潜艇紧急倒车工况流场与水动力的大涡模拟研究

紧急倒车是潜艇应急操纵下的一种重要工况。紧急倒车时推进器反转使得潜艇尾部流场十分复杂,以推进器周围存在大尺度涡环为主要特征,属典型的非定常非均匀的三维复杂涡旋流场。本文首先利用大涡模拟（LES）方法对AU5-65螺旋桨正车前进与紧急倒车工况的流场与水动力进行计算分析。计算采用五套全域结构化网格以及四种亚格子应力模型,对规范的网格收敛性与亚格子涡模型影响性进行研究,通过AU5-65桨敞水特性试验数据校验计算方法的可靠性与稳定性。在敞水计算研究基础上,又对带有AU5-65桨的SUBOFF潜艇正车前进与紧急倒车工况的流场与水动力进行数值计算研究。计算得到的尾翼马蹄涡、桨叶梢涡与毂涡等流动精细结构符合实际流动情况,计算捕捉到的大尺度涡环结构以及复杂的非定常尾流等紧急倒车工况下的流动现象也符合常规认识。最后,将不同工况的水动力与流场进行详细的对比分析,清晰地展示紧急倒车工况的典型物理特征。研究结果表明,本文建立的基于大涡模拟的数值计算方法用于潜艇紧急倒车工况计算切实可行。     

铁路隧道群划分标准的影响因素及其救援站设置探讨

现行规范中规定"隧道与隧道紧密相连、隧道洞口间距不超过400 m的相邻隧道统称为隧道群",根据该规定,需设置较多数量的紧急救援站和配套工程,工程投资巨大。开创性地从火灾情况下烟气蔓延时温度、可视度方面着手,采用理论分析和实际调研的方法,研究铁路隧道群划分标准及其救援站设置原则。研究结果表明:(1)隧道群中隧道口间距大于250 m时发生火灾,相邻隧道基本互不影响;(2)当隧道洞口间距小于250 m时,可以将相邻的隧道理解为隧道群;(3)隧道洞口间设置了车站的相邻隧道可不受洞口间距控制是否作为隧道群设计,可在相邻的隧道设置射流风机,控制烟雾向隧道内扩散;(4)隧道群中的紧急救援站应尽可能布置在明线上,救援站长度应依据任意车厢着火,且列车均在明线停车考虑。     

公路隧道人员疏散速度与个体属性相关性研究

为定量分析个体属性对公路隧道内人员疏散速度的影响,在全比例尺公路隧道烟雾环境下开展了人员疏散试验。根据123条有效试验结果数据,对试验参与者疏散速度与个体因素进行相关性检验,检验结果表明,性别、年龄、隧道逃生知识掌握程度及逃生培训经历等4种个体因素与疏散速度显著相关,职业、隧道出行频率与疏散速度相互独立。在相关性分析结果的基础上,采用回归分析构建疏散速度与4种相关因素的线性模型,模型标定结果显示,性别变量对疏散速度的影响无统计学意义;此外,逃生培训经历变量对疏散速度的影响程度最大,年龄变量的影响程度最小。可见,加强面向出行者的隧道逃生培训教育工作,对提高隧道内突发事件下的人员自我疏散能力具有重要意义。     

十一运会开幕式交通组织评述

对十一运会开幕式交通组织进行评述,可为后续相关大型活动交通组织提供借鉴。首先明确了开幕式交通组织在整个十一运会赛事交通组织工作中的地位和作用,分析在当前交通设施供给条件下开幕式交通组织面临的挑战。提出以公交为主导、以＂谋划供给,干预需求,以供定需＂为核心的交通组织策略,分析了这些策略的具体实施内容。最后,评析十一运会交通组织策略的实施效果,阐明开幕式交通在预定1h内完成疏散任务,散场时临时区间公交线路使用比例达到46%且运营效率较高,90%的观众对交通服务质量感到满意。     

高架出口匝道区域工程措施实施边界条件研究

针对目前上海市交通高峰期部分出口匝道拥挤严重而面临可能采取工程措施的情况,利用VISSIM仿真软件建模进行出口匝道区域工程措施实施的边界条件研究。以模型中出口匝道车辆排队长度不回溯至主线为条件,确定某个出口匝道的疏散能力(能离开该出口匝道并通过前方交叉口疏散的最大交通量),为今后出口匝道的组织和控制奠定理论基础,并结合现状交通需求,定量确定实施工程措施的充分条件和必要条件,给上海乃至全国高架道路出口匝道区域工程措施实施与否提供理论依据。     

基于路口和路段入口综合控制的应急疏散交通控制算法

为了制定安全高效的应急疏散预案,分析了SCOOT和BOTTLENECK算法的适应性,提出一种基于路口和路段入口综合控制的优化算法.新算法利用SCOOT算法对路口进行信号协调控制,利用BOTTLENECK算法对路段入口交通进行汇入控制,并通过严格控制延误目标将两种算法进行优化整合,确保主要疏散方向上的优先通行权,同时减少汇入交通对疏散车辆的干扰和延误,从而最大限度挖掘路网在应急状态下的疏散通行能力.仿真结果表明:在应急疏散交通条件下采用优化算法,能够将疏散车辆平均行程时间缩短近60%,平均速度提高约1.5倍,因此,提高了应急疏散效率,算法可行.     

基子GIS-T的高速公路紧急救援系统研究

在rXGIS-T为基础信息平台构建高速公路紧急救援系统的思路指导下.通过分析高速公路紧急救援的业务流程和系统需求,设计系统的功能模块、软件架构,可为建立高效、可靠且具有一定智能辅助决策功能的高速公路紧急救援系统奠定基础.     

青天寺特长隧道防灾通风方案研究

结合青天寺特长隧道防灾救援具有多个进、出口通风的特点,设置紧急救援站,运用网络通风理论,建立隧道复杂通风系统的计算模型;通过对设置送风(排烟)斜井或竖井等方案计算分析,并综合考虑工程投资及运营管理,得出较优方案,并结合3号斜井设置了排烟斜井防灾救援方案。     

侧向排烟城市道路隧道的水幕阻烟隔热性能研究

为探究侧向排烟城市道路隧道的水幕阻烟隔热作用,并为隧道的水幕设计和消防疏散提供参考,使用FDS软件对水幕模型进行数值模拟计算。在8 MW的火灾规模下,研究隧道顶部2个喷头和4个喷头2种布置方式,0.08、0.1、0.25、0.4 MPa 4种水喷头工作压力、侧向排烟量大小、排烟口间距和数量等主要因素对隧道水幕阻烟隔热性能的影响,分析比较烟气扩散范围、温度及能见度的变化规律,评估隧道疏散救援环境。结果表明： 水幕系统能抑制隧道内烟气的扩散,阻止隧道温度过快上涨,并能改善隧道内的能见度; 水幕系统在排烟量增加、排烟口间距减小、排烟口数量增加的情况下,阻烟隔热性能更明显; 水幕系统对隧道内能见度的改善作用只维持于火灾发生的前中期,后期效果将减弱,因此消防救援工作应在火灾发生的前中期开展。     

紧急制动及紧急向前时螺旋桨绕流的大涡模拟

船舶在港口停泊或在过驳、动力定位作业过程中需要进行复杂的操纵,此时船舶需要在低速非设计工况下实现后退、紧急制动和紧急向前等运动。在这些低速操纵运动过程中,螺旋桨工作于四象限内,由此产生的侧向力会影响船舶的操纵性能。出于安全考虑,需要评估螺旋桨在四象限内的水动力性能。文章基于CFD方法模拟了螺旋桨在四象限内作业时的紧急制动和紧急向前工况,采取LES方法模拟了紧急制动和紧急向前时剧烈的非定常分离流动。对紧急制动工况进行了网格收敛性分析;所得到的推力和扭矩系数与现有的试验值进行了比较,分析了螺旋桨负荷对螺旋桨性能的影响。通过对桨叶表面的压力分布、一些典型平面上的速度轮廓和流线以及推力的频谱特性进行分析,展示了螺旋桨流动的机理。