摘要：为探究不同开挖扰动下深埋大理岩渐进破坏特征,利用RFPA3D对深部大理岩开展常规三轴加载、恒轴压卸围压、加轴压卸围压3种不同应力路径下的渐进破坏试验,提出基于能量指标的渐进破坏阶段划分方法,并分析其对应特征应力阈值、特征能量变化规律,最终完成岩爆指标Re、脆性指标Be的优化讨论,以期为深部地下工程勘察设计、地下能源开采提供一定的理论支撑。研究表明:不同应力路径下深部大理岩峰值强度、峰值应变虽有不同,但均随围压、卸荷应力水平增大而增大,弹性应变能从最初的线性增长到增长速率逐渐减小直至最后趋于稳定,耗散能则由缓慢增长向线性快速增长变化;引入弹性能增长率ke、耗散能增长率kd能够合理、准确界定深部大理岩渐进破坏4阶段;不同应力路径下,特征应力具有明显的围压效应,相同围压下,卸载特征应力均小于常规三轴加载;对应特征能量随围压、卸荷应力水平增大而增加,弹性能、耗散能的对应力路径敏感性存在差异;岩爆倾向性指标Re、脆性指标Be呈正相关性,且随着围压增大卸荷应力水平增高,岩爆发生的可能性随之递减。本研究可为相关研究提供参考。

摘要：采用仿生学思维对离心泵叶片出口进行仿生改造,结合CFD和噪声计算对设计工况下的流场和声场信息进行对比分析,用数值模拟方法验证其结构改进后的降噪效果。计算结果表明:采用仿生结构叶片能够有效的降低隔舌、蜗壳出口和叶轮流道内的湍流脉动强度,同时使流场中的涡结构尺度减小,控制流场中涡结构的分布范围,降低了离心泵内噪声源强度,达到降低噪声的目的。原模型和仿生叶片模型的压力脉动特征频率均为叶频及其低阶倍频,仿生叶片模型在各监测位置的压力脉动均比原模型有明显的降低;仿生叶片使各监测点噪声源强度降低,其出口3倍管径处的降噪效果最佳,总声压级下降3.62 dB,降噪率为3.20%;在隔舌处的总声压级下降1.15 dB,降噪率为0.67%,总体降噪率在0.67%~3.20%,达到了降噪的目的。

摘要：为研究惰转过程核主泵内部的流动规律,应用数值模拟的方法对核主泵内部流场进行计算,得到不同惰转流量时间(T_(Qi))下叶轮流道内压力脉动的时频特性.对叶轮压力脉动进行小波变换分析,并采用第二代涡识别方法Q准则对不同工况下各过流部件进行涡识别.研究结果表明:在惰转过程中,惰转初期压力脉动系数最大变化发生在导叶中部,随后最大变化率发生在叶轮与导叶的动静交界面,最后压力脉动变化趋于稳定;随着叶轮转速和流量逐渐减小,导叶做功区域向出口附近转移;隔舌部位由于结构特殊所受冲击较大,附近有回流产生,并有向流道中部扩散的迹象;压力脉动趋于稳定值,主要频率向低频转移,各部件流道内压力脉动规律性逐渐被破坏,其中导叶流道规律性变化趋势较为平缓;流道内的部分强涡区域呈现分离脱落迹象,并且数量逐渐减少;压水室内的涡核主要集中于左侧,与叶轮旋转方向有关.研究可为核主泵在惰转特性优化设计提供一定理论支撑.

摘要：随着湿地生态保护治理过程中对双向轴流泵的需求日益增加,开发设计双向轴流泵已然成为重要课题,为了探究导叶出口安放角对轴流泵双向运行性能的影响,以一台比转速为903的轴流泵为研究对象,利用ANSYS CFX软件的标准k-ε湍流模型对5种不同导叶出口安放角的双向轴流泵进行定常和非定常数值模拟,研究分析了导叶出口安放角对轴流泵双向运行的外特性、水力损失、内部流场、压力脉动的影响。结果表明:正向运行设计工况下,减小导叶出口安放角,可减小导叶部分水力损失,并且减小导叶吸力面低压区面积,因脱流产生的能量损失也随之减小,轴流泵效率明显增大;设计工况反向运行时,随着导叶出口安放角的减小,导叶回收能量的能力也随之减小,导叶部分水力损失增加,并且轴流泵效率降低。改变导叶出口安放角度,可对正向运行时轴流泵内压力脉动产生一定影响。适当增加正向运行时导叶出口安放角均能在一定程度上减小轴流泵内压力脉动幅值,改善能量损失;导叶出口安放角对双向轴流泵反向运行时的压力脉动幅值大小无明显影响。因本次研究的轴流泵为双向运行,结合正反两向效率变化相反的情况,考虑该轴流泵在双向运行时均有较高效率的运行范围,所以取导叶出口安放角为80°时,双向轴流泵综合性能最优。

摘要：黑龙江属于国境界河,其河道演变问题不仅是自然科学问题,更事关国土面积的增减,有十分重要的现实意义。通过梳理近30年来黑龙江河道演变及工程整治技术的研究成果,从河道演变、暴雨洪水、河道整治3个方面总结了研究进展,得到如下结论:黑龙江河道演变、水沙运动相关的研究成果稀少且陈旧,尤其缺乏系统性、长序列的河道演变分析;黑龙江防洪抗灾技术经历了“被动”获取、“主动”获取和“超前”获取3个阶段;受限于国界河和高寒地区的双重属性,工程整治使用的防护材料应符合流域特点,工程型式也需尽量简化布置。

摘要：堆积体的存在对其附近水流结构产生明显影响,在通过水槽试验数据验证数值模拟结果良好的基础上,开展淹没堆积体附近流场数值模拟研究。结果表明:堆积体在处于淹没状态时,对堆积体顶部以下的水流仍然起到有效调节作用。在近床面流层,高紊动区是主流扩散所导致的,随着流层上升,高紊动区的分布范围和强度主要受到回流区的控制。涡量较大的区域产生于堆积体表面流场、回流区与主流区的交界范围内,由于这两个区域的涡量较大,因此可能更有利于堆积体颗粒的起动及泥沙输移。

摘要：为了优化提升离心式航空燃油泵空化性能,在原有常规设计叶片的基础上,采用分流叶片技术与叶片前伸设计2种叶轮模型,分别为叶片前伸头部后掠与叶片前伸头部直线。基于RNG k-ε湍流模型与ZGB空化模型分别数值计算了1800~10400 L/h流量范围下6个工况的离心式航空燃油泵单相定常与空化流场。结果表明,采用大包角长叶片的分流叶片可提高离心式航空燃油泵全流量范围内扬程,且性能曲线较平坦;1800 L/h小流量工况下3种模型效率分别为32.85%、29.52%和31.86%,7600 L/h小流量及10400 L/h额定流量工况下叶片前伸头部后掠效率比其他2种模型效率低4%;叶片前伸头部后掠与叶片前伸头部直线性能优于常规叶片空化性能。分析结果为离心式航空燃油泵的空化流动控制、效率提升提供了理论依据。