自然对流影响结冰的数值模拟及实验研究

为了了解在结冰过程中水的自然对流对蓄冰桶内温度分布的影响以及水的实际的流动情况,利用数值模拟软件对竖直铜管结冰过程进行了研究,通过实验对数值模拟得出的温度分布进行了验证。从数值模拟计算得出:靠近管壁的底角出现了和主流区流动相反的漩涡,且随着时间的推移漩涡不断向上移动;纵向温度分布出现了翻转现象,径向温差很小;且密度翻转现象对冰层的轮廓有影响,使得冰层出现倒锥形。     

防冰沥青路面抗滑性能力学响应模拟分析

基于路面摩擦接触理论,采用Ansys有限元数值计算方法,以路面摩擦系数、摩阻力及制动距离作为结冰沥青路面抗滑性能表征指标,从路面结冰工况、冰层厚度及模量、轴载、轮胎花纹类型开展了防冰沥青路面抗滑性能力学模拟分析。计算结果表明:各因素对结冰沥青路面抗滑性能影响权重不一,防冰沥青路面由于防冰材料的消雪融冰作用,能在一定程度上提高路面抗滑性能,保证雨雪天气路面行车安全。     

考虑太阳辐射的轿车客舱内气流组织数值模拟

对轿车室内的热环境进行了数值模拟。计算采用SIMPLE算法,紊流采用k—ε模型,考虑了自然对流换热的影响,应用整体求解法计算气固耦合传热问题。采用射线追踪法计算了太阳热负荷,以图形的形式给出其在车内的分配情况,有利于直观地分析其对车内热环境的影响。CFD的计算结果表明,进、圃风口的布置不仅影响车室内气流速度和温度的具体数值大小,而且决定了整个流场和温度场的分布结构.     

加热型沥青路面路表温度预估分析模型研究

加热型沥青路面防冰效果通常受路面结构组合、加热层温度以及外界环境条件的影响,并可用路表温度作为融雪化冰的控制指标。采用有限元数值分析方法,探讨了路表温度与结构层厚度、热夹层温度、环境温度以及对流系数的相关关系,构建了热稳态沥青路面路表温度预估模型。结果表明:对流系数与道路面层厚度是影响热夹层条件下沥青路面路表温度的主要因素,加热层温度与环境温度是次要因素;沥青路面路表温度预估模型显著性明显,模型系数置信概率较高,温度预测值与计算值之间误差较小,模型预估精度良好。研究成果为低温地区加热型沥青路面防冰控制策略提供了理论依据。     

高寒地区潜水型涎流冰路基施工与效益分析

通过对涎流冰病害形成原因的分析,多处层间潜水涎流冰病害的形成是因为路堑开挖后,切断潜水层,导致层间水外露,破坏原有自然疏水状况造成的,结合实际情况,制定导、蓄相结合的处理措施,完善地表排水系统,采用设置深层砂砾盲沟、蓄冰坑,使地表水、层间潜水远离到路基,避免形成涎流冰,导致路基破坏,保证冬季行车安全,确保道路畅通。     

裙板对列车空气动力学阻力及转向架 积雪结冰性能的综合影响

利用风洞试验、CFD方法及线路实车验证,比较分析某型列车三种不同型式的裙板方案对整车空气动力学阻力性能及转向架区域积雪结冰性能影响.研究发现:裙板的大小对列车阻力性能的影响与转向架区域积雪结冰性能的影响是相互矛盾,裙板越大列车整车阻力性能越优,而大裙板处存在较大的死角,加之安装大裙板时转向架区域空气流速降低,不利于排雪,容易导致雪在转向架及裙板死角处堆积,造成较多积雪,从而影响行车安全.应该综合考虑裙板对列车的空气动力学阻力性能与转向架区域积雪结冰性能的影响,选择折中的方案,最大限度的照顾列车的整车空气动力学阻力性能,又兼顾列车转向架积雪结冰性能.依此原则设计的小裙板作为高寒动车组裙板方案在实车中得到广泛应用,取得了理想效果.     

道路翻浆病害成因及防治措施

道路翻浆成因 道路翻浆是路基病害的一个典型,主要发生在路基土质不良、潮湿、冰冻等地区.秋季是路基水的聚积时期.由于降水或灌溉以及路基排水不畅的影响,地面水下渗,地下水位上升,使路基水分增多,进入冬季路基从表面开始结冰,不断向深处发展,上下层形成温度坡差.在负温区土中毛细水、自由水首先开始冻结,形成冰晶体,吸收土粒上的结合水(薄膜水).由于毛细作用,高温区(下层)水分向上层移动补充土粒被吸收的薄膜水,从而形成水分转移,造成大量水分聚集在路基上层,并冻结成冰,形成聚水层,发生冻胀.春季天气渐暖,由于路面结构层吸热和导热性强,土基融解速度较下层和两侧快,水份不易向下及两侧排泄,当融触至聚冰层,土基温度超过土液限,形成翻浆.     

考虑气候条件的牵引网电容参数计算与影响分析

要提高牵引网线路电气参数的计算精度,就须考虑气候环境对牵引网电气参数的影响.首先,基于电磁场理论,推导了考虑覆冰影响的电容参数公式中电位系数的计算方法;其次,引入宏观电介质理论得出了空气相对介电系数和空气密度之间的联系,进而得出了空气密度与气候环境因素间的关系;最后,建立了空气相对介电系数和环境温度、相对湿度、大气压强等环境因素之间的计算表达式.通过算例,对比分析了等效覆冰厚度对牵引网导线电容参数的影响,以及空气相对介电系数和电容参数受气候环境因素的影响.     

土体冻结过程中的地铁基坑稳定性分析

结合哈尔滨某地铁车站基坑的现场监测数据,对季节性冻土地区土体冻结过程对地铁基坑变形稳定性的影响进行了研究。结果表明:气温下降至零度以下时,土孔隙中的水逐渐结冰,冰饱和度发生变化,随着冰饱和度的增大,土的体积也逐渐增大,土的承载能力和稳定性也有所提高,当冰饱和度达到最大值时,土的冻胀过程结束;基坑土体的冻胀现象在最低气温开始下降至零度以下的一段时间内最为强烈,基坑侧壁水平位移和混凝土支撑轴力显著增大,而随着气温的进一步下降,土中未结冰水已经较少,冻胀现象不再明显,基坑侧壁水平位移和混凝土支撑轴力也趋于稳定。研究成果在土体冻结过程对基坑稳定性的影响方面对指导基坑施工有重要意义。     

冰蓄冷中央空调主机与蓄冷量匹配的最优算法

研究在冰蓄冷中央空调系统中如何根据外界温度变化进行主机与蓄冷量匹配最优智能算法,该冰蓄冷中央空调控制策略是优化控制策略即以全天运行费为目标函数,在满足用户负荷需求,蓄冰设备融冰能力的约束条件下,使全天运行费最小.     

化学类冻结抑制路面在国外公路中的应用

利用化学类冻结抑制材料可以降低路面表面水的冰点,在一定程度上抑制路面积雪结冰.结合欧洲、日本等国家已有的研究成果介绍化学类冻结抑制材料的研发过程及作用原理,并根据日本对国内已铺筑的化学类冻结抑制路面多年的跟踪调查结果可知,冻结抑制路面的冻结抑制效果可以维持6～7年,且夏季盐分析出量比冬季少.     

高温气流中丝网除水特性数值研究

为提高喷射水雾冷却烟气的效果,对烟气、水蒸气和液滴的高温混合气流中丝网除水过程进行了数值计算,对获得的单层丝网的除水效率和阻力特性进行了分析.研究表明,烟气流速为10m/s时,算例中丝网对初始直径大于50μm的液滴的除水效率相对较高;排气管路中的丝网仅能将气流中未蒸发的较大液滴除去,对水蒸气和细小液滴的分离效果甚微;增设丝网后,排气阻力的增加在许可范围内,在柴油机排气管路内增设单层丝网除去水雾液滴具有一定的可行性.     

Numerical Simulation on Freezing Process of Saturated Granlar Soil

The relation between ice pressure and load as a criterion of segregated ice initiation is introduced into the rigid ice model to simulate frost heave in saturated and granular soil. The calculated results show that unfrozen water content, thermal conductivity and hydraulic conductivity change greatly in frozen fringe. In numerical simulations, the influence of load, hydraulic conductivity and property of soil containing water on the process of soil freezing are analyzed, and the simulation curves such as cumulative heave,the change of depth of frozen and the distributions of water content are similar to the observations reported elsewhere.     

Numerical Simulation on Freezing Process of Saturated Granular Soil

Introduction Soil freezing and thawing have a harmful impacton roads and buildings in cold regions. For example,frost heave and thawing settlement lead to cracks, set-tlement and structure breaking. A number ofreports[1-3]indicated that the frost heave induced bywater transfer could exceed the volume of water chan-ges because of water freezing in the cells. The mainmodels for coupled heat and moisture transfer infreezing soil are hydrodynamic models and rigid icemodels[1,2]. Though the hydrod…     

盐渍土水盐迁移特性与强度特征分析

通过对天然盐渍土室内基本性质试验分析及在开放系统中进行反复冻融循环条件下的试验研究，有利于对天然盐渍土在多次冻融循环时的水分和盐分迁移规律及强度变化特征有个正确的认识。     

硫酸盐渍土热-质迁移试验与耦合模型

为研究西部寒旱区盐渍土传热传质行为，首先，在无压补给条件下进行非饱和硫酸盐渍土的单向冻结试验；其次，考虑结晶潜热、结晶阻抗及结晶消耗等因素，建立非饱和硫酸盐渍土水-热-盐三场耦合模型；最后，采用COMSOL Multi-physics对耦合模型进行数值模拟，将模拟结果与试验数据进行对比分析.研究结果表明：盐渍土内温度随冻结时长呈三阶段发展，逐步形成上冷下暖的温度梯度；在温度梯度和基质吸力双重驱动下，水、盐向冻结锋位置迁移，冻结锋位置水、盐含量出现峰值，峰值含水率、含盐量相较初始值分别增加2.16%和0.28%；冻结锋沿冻结温度线移动，形成冻结锋面；土柱最大冻结深度约为15.5 cm.     

Computer Simulation on Temperature Rise in Process of Wire Drawing

IntroductionTheuseofhighspeedinwire-drawingprocesstomeetthedemandsforincreasedPfOductivityhasagrCateffectontheheatgeneratedduetoplasticdeformationandfrictionbetweenthewireanddrawingtools.MostofmechanicalenergyconvertstoheatandresultsintemperatUrerisesofhundredsofdegrees.Therisetemperaturerisesgreatlyaffectionlubricationconditions,toollife,andproPotiesoffinialproduct.Energysavinginwire-drawingbecameanimportantissueinacompetitivemarket.Inordertoachieveminimumenergyconsumption,wecansetupamathe…     

基于神经网络的引线键合质量预测模型研究

针对引线键合质量与其影响参数之间存在非线性、强耦合关系的特点,提出一种基于弹性BP算法的BP神经网络引线键合质量预测模型.通过引线键合工艺过程的分析,提取了影响引线键合质量的工艺参数,采用BP神经网络结构,建立了引线键合质量预测模型.不同算法下的网络训练结果表明,弹性BP算法具有较快的收敛速度和较高的训练精度.仿真结果表明所建模型具有较高的预测精度,能够准确地反映键合质量综合指标的变化趋势.     

侵蚀和冻融环境下水泥土强度的试验研究

某些特殊地区的水泥土地基既受到环境侵蚀又受到冻融循环的影响.通过室内试验的方法,研究水泥土先经受不同浓度和不同pH值的侵蚀性溶液侵蚀下,经过反复冻融后水泥土的强度特征,并探讨其强度改变的机理.试验结果表明,水泥土的强度特性受水化学作用和冻融循环的双重影响,其中水化学作用的影响贯穿全过程,冻融的影响与冻融循环次数关系紧密.结果可为特殊环境地基的设计与工程应用提供指导作用.     

重庆地维长江大桥主塔斜拉索方案比选

结合工程实际,对斜拉桥的钢绞线及钢丝斜拉索的施工流程和工艺进行了介绍和对比。由于钢丝索具有弹模、疲劳强度较高,比较容易按照设计改变截面大小的优点,该工程最终采用了平行纲丝索做为主塔斜拉索,实践证明,钢丝索的选用较为合理,桥梁结构变形满足要求。