跨海大桥拦阻设施实施的悬沙扩散影响分析

为保证桥梁及船舶安全,非通航孔拦阻船舶设施成为跨海大桥的重要组成部分,其实施引起的悬沙扩散对海水水质产生一定影响。以金塘大桥为例,在采用等效糙率法概化桥墩的基础上,应用二维潮流、泥沙数学模型模拟了拦阻设施实施引起的悬沙扩散分布,并对水质影响进行分析。结果表明:(1)等效糙率法在工程海域的应用可获得较好的模拟效果;(2)拦阻设施实施对海水水质的影响较为有限,西通航孔附近实施时,悬沙浓度增量达到10 mg/L的海域集中在拦阻设施北侧4.5 km至南侧6.5 km的范围内,主通航孔附近实施时的相应海域则集中在拦阻设施附近500 m范围内;(3)拦阻设施实施时,灰鳖洋产卵场的悬沙浓度增量低于5 mg/L,该海域基本不受影响。     

Effect of surface roughness and initial gap on the vortex-induced vibrations of a freely vibrating cylinder in the vicinity of a plane wall

We studied the effects of the surface roughness and initial gap on the responses of vortex-induced vibration (VIV) of a circular cylinder near a stationary plane wall, employing numerical methods. The VIV response amplitudes, lock-in regions, hydrodynamic forces, VIV trajectories and flow fields for three different surface roughnesses and two different initial gaps were systematically compared. The results reveal that the reduced velocity range can be divided into three regions based on the VIV amplitude as pre-lock-in, lock-in, and post-lock-in regions. The width of the lock-in region is not sensitive to the variation of the roughness. The mean drag coefficient has a decreasing tendency with the increased roughness. For a small initial gap, the clockwise wall boundary layer vortices has coalesced with the clockwise vortices shed from the upper side of the cylinder, which further suppresses the shedding of the counter-clock wise vortices from the lower side of the cylinder. The vortex shedding flow pattern displays a weak 2S mode. However, for a large initial gap, there is no coalescing action operating in the wake region and hence most of the vortex shedding flow patterns show an asymmetric 2S mode.     

基于积分法的粗糙壁面湍流边界层发展预测

壁面粗糙度对湍流的影响研究是流体动力学的热点问题。利用边界层积分法对零压力梯度下棱锥形粗糙壁面湍流边界层的发展进行预测分析。首先,以2个几何统计参数对棱锥形的粗糙形态进行描述,通过对试验数据的拟合分析,确定粗糙度函数的具体形式;然后,利用动量积分方程和壁面律求解出粗糙壁面湍流边界层厚度和局部摩擦系数沿流向的变化情况。计算结果与试验数据吻合较好,表明采用积分法预测粗糙壁面湍流边界层的发展精度较高,适于工程应用。     

航道开挖对护岸结构影响的离心模型试验研究*

为了研究航道开挖对新老护岸结构的影响,依托东宗线航道四改三工程,利用大型土工离心模型试验平台研究航道开挖对老挡墙护岸结构、新施工钢板桩的受力和变形特征的影响,得出航道开挖过程中板桩两侧土压力的分布规律。结果表明,随开挖深度增加,靠岸侧（主动侧）土压力逐渐减小;受板桩位移、变形及离心模型试验重液影响,临水侧（被动侧）土压力部分减小,底部土压力增大。开挖卸载导致老挡墙呈现向水侧移动且向后翻转的趋势。设计工况的极限开挖深度约为3.6 m,此时钢板桩顶部帽梁的水平位移达到0.069 m;对于6、8和10 m 3种长度的板桩,其极限开挖深度约为0.5～0.6倍桩长,且随着桩长增加极限开挖深度逐渐降低。研究得出不同板桩长度下开挖深度的阈值,可为工程建设提供技术参数。     

小溪滩船闸混凝土结构裂缝控制技术

船闸工程底板、闸室墙、输水廊道顶面和侧面、门槛顶面和侧面等部位极易出现贯穿性的规则裂缝。通过理论分析和现场实践,从设计、材料、施工3个层次提出了船闸混凝土裂缝控制方法,主要包括调整构造钢筋直径和钢筋间距、设置施工宽缝、调整冷却水管、优化混凝土配合比、采用全断面浇筑工艺、控制分层浇筑时间间隔等措施,取得了较好的控裂效果。     

金纳米棒比色检测亚铁离子

实现亚铁离子的简单高效检测,在生化传感领域具有至关重要的作用。本文中,基于芬顿试剂(亚铁离子和过氧化氢的混合物)对金纳米棒的选择性氧化,实现了对亚铁离子的比色检测。伴随芬顿试剂的引入,金纳米棒溶胶颜色由红色逐渐演变为棕色、绿色、蓝色、紫色,乃至粉红色。基于此规律,实现了对亚铁离子的可视化检测。本文提出了一种相对Hg^(2+), Mg^(2+), Cu^(2+), Fe^(3+), Sn^(2+), Co^(2+), Cd^(2+), Cr^(3+), Zn^(2+), Ba^(2+), Ni^+等离子具有良好选择性的亚铁离子检测方法。     

船楼端部侧壁开口对其参与总纵弯曲影响实验研究

对带较长船楼上层建筑的船体立体分段钢质模型进行了弯曲试验，分别研究了以下三种结构状态下，船楼结构参与船体总纵弯曲时的应力分布：(1)完整船楼；(2)切除船楼端部侧壁板和纵向骨架，保留肋骨框架；(3)仅将船楼端部侧壁板切割分离，保留纵横骨架。得出了较长船楼端部侧壁板切割分离可大大减小船楼上层建筑参与船体总纵弯曲的程度，以及船楼端部开口后船楼上层建筑长度可取为开口内侧之间的长度等有价值的结论。     

色散方程两层绝对稳定的实心隐格式

利用组合差商法对色散方程ur=auxxx的初边值问题构造了一组带参数的2层4点实心隐式差分格式，其截断误差为0（τ^2＋h^4），绝对稳定．这是一组高精度、高稳定的差分格式．     

感潮河段三角门船闸启闭机受力试验分析

建立了焦港三角门船闸物理模型。通过模型试验研究开通闸运行条件下闸门启闭机的受力,确定启闭机受力能满足开通闸要求的临界控制条件。控制条件分别为:上游高水位控制时,能进行开通闸运行的临界上下游初始水位差应小于0.39 m;上游中水位控制时,能进行开通闸的临界上下游初始水位差应小于-0.34~0.38 m;上游低水位控制时,能进行开通闸的临界上下游初始水位差应小于-0.37~0.43 m。三角闸门开关门的受力变化规律可为开通闸运行研究提供参考。     

船用柴油机SCR催化器载体结构参数仿真优化

利用AVL_BOOST软件建立了某船用柴油机SCR催化器仿真模型,通过响应面优化法和BBD试验设计法开展仿真试验,得到以NO_X转化率为目标函数,压降和NH_3滑移量为约束条件的回归方程。通过回归方程对SCR催化器载体结构参数进行优化,优化结果为:横截面积为0.069m~2,长度0.833m,载体孔密度为22/cm~2,涂层厚度0.01mm,载体壁厚0.15mm。