蚀深度数据,用L-矩法计算模型的参数值,分析核级管道腐蚀深度的统计规律;最后引用回归期的概念预测管道最大腐蚀深度。以某核级管道为例,预测其最大腐蚀深度为4.575 1 mm,超过最大腐蚀深度的概率为0.75%。计算结果证明：应用极值理论作统计分析时,广义极值分布模型具有更广的适用性,该研究对分析腐蚀管道的可靠性和安全性具有一定的意义。     

CAESARⅡ软件在埋地循环水管道设计中的应用

埋地循环水管道回水温度较高时,为提高管道的安全性,需要进行应力分析。文中介绍了埋地管道土壤模拟的Peng理论,以及用CAESARⅡ软件建立埋地管道模型的方法,并利用CAESARⅡ软件对某工程的埋地循环水管道进行了应力分析,计算结果显示,该工程埋地循环水管道一次应力、二次应力均满足规范要求。对利用CAESARⅡ软件开展埋地循环水管道应力分析具有借鉴作用。     

CAESARⅡ软件在大口径厚壁钢管应力分析中的可靠性研究

输气管道(大口径厚壁钢管)设计的合理性直接关系到管道运营的安全性,而目前该类管道结构设计仅依赖于经验参数,所以管段的应力分析在管道设计中显得极其重要。以大口径厚壁钢管的简化模型为例,进行了管道应力的理论分析及计算;同时,采用CAESARⅡ软件建立相应的管道应力分析模型,得到管道应力分布情况。将2个应力分析结果作比较,发现理论计算值与软件模拟值的最大误差在标准允许范围内。因此,CAESARⅡ软件在大口径厚壁钢管中的应力分析是可靠的。     

乐园铁路瓦斯隧道施工通风方案设计

文章结合叙大铁路乐园隧道工程实例,根据其辅助坑道布置和瓦斯分布等工程特点,确定了独头压入式和巷道式通风相结合的施工通风方式,并通过对需风量、风机供风量、风管阻力和隧道阻力的计算,对通风设备进行了优化配置,同时提出了隧道施工通风方案设计过程中需考虑及注意的问题,为类似铁路瓦斯隧道施工通风设计提供参考。     

深部巷道围岩支护阻力确定及其应用

文章通过理论计算获取围岩压力与位移,通过绘制P-U图分析支护与位移的关系,以此确定深部巷道围岩支护阻力。分析认为:在对深部巷道围岩压力和位移进行量化计算的基础上,可以确定深部巷道围岩支护阻力范围;利用P-U图中围岩与支护的关系,可选择合理的支护技术方案和支护时间。该方法在龙固煤矿主泵房洞室支护中进行了应用,结果表明:(1)采用实际围岩力学参数计算出的巷道围岩压力和位移符合工程实际,深部主泵房洞室围岩支护阻力的合理范围为4~6 MPa;(2)深部巷道的支护技术方案和支护时间可以依据支护阻力和P-U图确定;(3)该研究成果已成功用于煤矿工程实践。     

氢环境中管道轴向裂纹扩展孕育期的计算

在天然气输送工程中，广泛存在着管道的氢损伤问题。本文根据内聚力损伤模型，结合权函数方法，通过计算数学裂纹长度，提出了含轴向裂纹管道在氢环境中裂纹扩展孕育期的计算方法，并从理论和数值计算两方面分析了操作压力、氢环境、氢扩散系数以及环境温度对孕育期的影响。     

太行山特长隧道防灾通风方案探讨

根据太行山隧道防灾救援具有多个进、出口通风的特点,运用网络通风理论,建立隧道复杂通风系统的计算模型.针对1号救援站防灾救援利用5号斜井送风、专用竖井排烟的纵向式通风方案进行计算对比分析,结果表明.该通风方案可以优化为取消专用竖井,利用5号斜井或隧道排烟,这样既减少了工程投资,又便于运营管理.     

洪水冲击管道的模拟分析

根据计算流体力学的原理和方法，以流场数值模拟为基础，利用大型流体计算软件对洪水冲击管道流场进行了模拟分析，得到了流场分布、压力分布情况，计算出了不同裸露程度管道在不同流速洪水冲击下的受力数值，分析了管道裸露程度对管壁受力的影响。     

顶管顶力计算方法比较分析

顶力是顶管工程施工中最关键的参数,合理计算顶力对于顶管工程安全顺利的施工起着至关重要的作用。现阶段计算顶力的方法颇多,使用不同的计算方法会对计算结果产生一定影响。为此,文章总结了现阶段国内外的顶力(或摩阻力)计算方法,对比分析了现有计算方法的优缺点和适用性。结果表明:顶力计算的经验方法主要区别在于给出的单位面积摩阻力所对应的土层划分方法和考虑因素不同,以及相同土层管-土间单位面积摩阻力的取值不同;顶力计算的理论方法主要区别在于拱顶竖向土压力的计算方法不同,并且受顶管覆土深度影响较大;顶力数值模拟计算方法主要区别在于模拟程序基于的理论以及模拟过程中所考虑的施工因素不同。     

管道锥形插口接头的弹塑性模型

为了研究机械插口接头的强度随管道力学性能及尺寸的变化,并改进接头强度的计算方法以保证其强度在工作压力作用下的均一性,文中采用Генки-Ильюшина的塑性变形理论对接头进行强度分析,采用有限元法与迭代和逐次逼近相结合的方法进行计算。深入分析了不同直径比和壁厚,不同弹塑性管材以及工作压力对机械插口接头的影响。对提高接头在不同初始参数条件下的强度均一性提出建议。     

水平定向钻泥浆拖拽阻力对回拖力的贡献权重

泥浆拖拽阻力对回拖力贡献的权重问题是研究水平定向钻管道穿越回拖力时一项重要的内容。在目前的计算模型中,泥浆拖拽阻力的贡献权重不一致。针对这一问题,文中采用了与实际工程较接近的ASTM法进行计算研究,提出了新的权重计算公式,并结合3个工程实例,对泥浆拖拽阻力的权重进行计算分析。结果表明,泥浆拖拽阻力引起的回拖力计算结果差值为10%左右,泥浆拖拽阻力在回拖力中贡献的权重不能忽略。     

车辆载荷碾压作用下管道的安全性测试与分析

通过对重车碾压的土层压力进行试验,总结计算出了车辆载荷引起土层应力的分布规律,综合土层应力的分布规律、土层参数和钢材参数,建立了重车碾压对管道应力影响的有限元分析模型,提出了应力在土壤中沿深度方向变化的计算公式,通过静载和动载分析,计算出了管道安全的最低埋设深度,对埋深大于1．5m且管道上覆土层均匀密实的管道,由车辆载荷而导致的管道附加应力与管道强度及管道内气压相比,不会危及管道安全,也不会造成管道的疲劳破坏。     

管道系统中局限阻力计算

管道系统中局部阻力的计算有几种方法,通常采用当量长度法和阻力系数法。由于流体在管件、阀门内的层流或湍流的性质与直管内层流或湍流的性质不同,当量长度法估算管件阻力降不够精确,而且阻力降与雷诺数及管件尺寸有关,单常数阻力系数法也不够精确,３－Ｋ方程能更准确地许出管件的阻力降。     

管道疲劳寿命的可靠性分析

针对管道的疲劳失效分析,以概率论为基础,结合确定性的疲劳断裂力学估算方法,推导了管道的疲劳裂纹扩展寿命的计算公式.考虑到主要评定参数:初始裂纹尺寸、工况载荷、断裂韧性、机械强度、系数等的不确定性和随机性,应用蒙特卡罗模拟法对这些具有某种特定分布的随机变量进行了随机抽样计算.并利用数值积分法编制了计算机程序,求出在一定可靠度和置信度下的疲劳寿命,并与理论计算方法求得的疲劳寿命进行了比较.还比较了不同初始裂纹尺寸和断裂韧性对疲劳寿命的影响,并给出了算例.分析结果表明:蒙特卡罗模拟法真实地反映评定参数客观存在的不确定性,克服了确定性评定方法的缺点,具有良好的工程指导意义.