人字闸门支枕垫块接触应力分布与磨损分析*

为研究人字闸门支枕垫块接触应力分布与接触面磨损情况，以支枕垫块二维模型为研究对象，基于经验公式和Archard磨损计算通式，建立支枕垫块接触应力与接触面磨损量计算模型，利用有限元分析方法获取不同主横梁支反力作用下支枕垫块接触应力大小与分布情况，以及不同转速、过盈量条件下的接触面磨损量变化分布规律。结果表明：支枕垫块接触应力大小在初始线接触位置两侧近似呈对称分布，随着主横梁支反力的增大，接触应力呈现出递增趋势；人字闸门的应力主要集中在主横梁轴线上，并在梁之间急剧减小；接触面磨损量随着闸门转速和支枕垫块配合过盈量的增加而呈现递增趋势，最大磨损深度向下游侧偏移。     

船用燃气轮机进气滤清器冲蚀行为研究

冲蚀磨损是引起船用进气滤清器材料损坏的重要原因之一。针对滤清器的冲蚀行为,基于Finnie冲蚀模型分析了入口空气流速、杂质颗粒质量流量、粒径及结构参数对冲蚀速率的影响。结果表明,滤清器弯折角处最易发生冲蚀磨损,可通过改变局部材料耐磨性能来提高滤清器的耐冲蚀能力;在颗粒质量流量以及粒径一定的情况下,冲蚀速率与入口空气流速的平方成正比;在相同的空气流速下,对于等粒径杂质颗粒,冲蚀速率随质量流量线性增加;粒径对冲蚀速度的影响较为复杂,在空气流速和颗粒质量流量一定时,冲蚀速率随着粒径的增加而急剧下降,但当颗粒粒径大于200μm时,粒径对冲蚀速度影响变小。     

山东某港区风化花岗岩的特性及对疏浚管线的磨蚀性

基于强风化花岗岩具有遇水崩解软化的特性,从崩解土质在管线中运移规律以及土质颗粒分布、颗粒形状、圆度、硬度等方面,对管线输送物料过程中的磨损量进行分析评价。依据管线断面不同位置磨损量大小,提出管道底部磨损量大的主要原因是受到粒径在0.25~5 mm砾砂和粒径大于5 mm的花岗岩残块的摩擦、冲击和切削管道壁面作用所致,探讨了管道磨损规律。     

冲蚀角对高铬铸铁抗泥沙磨损性能影响的实验研究

介绍了高铬铸铁主要成分,观察了组织特征,测定了ZG35SiMn、铸态高铬铸铁、淬火＋回火态高铬铸铁的硬度,进行了ZG35SiMn、铸态高铬铸铁、淬火回火态高铬铸铁的不同冲蚀角度泥沙磨损实验,结合不同冲蚀角泥沙磨损实验结果,分析了冲蚀角度对ZG35SiMn、高铬铸铁材料抗泥沙磨损性能的影响,通过泥沙磨损形貌的观察和分析,探讨了不同材料的磨损机理。     

湍流模型对弯管磨损计算的影响分析

[目的]弯管是船舶管路系统中的常见部件,为准确预测弯管内部的磨损情况,[方法]采用数值模拟方法对弯管内部的流场进行计算分析,主要从湍流模型对弯管流场计算的影响以及湍流模型对弯管处冲蚀磨损计算的影响这2个方面,对弯管内固、液两相流的磨损预测方法进行深入研究。[结果]结果表明:SST k-ω湍流模型结合Oka磨损模型可以较准确地计算弯管处的冲蚀磨损速率;湍流模型会给磨损计算带来显著影响,不仅影响最终磨损计算的数值大小,同时还会给预测的相对磨损分布情况带来明显差异。[结论]研究成果可为后续管路磨损预测的工程应用提供相关依据。     

广东雷州电厂近岸沉积特征及泥沙运动

通过对广东雷州电厂海岸动力地貌进行调查,分析研究了厂址及周边海岸冲刷、堆积或平衡等不同地貌形态特征、岸线冲蚀形态、泥沙运动及海岸演变对电厂取排水深的影响。分析结果表明,水下沉积物以粉砂质粘土和粘土质粉砂分布为主,样品的平均中值粒径为0.0102mm,南部区域略粗于北中区域,从沉积物分布特点和趋势看,近岸与河口区物质偏粗,主要受近岸及河流的影响;而距岸不远的沉积泥沙中值粒径均在0.004mm左右,则明显受海向沉积泥沙的影响。由于工程区处于岬角且泥沙来源数量少,受波浪潮流共同作用,电厂工程区水域海床及岸线多年处于冲淤平衡的基本稳定状态。     

冰水两相流对海水管道冲蚀磨损特性数值模拟

针对海冰对海水管道的冲蚀磨损问题,利用fluent中的湍流模型、离散相模型、冲蚀磨损模型对水平直管和90°弯管进行冰水两相流数值模拟,分析在不同水流流速、颗粒质量流量、颗粒直径、冲蚀角度条件下管道的磨损特性。计算结果表明,冰颗粒质量流量增加使直管和弯管磨损增大;随着颗粒直径的增加,直管的磨损增大,弯管的磨损减小;弯管磨损最严重的位置发生在弯管转角处和下游管路的壁面处,而水平直管的上下部均有磨损。     

福建兴化湾近岸地貌特征与泥沙来源分析

在现场地貌调查及沉积物取样分析的基础上,对兴化湾的自然条件、沉积特征、泥沙来源及运移趋势进行了分析。判明石城岛以西水下沉积物以粘土质粉砂分布为主,泥沙粒径在0.01 mm左右,为河流下泄泥沙沉积为主。石城岛以东局部区域沉积物质为极粗砂,为近岸山体及浅滩冲蚀物质沉积为主。兴化湾的泥沙主要为河流输沙,其次是周边沿岸冲蚀入海物质及岬角岛礁受风浪侵蚀泥沙。由于湾外涨、落潮流路的稳定和潮流动力的强劲,湾内水深地形与潮流动力有很好的对应性和稳定性,泥沙运动仅限于湾内泥沙的再搬运。     

湍流作用下颗粒旋转对海水管道的冲蚀磨损过程分析

为了进一步准确预测海水管道携沙的冲蚀磨损,分析了湍流作用下颗粒旋转的冲蚀磨损过程。基于计算流体力学与冲蚀磨损理论,建立了颗粒旋转的数学模型。首先验证了双向耦合对流场的影响,计算了不同冲蚀磨损模型在考虑颗粒旋转条件下的磨损率,讨论了斯托克斯数对磨损位置的影响,分析在考虑颗粒旋转时下不同流速下冲蚀磨损过程。结果表明:考虑颗粒旋转条件下,颗粒在弯头处的运动轨迹发生明显改变,一部分颗粒在惯性力的驱动下直接冲击弯头,另一部分颗粒与弯头产生碰撞后在旋转升力的作用下环绕管壁运动,使得颗粒与壁面碰撞次数增多,颗粒获得充分发展,管道最大磨损率上升。     

闸墙长廊道输水系统侧支孔均匀布置的水力特性

闸墙长廊道输水系统侧支孔出流不均匀是造成闸室水体流动和闸室水面波浪运动的主要原因。为研究侧支孔均匀布置的水力特性分布规律,通过CFD数值模拟方法分析输水方式、水头差和阀门开启时间对侧支孔出流的影响。结果表明,闸室输水过程中,各支孔流量先增大后减小、支孔流量分配的相对差异也先扩大后减小;闸室灌水时,各支孔流量分配呈由上游至下游逐渐增大然后再稍有减小的趋势,支孔最大流量大致分布在侧支孔出水段的后1/3区域;闸室泄水时,各支孔流量分配从上游至下游逐渐增大;闸室输水时间与水头差和阀门开启时间成正比,闸室灌水比泄水的输水时间稍短。