北江千吨级航道整治研究：Ⅱ二维数学模型与整治河段通航水流条件分析

基于有限体积方法,建立平面二维水流数学模型,对北江白石窑枢纽坝下19km航道整治工程进行数值研究．运用实测水文资料对模型进行验证．验证结果表明：该模型精度符合规范要求．计算了整治工程实施前、后白石窑坝下游河段通航水流特性,分析了各级恒定流和非恒定流作用下整治工程对坝下游河段通航水流条件的影响．研究结果表明：实施整治工程后,整治河段水流条件得到了明显的改善,水流条件可以满足千吨级船舶的通航要求．     

祥利码头工程对航道的影响研究

结合工程实例,采用平面二维水流数学模型,分析了码头修建前后的通航水流条件。通过工程前后水面线和流场的计算分析,表明码头工程占据河道过水面积很小,流场影响范围不大,工程对通航及河床演变基本无影响,论证了码头修建的可行性。     

重庆寸滩三期工程平面二维水流数值模拟

运用沿平均水深平面二维浅水方程,采用贴体正交曲线坐标,建立水流数学模型,模拟了重庆寸滩三期工程河段水流条件并根据实测资料进行流速流向过程、流速分布的验证,计算结果表明,二维浅水方程能较好地模拟工程河段河道水流流场。     

榕江航道整治工程的水沙数值模拟

针对榕江的水沙运动特点,结合工程河段的航道整治工程,建立了适合该区域的二维水沙数学模型,模拟该区域的水沙运动情况,并采用实测资料进行了模型验证,所得计算结果与实测资料比较吻合。证明模型能较好地模拟受潮汐影响河道的水流泥沙运动情况,可为河道的整治提供技术支持。     

涪江过军渡电航枢纽工程总体布置研究

根据过军渡电航枢纽工程水工模型试验,论述了上下游引航道口门区泥沙淤积与通航水流条件的变化,研究了船闸引航道的平面布置及不同通航流量情况下设计船队在船闸上下游引航道口门区及连接段的航行情况和航行要素,优化进出闸航线,并配合通航水流条件的观测对船闸引航道平面布置提出修改意见,从而选出通航条件好、工程量小、河道演变较稳定的推荐方案。     

河市州河大桥通航水流平面二维数学模型研究

采用平面二维水流数学模型,分析了州河大桥建桥前后的通航水流条件。通过工程修建前后水面线和流场的计算和分析,表明州河大桥的修建对各级流量下河道的水位、过水断面面积和河宽的变化影响很小,对主河道流场基本不会产生影响,论证了大桥修建的可行性。     

跃洲枢纽通航水流条件数值计算研究

跃洲枢纽河段属于山区弯曲河道,河流蜿蜒曲折,沿程河槽狭窄,河势较为复杂,通航条件较差.基于有限元方法,建立了平面二维水流数学模型,对跃洲枢纽通航水流条件进行了数值研究,分析了5级特征水位下船闸引航道口门区流速与流态,为引航道布置提供了依据.研究结果表明,弧形导航墙方案可减少直线段长度,改善枢纽通航水流条件.     

湘江大源渡枢纽施工期通航水流条件分析

根据大源渡枢纽施工导流模型试验结果，着重分析了一期施工期间利用束窄后河道泄流及通航的水流条件。通过分析表明，束窄后河道具有明显的急流险滩特点，坝址流量大于５０００ｍ＾３／ｓ时，船舶航行困难。针对施工期通航水流条件，提出最佳航线设计和改善施工期通航条件的一些措施。     

嘉陵江苍溪航电枢纽通航水力学试验研究

采用物理模型的手段,研究了苍溪航电枢纽在各级通航流量下船闸引航道口门区及连接段的通航水流条件。结合工程河段河势条件,针对通航中存在的问题,包括引航道布置对口门区通航水流条件的影响等,进行了较为系统的试验研究;提出了综合改善工程措施,有效地解决了本枢纽船闸上下游引航道口门区的通航问题。     

弯曲河道对船舶通航影响的研究及对策

文章分析弯曲河道水流运动特性,结合船舶操纵性能,论证了河道弯曲与船舶安全航行之间的关系,提出弯曲河道船舶安全通航的对策,达到避免碰撞的目的。     

环境风对高速铁路接触线波动速度的影响

基于空气动力学理论分别推导了作用在接触线上的空气阻尼和脉动风气动载荷, 并将空气动力项添加至接触线波动速度公式中进行修正; 通过风洞试验和CFD绕流仿真得到了横风环境下的气动阻力系数, 分析了不同空气阻尼下接触线波动速度的变化规律; 基于AR模型和接触网的结构特性, 建立了具有时间和空间相关性的接触网脉动风场, 通过仿真计算分析了脉动风速和风攻角对接触线波动速度的影响。研究结果表明: 静风载荷引起的接触线空气阻尼很小, 当平均风速达到30 m·s-1时, 接触线空气阻尼仅为0.3, 接触线波动速度为549.1 km·h-1左右, 因此, 空气阻尼不会对接触线波动速度产生较大影响; 当来流风攻角为60°, 平均风速不大于10 m·s-1时, 脉动风下接触线波动速度标准差和最值差分别小于1和6 km·h-1, 此时接触线波动速度相对无风情况变化较小, 脉动风载荷对接触线波动速度的影响不明显; 当风速达到40 m·s-1时, 接触线平均波动速度较无风情况下降39.39 km·h-1, 且其标准差和最值差分别达到11.84和75.98 km·h-1, 此时接触线波动速度出现大幅下降与振荡, 最小波动速度低至474.16 km·h-1, 因此, 脉动风下风速越大, 接触线波动速度受脉动风载荷影响越显著; 当风速保持30 m·s-1, 来流风攻角为0°~30°时, 接触线波动速度标准差和最值差分别小于1和5 km·h-1, 此时脉动风载荷对接触线波动速度的影响较小; 当风攻角为90°时, 接触线波动速度标准差和最值差分别达到12.38和73.19 km·h-1, 此时接触线波动速度出现大幅下降与振荡, 最小波动速度低至472.91 km·h-1, 因此, 脉动风下来流风越偏于水平方向, 对接触线波动速度的影响越小。      

冰雪条件下信号交叉口通行能力衰减仿真分析

通过计算与仿真相结合的方法研究冰雪条件下信号交叉口通行能力的衰减规律,计算结果显示,冰、雪条件下信号交叉口通行能力分别只有正常条件下的63%～66%和46%～52%;仿真结果也表明,冰雪条件下车辆通过信号交叉口时平均速度大大降低,行程时间、排队长度、平均延误等参数均有较大程度的增加。     

横向减振器对机车平稳性能的影响

基于机车车辆-轨道耦合动力学理论,运用TTISIM(Train/Track Interaction Simulation)仿真软件,以横向减振器为研究对象,以机车运行平稳性指标为依据,系统分析了机车横向减振器的阻尼参数、工作状态、卸荷速度和悬挂位置等参数对于机车平稳性能的影响。仿真计算与分析结果表明:选取适当横向减振器的结构阻尼参数,对提高机车的平稳性有利;采取适当的减振器卸荷速度可以达到提高乘车舒适性的目的;横向减振器是否正常工作对机车的运行品质有较大影响,必须严格确保所有减振器的正常工作;横向减振器的悬挂位置,对于车体的运行平稳性几乎没有影响。     

三峡成库初期长江万州—涪陵河段航道变化研究

利用一维数学模型计算万州至涪陵河段通航水流条件(水深、流速、比降),并对各蓄水阶段通航水流条件变化情况进行对比分析。研究结果表明:万州至涪陵河段航道均不同程度的受到蓄水影响,并相应产生一定变化,有利有弊。蓄水期水位抬高,流速减缓,对航道有利但也造成部分滩险的泥沙淤积。     

钢管预应力索防撞活动护栏开发

采用钢管和预应力钢索组合结构,开发出新型防撞活动护栏,分析了活动护栏碰撞试验条件和安全评价标准,建立了有限元仿真模型,并采用LS-DYNA显式有限元程序进行求解,最后利用实车足尺碰撞试验对活动护栏进行安全评价。试验结果表明:该护栏防撞能力达到160 kJ;碰撞后车辆能够恢复正常行驶姿态;小车、大车碰撞时护栏最大动态位移试验结果分别为972、1 093 mm,仿真结果分别为913、1 100 mm;小车、大车驶出角度试验结果分别为10.2°、0°,仿真结果分别为9.1°、0°。仿真结果与试验结果一致,活动护栏满足评价标准要求。     

一系纵向定位间隙对磁流变耦合轮对车辆横向动力学性能的影响

为了合理控制车辆轮对定位间隙,提高磁流变耦合轮对车辆在高速时的横向动力学性能,建立该车辆的空间动力学模型,分析了轮对纵向定位间隙对车辆临界速度和曲线通过性能的影响。得出了纵向定位间隙的增大能使磁流变耦合轮对车辆的临界速度急剧下降,轮对横移量和冲角、轮轨横向力和车体横移加速度快速增大;只有在小间隙的条件下,车辆在高速铁路上才具有较高的临界速度和较好的曲线通过性能。     

南海市第二水厂扩建取水工程对通航影响的平面二维数学模型研究

基于有限单元方法,建立了平面二维水流数学模型,针对取水口边界条件进行了研究.利用该模型计算了南海市第二水厂扩建工程前、后取水建筑物及其附近航道的流速、流向和水位等水流特性,着重分析了3种典型流量下取水口建筑物及其取水对航道通航条件的影响范围和程度,结果表明:取水工程不会对通航产生影响.     

车辆长度和速度对双车道交通流的影响

为研究大型车辆转道及敏感驾驶行为对公路交通的影响,在SDNS(Sensitive Driving Nash)交通流模型基础上,引入长短车辆转道规则,假定双车道上同时存在长度和最大速度均不同的车辆,建立混合交通流模型.在周期性边界条件下,模拟得到当转道概率、混合比例、减速概率、车辆长度、速度等参数改变时,混合交通流的速度、流量与密度的基本图.仿真结果表明,系统临界密度、最大平均速度、流量随减速概率增加而减小;当慢速长车占总车辆比例大于50%时,更容易产生阻塞,此时车辆转道成功率小于5%;当系统中长车比例为50%时,流量峰值仅为0.42,比全小车的情况减少了20%;长车是造成转道困难的主要因素,当转道概率均为50%时,系统长车比例从25%增加至75%,转道成功率最大值由6.32%减少至2.78%.      

Novel material of hydrogen generation

A novel aluminum alloy which could react with water and generate hydrogen at room temperature was prepared via mechanical alloying (MA). The results shows that milling time, additives and mass ratio have a significant role in the hydrogen production rate. The highest hydrogen production rate of alloys reaches 95% of theoretical value. The velocity of hydrogen generation reaches more over 200 mL/min for a gram alloy. Active materials (Ga and In) included in the aluminum alloys can be recycled and used repeatedly. The hydrolysis reaction between aluminum and H₂O will take place and release a large amount of heat, which contributes to increasing the velocity of hydrogen generation. The reaction products consist of AlO(OH) and hydrogen.