摘要：迪恩涡流及螺旋流作为管路中常见的湍涡结构,虽然具有相似的传热传质等功能,但迪恩涡流易引发管路系统振荡,对有压输水管路系统安全产生巨大威胁。通过前人的物理模型试验建立了管径D=50 mm,曲率半径为2.8 D的弯管管路系统,并根据试验数据验证了数学模型。基于模型管段设计了27种导流片组合用以形成螺旋流,模拟了管内多尺度涡流结构,重点分析了涡流在弯管段及出口直管段的流速、压强和湍动能分布。模拟结果表明:涡流的湍动能及湍流强度对管路系统存在不同程度的影响,弯管管路系统的输水能力在湍动能较大、湍流强度较低的条件下相对较高;螺旋流强度对弯管的输水效率及管路系统的安全性影响显著,当管路进口流速V=1.5 m/s时,弯管管路系统在导流片(个数N=8个、高度H=15 mm、偏转角度θ*=60°)作用下,管路输水效率相对提升10.62%,管路事故风险概率相对降低24.41%。研究成果可为长距离螺旋流输送理论及有压管路系统优化提供技术指导。

摘要：再生骨料透水混凝土可以缓解日益严峻的城市内涝、热岛效应、噪音效应等问题,但其强度不高,为填补短板,开展了纤维改性再生骨料透水混凝土的研究.依照规范,在基准配合比(水胶比为0.3、不掺纤维)基础上,设计制备了掺入短切玄武岩纤维、短切碳纤维、聚丙烯纤维等3种纤维不同掺量情形,共计16组配合比,分别测定其抗压强度、劈拉强度、孔隙率及透水系数等指标.结果表明,掺入纤维有效提高了再生骨料透水混凝土的抗压强度、劈拉强度和拉压比,且对劈拉强度的改性优于抗压强度.基于Image法分析了再生骨料透水混凝土平面孔隙率、孔数、平均等效孔径等指标对其强度与透水性能的影响及其规律关系;同时,采用灰色理论结合熵权法对纤维改性再生骨料透水混凝土进行了综合评价,结果显示聚丙烯纤维掺量为0.3%时,综合评价指标最高,为84.6%,此时再生骨料透水混凝土的整体性能最佳.

摘要：针对普通再生骨料透水混凝土(RAPC)强度低的问题,从孔隙存在形式入手,提出了一种再生骨料管孔透水混凝土,即将随机分布的孔隙集中成上下连通的管孔,必要时嵌入管材,研究不同管孔参数(数量、直径、材料、分布形式等)的组合对其性能的影响及变化规律,并提出强度折减系数法,构建抗压强度与管孔参数理论计算模型,同时建立了基于管流公式和达西定律的透水系数计算模型。结果表明:再生骨料管孔透水混凝土的强度与透水性能远优于RAPC;再生骨料管孔透水混凝土的孔数越少,管径越小,抗压强度越高,透水系数越小,反之亦反;抗压强度理论模型能够较准确地量化孔数、孔径、孔分布对再生骨料管孔透水混凝土抗压强度的折减作用;透水系数与再生骨料管孔透水混凝土的孔数、孔径、孔糙率有显著的线性关系。可根据实际需求自行设计再生骨料管孔透水混凝土的管孔结构。