航行姿态对船底气层稳定性影响的数值研究

为揭示气泡船不同航行姿态下的气层稳定性,采用RANS方程与VOF模型相结合的方法,构建了大型平底气泡船粘性流场数值计算模型,并对该模型进行了验证。分析了航行横倾角、航行纵倾角对气泡船凹槽中气层形态及稳定性的影响,数值研究结果表明,凹槽深度与宽度之比为h/B时,存在一个临界横倾值arctan(h/B),当横倾角小于该值时可形成稳定的船底气层;横倾角大于该值时船底气层出现破碎现象,且横倾增加,破碎现象加重;较大的船体尾倾角会使气层发生破碎,对气层的稳定性不利,在航行过程中应尽量避免。     

基于自适应直角网格的高速方尾船气泡尾流模拟

航行水面舰船的尾流中含有大量气泡。气泡尾流具有演化时间长、扩散范围广等特征,对舰船的噪声、隐身性能等产生影响。这项研究通过自主开发的两相流求解器,采用大涡模拟方法对方尾船后的近场尾流进行数值模拟。使用自适应直角网格方法进行动态网格加密,通过几何VOF方法捕捉自由面和尾流中较大的气泡,利用高阶浸入边界方法模拟方尾船体表面。通过对方尾船不同吃水深度下气泡尾流的模拟,获得其形态特征。对尾流模拟数据进行时间平均和空间平均,得到尾流两相混合区域的速度分布。使用自主开发的气泡识别程序,获得尾流中气泡尺寸的分布和空间分布规律。     

气泡混合轻质填料路基的填筑质量测试与评估方法

为了评价气泡混合轻质填料路基的填筑质量,基于声波透射测试原理,依托实际工程开展了现场试验,选取波速、波幅和主频为评估指标,建立了气泡混合轻质填料路基的填筑质量测试与评估新方法.评估方法分两级:第1级根据评估指标判断现场路基填筑质量是否合格;第2级在路基填筑质量合格的基础上,根据以熵权法为基础的路基填筑质量均匀性评估模型...     

纳米铝粉粒径对丁醇柴油基纳米流体燃料液滴蒸发特性的影响

通过丁醇柴油添加纳米铝颗粒,利用挂滴式实验装置研究纳米流体单液滴的蒸发特性.在蒸发炉内,比较含不同粒径为50、80、150 nm的纳米流体,环境温度分别为623、923 K.单液滴在923 K下的蒸发阶段可分为瞬态加热阶段、波动蒸发阶段和平衡蒸发阶段.而在623 K仅有瞬态加热阶段和平衡蒸发阶段;当环境温度为623 K时,液滴蒸发寿命随着纳米粒子的粒径增大而增大,且纳米粒子的加入抑制液滴的蒸发;环境温度为923 K下,粒子粒径为50 nm的纳米流体蒸发寿命最短.可见在高温下纳米粒子将促进液滴的蒸发,并且相对较小粒径的纳米粒子的促进作用更明显.     

寒冷地区气泡混合轻质土应用性能研究

为促进气泡混合轻质土在寒冷地区工程的应用，对气泡混合轻质土及其表面密封处理后的热工性能和抗冻性能进行试验研究。结果表明：气泡混合轻质土具有良好的热工性能，导热系数随密度的降低而降低，二者成线性相关；当容重等级高于W9，不采用表面密封处理，气泡混合轻质土可经受15次冻融循环不发生冻融破坏，当采用表面密封处理，容重等级为W7即可满足；表面密封处理有利于保证气泡混合轻质土抗冻性，柔性材料具有适应温度变形的能力，密封效果优于刚性材料。     

高性能湿喷混凝土的抗冻性能及气泡结构特征研究

通过借鉴混凝土快冻法，对比研究高性能湿喷混凝土(HPS)、掺速凝剂的模筑混凝土(HPS-Cast)及普通喷射混凝土(NSC)的抗冻性能，并对其内部气泡结构特征进行分析。结果表明：冻融循环作用下，NSC相对动弹性模量和抗压强度显著下降。冻融循环125次后，NSC相对动弹性模量仅为51.34%,冻融循环200次后，抗压强度损失率已达到53.30%,相比之下，HPS、HPS-Cast抗冻性能明显优于NSC,其中HPS抗冻性能最好。HPS-Cast由于采用模筑成型，成型方式与HPS不同，造成HPS-Cast气泡分布特征与HPS明显不同。冻融循环过程中，HPS-Cast平均气泡直径、平均气泡面积、气泡间隔系数均明显高于HPS,同时在0～200μm范围内孔体积率下降速率明显高于HPS,而200～500、500～1 200μm及大于1 200μm孔体积增长速率明显高于HPS。因此在冻融循环过程中，HPS-Cast抗冻性能较HPS下降更为明显。     

地铁保护区域内立交桥建设关键技术研究

以某地铁保护区域内的枢纽立交为例，研究了此类立交的建设关键策略。从立交选型、桥梁孔跨布置、桥梁结构优化、路基填料设计、软基处理、框架墩盖梁施工、桩基施工等几方面进行了详细阐述。通过采取合理的设计及施工策略，成功解决了立交与地铁结构重叠、附加荷载超标、桩基施工期塌孔等关键问题，可为类似工程提供参考。     

波浪与水下爆炸气泡脉动载荷联合作用下船体梁的响应特性北大核心CSCD

[目的]舰船在执行任务的过程中有可能因同时遭受波浪载荷与水下爆炸气泡脉动载荷的联合作用而使船体响应发生“叠加效应”,导致总强度的损失,因此需要探索水下爆炸气泡脉动与波浪联合作用时船体梁的动力响应规律。[方法]首先,采用理论分析的方法建立船体梁的简化模型,并对水下爆炸气泡脉动载荷与波浪载荷进行求解;然后,基于Hamilton原理,分别推导两端自由船体梁在波浪载荷与水下爆炸气泡脉动载荷单独作用及联合作用下的运动微分方程;最后,基于对运动微分方程的求解,分析船体梁的自由振动响应在与外载荷组合的3种工况下简化模型的运动响应。[结果]结果显示,在波浪载荷与水下爆炸气泡脉动载荷的联合作用下,船体梁的运动响应相比2种载荷单独作用时运动响应的线性叠加值增大了15%。[结论]所做研究可为舰船结构在联合载荷作用下运动响应分析的计算程序开发提供参考。