长江口拦门沙河段航道回淤的波浪动力环境 Ⅱ:洪枯季作用差异*

开展了长江口拦门沙河段波浪对河床作用的洪枯季差异及规律研究,结果表明：1）长江口拦门沙河段波能随周期的分布曲线在洪季表现为“窄峰”特征,波能主要集中在4.0～7.0 s,而洪季表现为“宽峰”或“双峰”特征,波能主要集中在4.0～12.0 s;2）与枯季相比,洪季长周期的高能波发生频率及其波能所占年总波能的比例显著提高,其中波能增加数十倍;3）长江口拦门沙区域的波浪按周期可分为3种类型,即低能波、高能波以及过渡波,其中低能波对拦门沙区域的深水河床基本无作用,高能波对拦门沙区域的深水河床作用非常显著,但过渡波对拦门沙区域的深水河床作用不确定,视波向变化而定。     

高真空击密法加固吹填软土地基试验研究

高真空击密法是一种快速加固软土地基的新技术,它是通过数遍的高真空压差排水,并结合数遍合适的变能量击密,达到降低土层的含水率、提高密实度和承载力、减少地基工后沉降和差异沉降量的目的。为验证该工法在本工程吹填土质中的适用性,在汽车堆场区进行了典型试验。试验检测结果表明,地基容许承载力、地基沉降、地基回弹模量等各项指标均达到了设计要求,处理效果明显。对大连大窑湾港区类似工程具有参考价值。     

气体运输船设计蒸气压力计算

比较了新IGC规则、旧IGC规则和USCG规则在C型独立舱设计蒸气压力计算上的差异,并以小型液化天然气运输船、液化乙烯运输船、全压式LPG船为例进行比较分析。介绍USCG的有关修改通函和ASME压力容器规范,指出以后采用C型独立舱的气体运输船从国际海域航行到美国领海,无需每个舱设置2套压力释放阀。相关结果对今后气体运输船的设计有一定的参考价值。     

基于CFD技术的砰击载荷强度直接计算

研究基于CFD技术的船舶砰击载荷预报及强度的直接计算,以通过对船波相对运动的短期预报得到入水速度极值,由积分变换得到入水速度的时历曲线,以CFD软件实现船体典型剖面入水砰击载荷的计算,得到船体剖面压力的空间分布,结果表明,船体剖面的压力随着位置高度的增加呈减小趋势,最后通过对某集装箱船进行有限元强度评估,验证了本文砰击强度直接计算方法的合理性和实用性。     

水工黏土基固化材料力学性能试验研究

以港航工程整治过程中产生的黏性土为主要原料,采用传统水泥、石膏和矿粉等无机结合料为固化剂,通过半干法压制成型制备黏土基固化材料。研究结果表明：黏土基固化材料的最佳配合比为黏性土65%、水泥18%、矿粉12%、石膏2.0%、石灰3.0%,其28 d抗压、劈裂抗拉和浸水强度分别为25.6、2.5、24.1 MPa,可替代普通混凝土制备压载块等水工材料就地应用于港航工程,满足水工应用需要。     

增压器涡轮叶片间流体流动的数值模拟

从N-S基本方程出发,采用亚格子尺度模型,运用大涡模拟方法,通过建模和数值计算研究涡轮叶片间流体流动时周围流场的速度、压力、雷诺数和流线分布情况,得出涡轮叶片间流场参数的分布范围,发现各个工况点流场的变化规律和影响因素。该研究结果对增压器涡轮结构进一步优化设计具有重要的指导意义。     

超声波流量计在输油管道泄漏监测系统中的应用

为提高负压波法管道泄漏监测系统的报警可靠性,有必要将超声波流量信息引入管道泄漏监测系统。为保证管道泄漏监测系统中超声波流量计的应用效果,分析了超声波流量计的测量原理和测量精度影响因素,总结了输油管道超声波流量计在选型设计、现场安装及运行维护等方面的应用经验。开展了基于超声波流量计的管道泄漏监测技术的现场应用测试和结果分析,测试结果表明超声波流量计对提升管道泄漏监测系统报警可靠性具有显著作用。     

高压共轨喷油器压力波动与针阀响应解耦分析

多次喷射过程中,不同喷射之间的相互影响导致循环喷油量的控制难度增大。建立了高压共轨系统的AMESim仿真模型,通过数值仿真和试验测试相结合的方法,揭示了喷油器内部压力波动和针阀开启阶段动作响应的强耦合作用是导致主喷油量随喷射间隔波动的根本原因,当主喷油量基准值为60．0 mm3时,其波动量最大可达3．6 mm3。建立了共轨系统的无阻尼 L C液力系统模型,通过对模型的分析,针对强耦合作用提出了减小喷油器内部油道长径比和盛油槽容积的解耦方法。对解耦方法的仿真试验验证表明,采用解耦方法后压力波动和针阀响应的耦合程度降低53％。     

LNG燃料船气罐连接处所内的泄漏试验及数值模拟研究

为明确现有液化天然气(LNG)燃料船气罐连接处所使用过程中需遵循的各项指标,对气罐连接处所内LNG泄漏进行了试验和数值模拟。试验以典型尺度等比不锈钢方盒为箱体,附带一个每小时换气30次的通风系统来模拟实际模型,LN2作为媒介,对气罐连接处所的安全性进行了测试,并基于挪威三维计算流体力学(CFD)软件FLACS对相关场景进行了仿真计算。试验发现在一般条件和恶劣条件泄漏时,现有的船用气罐连接处所内没有形成累积压力;当处所内低温液体液位达到0.3m时将气罐连接处所完全封闭,2分钟后处所内累积最大压力仅为0.0012MPa,不会对处所强度构成威胁,FLACS计算结果与试验结果完全吻合。采用FLACS软件对2分钟以后的场景进行了模拟分析,计算结果显示气罐连接处所在完全封堵下发生LNG泄漏的极限承载时间大约为4分钟。研究结果表明,现有的船用气罐连接处所设计时可忽略累积压力的影响,但考虑到极限条件存在,需对该处所进行评估,制定极限条件下的应急预案。     

海洋平台桩基安装过程对土阻力的影响分析

提高桩基可打入性预测的精度一直是海洋工程界普遍关心的问题。影响桩基可打入性分析结果的因素有很多,很多学者对此进行了研究,但受到各种因素的限制,对于打桩过程的影响鲜有涉及。针对某海域现场两根试验桩的实测数据、室内试验数据和现场CPT结果,采用波动方程方法对在砂土中进行打桩时的打桩过程对打桩土阻力(SRD)的影响进行了研究。分析结果显示:在砂土中,即使桩径达到2.438m仍然可以形成闭合的土塞;相同土质条件下,打桩过程中不同的锤击能量导致了不同的锤击数,并进一步产生了SRD的差异,这说明打桩所导致的侧阻退化程度与打桩过程有关。CPT方法用于评价砂土中打桩的SRD的精度优于传统方法。在本次试验条件下,对于形成土塞的情况,ICP方法的计算结果偏小。