半潜浮式风机的动力响应分析

OC4半潜浮式风机综合性能较好，但其浮式基础结构质量和结构复杂性使其建造成本高昂，而WindFloat半潜浮式风机浮式基础具有结构简单、建造成本低和减摇效果好等优点，但是适应水深较小且只适合特定海域。结合OC4和WindFloat半潜浮式风机浮式基础的结构特点，针对200 m水深环境设计OC4-WindFloat半潜浮式风机基础。基于叶素理论、莫里森公式和势流理论，通过有限元软件对OC4-WindFloat半潜浮式风机的固有周期及风浪联合作用下的动态响应进行耦合分析，并与OC4半潜浮式风机结果进行对比研究。结果显示，OC4-WindFloat半潜浮式风机固有周期及动态响应均满足相关规定，且具有比OC4更低的建造成本，相比WindFloat可适用更深的海域。研究结果对于浮式基础型式研究有一定的指导意义。     

浮式风机动力系统的线性耦合动力学分析

浮式风机的前期开发需通过大量的方案比选确定结构基本形式和主尺寸参数，对动力学数值模拟效率提出了较高的要求。与时域非线性耦合模拟法相比，频域线性模拟法更适用于概念设计阶段。对此，文章提出了一种高效的线性耦合数值分析方法。采用了九自由度动力学模型描述浮体、塔筒以及叶轮的运动，对结构动力、气动力以及水动力问题进行线性化处理后，将动力学控制方程写成状态空间表达形式，进而推导出环境扰动-结构响应的传递函数，实现结构-控制系统在频域内的联动求解。为了验证模型的有效性，以时域非线性耦合软件Open FAST作为参考，对比了某半潜式风机在风浪联合工况下的运动响应。结果表明，线性模型的响应标准差相对误差大多在20%以内，而计算效率有大幅度提升，为概念设计阶段的结构选型及主尺寸优化设计提供了高效的分析工具。     

特长输水隧道通风方案确定

输水隧道不同于公路隧道，隧道需风量与通风方式的选择，需根据输水隧道的特点进行确定。通过对采用斜井轴流风机+隧道内射流风机的通风方式和供水隧道内采用全射流风机的通风方式，两种方案进行比选，确定了利用已有的一座施工斜井兼做通风斜井的方案，达到了通风效果更优、总体投资更低、更有利于防灾救援的目的。     

太行山隧道需风量的优化研究

为优化太行山隧道通风设计方案，准确确定太行山隧道合理的需风量，通过对太行山隧道的交通量调查、国内机动车国标体系中烟尘颗粒物（PM）和一氧化碳（CO）减排进程、太行山隧道重载LNG货车计算的优化分析，提出了优化后烟尘颗粒物（PM）年递减率仍维持初步设计的3%不变，折减年限控制在2035年，根据实际调查情况，将重载LNG货车按照汽油车计算需风量，重载LNG货车占比按30%控制的方案。并将优化后的需风量与采用PIARC 2019标准测算的该项目需风量进行对比分析，最终确定太行山隧道的需风量采用优化烟尘颗粒物后重新测算的需风量。     

太行山隧道通风系统需风量优化

特长隧道通风量计算与通风规模控制紧密相关，直接影响到通风井的数量和断面面积、射流风机台数、进而影响到工程造价和运营费用。从烟尘颗粒物（PM）年递减率、重载LNG货车按照汽油车计算需风量和载重LNG货车占比控制3个方面进行通风需风量优化。着重对重载LNG货车占比做了调查，控制了需风量，优化后方案通风需风量降低将近57%，达到了缩短施工工期、降低施工难度、减少总体投资的目的。     

浮式风机超高性能混凝土蜂窝基础及代表体元设计方法

提出一种超高性能混凝土蜂窝结构的浮式风机基础，并将其与具有相同外部几何特征的钢筋混凝土基础进行比较，发现文章所提新型浮式基础的比刚度和比强度显著增大。同时，发展代表体元法，将复杂蜂窝结构等效为均匀化连续体，给出工程设计中关键的弹性模量、塑性屈服点和屈服准则。该方法实现了复杂结构的参数化设计，在保证精度的同时，极大地提高了效率。浮式风机超高性能混凝土蜂窝基础结构与设计方法对于未来深水海上风电发展具有基础性的工程价值。     

浮式风机限制性耦合与全耦合数值计算

浮式风机上部风机与下部浮式平台通常是由不同的设计单位设计的，因此在进行浮式平台设计时无法获得上部风机参数，进而无法对浮式风机的水动力性能进行全耦合数值计算分析。为此，以OC3-Spar和OC4-Semi两种浮式风机为研究对象，通过在其不同位置施加不同等效载荷，设计不同的限制性耦合方式。在工作海况下对浮式风机进行限制性耦合计算，实现对浮式风机水动力性能的研究，并将所得结果与全耦合方式的计算结果进行对比。结果表明，在轮毂中心处施加风机等效推力对于单柱式和半潜式浮式风机而言均是最优限制性耦合方式。当采用该方式时，工作海况下2种浮式风机的时域结果均与全耦合计算结果具有较高的吻合度，响应谱频率分布与全耦合结果基本一致，但幅值均相差较大。     

高原动车组主动压力保护技术分析研究

列车驶入隧道时会产生剧烈的压力波动，对车内人员的耳感舒适性有重要影响。在高海拔、大坡度环境下，车内外压力变化还要叠加海拔变化的影响，车内人员的耳感不适性问题将更加复杂。文章采用一维可压缩非定常不等熵流动模型黎曼变量特征线法和考虑连续换气风机工作的车内压力计算方法，分别在隧道单列车通过和中央等速交会情景下进行了车内外压力变化特征研究，并基于国内高速列车主动压力保护技术，对比了采用高静压风机和低静压风机的车内压力保护效果，最后结合UIC标准和国内民航舒适性标准限值进行了车内压力舒适性评价。研究表明，高静压风机对车内压力瞬变的抑制作用明显优于低静压风机，低静压风机车内每1 s、3 s和10 s内最大压力变化量分别高于高静压风机约100%～600%,且350 km/h速度等级列车的高静压风机对车内压力抑制作用略优于250 km/h速度等级列车。     

铁路隧道内道床机械化清筛作业通风技术

以一座长500 m既有铁路单线隧道为工程依托，对隧道内清筛机组加装射流风机，通过理论推导计算和流体仿真分析，确定与隧道通风要求匹配的射流风机参数。结果表明：隧道内风机组中轴线处最高风速约13.6 m/s，随距风机出口距离加长风速逐渐减小，距风机出口40 m处风速已减少至2.9 m/s；将两组射流风机以间距40 m安装，可形成长距离通风传导，明显改善通风效果。经工程现场测试，清筛机组加装单组射流风机作业3 h，隧道内一氧化碳、氮氧化物、颗粒物浓度分别为18.0、4.6、2.9 mg/m³，均符合规范要求。     

基于整车CFD的纯电动洗扫车风机工作转速设计

风机是洗扫车的关键部件之一，其选型和工作转速的设定对洗扫车的吸尘能力有着决定性的作用。运用CFD方法对4.5 t纯电动洗扫车整车的气力输送系统进行仿真分析，通过风机不同工作转速下的尘粒起动速度、尘粒悬浮速度和风机功率3个核心指标进行整车性能匹配，确定了强扫、标扫和保洁3种工作模式的经济工作转速。实车路面试扫的效果表明3种工作模式下清洁效果均达到预期。本风机的工作速度设计方法可作为同类洗扫车的设计参考。