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作者：李伟刘欣祝世华赵智帮王初生孙连成杨兴晏吕庆新刘伟李鑫张娜杨进良陈纯胡肖峰刘虹天津港(集团)有限公司中交第一航务工程勘察设计院有限公司交通运输部天津水运工程科学研究所天津大学

天津港的快速发展得益于近年来深水化、专业化战略的实施。为了配合其深水化建设，其航道等级不断提升。航道淤积问题是深水航道建设可行与否的核心问题之一。天津港30万吨级航道建成后，浅滩深槽现象明显，以往的二维模型很难揭示垂线... 详细信息

标准号: 1400192191

天津港的快速发展得益于近年来深水化、专业化战略的实施。为了配合其深水化建设，其航道等级不断提升。航道淤积问题是深水航道建设可行与否的核心问题之一。天津港30万吨级航道建成后，浅滩深槽现象明显，以往的二维模型很难揭示垂线分布情况，难以满足30万吨级复式航道的使用要求。该课题建立了一套适合天津港的考虑波浪影响的三维潮流泥沙数学模型，同时从水流泥沙运动基本理论出发，推导出了适合于复式航道的泥沙淤积计算公式。研究成果可为航道今后水深维护和管理提供技术依据和支撑，对保证天津港航道使用安全，降低港口投资，保持天津港的可持续发展具有非常重要的现实意义。复式航道可实现大小船分流的目的，大大缓解航道通行密度大的压力，为保证天津港的生产发挥了强有力的保障作用，但是由于复式航道的交通管理模式极其复杂，所以为了科学评估天津港航道的通航能力，研究复式航道方案实施后对天津港船舶进、出港的船舶动态所产生的影响，该专题采用目前国际上研究随机服务系统最佳方法，计算机仿真技术来研究天津港航道的通航能力问题。航道扩建，边坡稳定是关键技术之一。如果航道边坡坡度太陡，造成边坡不稳定，大面积滑坡；如果航道边坡坡度太缓，大大增加了挖方量，浪费大量投资，延长工期。该研究通过理论计算和实际观测，提出对航道边坡进行优化，疏浚中可采用1:3的航道边坡坡度。经天津市科委组织的专家组鉴定，该项研究成果达到国际先进水平。

关键词：深水航道建设泥沙淤积随机服务系统

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超临界水冷堆系统分析程序开发

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核动力工程 2013年第1期34卷 92-96页

作者：吴攀党高健苟军利单建强姜杨张博李翔西安交通大学核科学与技术学院西安710049 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610041

详细介绍了自主开发的超临界水堆(SCWR)安全分析程序SCTRAN的数学模型、辅助方程及计算流程。运用圆管内超临界水的喷放实验数据和西屋公司SCWR大破口失水事故(LOCA)数据对SCTRAN程序的有效性进行验证。验证结果表明,SCTRAN计算结果与程... 详细信息

详细介绍了自主开发的超临界水堆(SCWR)安全分析程序SCTRAN的数学模型、辅助方程及计算流程。运用圆管内超临界水的喷放实验数据和西屋公司SCWR大破口失水事故(LOCA)数据对SCTRAN程序的有效性进行验证。验证结果表明,SCTRAN计算结果与程序APROS基本一致,对西屋公司SCWR非能动冷却剂系统的事故分析结果同RELAP5-3D程序的结果基本一致,计算结果可靠性较高,具备对SCWR进行事故分析的能力。

关键词：超临界水堆系统分析程序非能动安全系统失水事故

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基于压力恢复曲线的油井堵水决策技术

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中国石油大学学报（自然科学版） 2013年第3期37卷 115-118,125页

作者：曲占庆张杰齐宁曲永林王荣中国石油大学石油工程学院山东青岛266580 中国石油大港油田公司石油工程研究院天津300280 中海油田服务股份有限公司油田技术事业部河北廊坊065201

从渗流力学基础理论出发,利用压力恢复曲线,建立数学模型并推导出计算油井堵水的决策指数fPBD的公式,在此基础上,结合影响堵水油井选择的含水上升率指数和剩余油饱和度两个因素,运用综合模糊评判方法求取油井堵水综合决策值,对需堵水的... 详细信息

从渗流力学基础理论出发,利用压力恢复曲线,建立数学模型并推导出计算油井堵水的决策指数fPBD的公式,在此基础上,结合影响堵水油井选择的含水上升率指数和剩余油饱和度两个因素,运用综合模糊评判方法求取油井堵水综合决策值,对需堵水的油井进行选择。对垦东521区块某小块7口油井进行堵水选井决策。结果表明:fPBD与水相渗透率相关,可以作为堵水油井决策的依据;该决策选井方法考虑因素完善、数据易取、决策准确,与成功的经验选井方法得出结果吻合程度较高。

关键词：油井堵水压力恢复曲线决策指数综合决策模糊评判

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独流减河泄流能力对天津南部地区防洪影响研究

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中国市政工程 2013年第S1期 75-78页

作者：周志华周潮洪天津市水利科学研究院天津300061

天津市南部大清河流域是海河流域防洪的重点地区，一方面洪水在河道及蓄滞洪区内的行、蓄、滞、泄关系复杂；另一方面随着经济的发展，蓄滞洪区部分已被开发利用，影响洪水入海通道，威胁天津市的防洪安全。按照防洪规划，作为入海尾闾... 详细信息

天津市南部大清河流域是海河流域防洪的重点地区，一方面洪水在河道及蓄滞洪区内的行、蓄、滞、泄关系复杂；另一方面随着经济的发展，蓄滞洪区部分已被开发利用，影响洪水入海通道，威胁天津市的防洪安全。按照防洪规划，作为入海尾闾的独流减河设计行洪3600 m3/s，而实际行洪能力远远低于此标准，增加了蓄滞洪区的启用几率。因此利用数学模型方法和计算机技术，通过对河道及蓄滞洪区联合计算，分析独流减河泄流能力对大清河下游防洪形势的影响，为防汛调度工作提供参考依据。

关键词：泄流能力择一锁定安全度评价

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强夯处理碎石回填土地基相关性试验研究

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岩土力学 2013年第S1期34卷 273-278页

作者：安春秀黄磊黄达余龚晓南浙江省电力设计院杭州310012 浙江大学城市和滨海岩土工程研究中心杭州310058

在高填方地基强夯处理过程中检测与评价强夯质量是整个工程中非常重要的一部分。对某1 000 kV特高压变电站工程高填方碎石土回填强夯地基,从理论和实践的角度出发,研究瑞利波(RWT)、动力触探(DPT)和静载荷(PLT)各试验结果的相关性,表明... 详细信息

在高填方地基强夯处理过程中检测与评价强夯质量是整个工程中非常重要的一部分。对某1 000 kV特高压变电站工程高填方碎石土回填强夯地基,从理论和实践的角度出发,研究瑞利波(RWT)、动力触探(DPT)和静载荷(PLT)各试验结果的相关性,表明瑞利波和动力触探试验结果可以验证静载荷试验结果。前两者可作为强夯地基检测的间接手段,适当减少费用昂贵、历时较长的静载荷试验,节省工程造价和加快工程进度。由试验结果拟合出各试验结果之间的数学表达式表明,剪切波速和地基承载力特征值近似服从幂函数相关,与变形模量和超重型动力触探击数近似服从指数函数相关,可推测出强夯地基有效加固深度和其他地基土力学参数。根据强夯有效加固深度实测结果,提出基于梅拉公式计算结果的修正系数在0.24~0.27之间,其结果可供类似工程的设计及施工参考。

关键词：强夯法质量检测有效深度相关性土力学参数

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生物质流化床燃烧粘结特性及控制研究

生物质流化床燃烧粘结特性及控制研究

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作者：尚琳琳中国科学院研究生院（工程热物理研究所）

学位级别：博士

生物质含有高含量的碱金属元素和营养元素。在流化床中的燃烧过程中,大部分的碱金属元素会固留在生物质灰中。生物质灰中的碱金属元素容易与床料中富含的SiO2发生反应生成低熔点的物质,低熔点物质的生成使流化床床层发生粘结现象。粘结... 详细信息

生物质含有高含量的碱金属元素和营养元素。在流化床中的燃烧过程中,大部分的碱金属元素会固留在生物质灰中。生物质灰中的碱金属元素容易与床料中富含的SiO2发生反应生成低熔点的物质,低熔点物质的生成使流化床床层发生粘结现象。粘结发生时,床内流态化会被破坏,随着粘结块的进一步形成与增加,可能引起整个流化床的流态化停滞,导致锅炉被迫停炉,从而造成严重的经济损失。本论文围绕生物质流态化燃烧粘结现象展开深入的研究,期望发现解决这一瓶颈的科学依据,研究生物质灰与典型床料(石英、河砂)发生粘结的反应机理,建立流化床颗粒粘结数学模型,寻求预测生物质流化床粘结发生的方法,探索抑制生物质流化床内燃烧粘结的新技术,为流化床燃烧技术在生物质燃料直接燃烧领域的应用奠定理论基础。探索利用热重差示扫描量热分析法(TG/DSC)研究麦秆灰以及麦秆灰与石英混合物的高温熔融特性。通过引入模型化合物分析得出：麦秆灰以及麦秆灰与石英混合物在620～700℃的温度范围内存在KCl和CaCl2混合物的共熔反应,熔融的KC;和CaCl2在800℃～900℃的温度区间开始转移到气相中。在空气气氛中,麦秆灰中的K2CO3与SiO2发生化学反应,生成硅酸钾,在901℃～1039℃的温度区间麦秆灰中的硅酸钾发生熔融。麦秆灰与石英混合物相对于单独的麦秆灰,KCl和CaCl2的熔融峰的温度区间无明显区别,而硅酸盐的初始熔融温度明显降低。硅酸钾发生了熔融是麦秆灰与石英混合物出现粘结现象的主要原因。利用热重差示扫描量热分析法、偏光显微镜、扫描电镜-能谱分析技术和多相平衡计算等多种分析手段研究麦秆灰和河砂混合物的高温粘结机理得出：麦秆灰与河砂的混合物在850℃出现轻微的粘结,900℃时粘结明显,粘结物主要成分为硅酸盐,其主要成份为K20-SiO2-Na2O-Al2O3-CaOo粘结物中钾元素和钙元素的聚集是造成粘结的重要原因。麦秆灰与河砂混合物的粘结现象,不能归结为麦秆灰的熔融使得河砂颗粒粘结在一起,而是化学反应和熔融行为综合作用的结果。高温下麦秆灰与河砂发生反应产生低熔点的硅酸盐是造成麦杆灰与河砂混合物粘结的直接原因。以生物质流化床内燃烧粘结发生的力平衡模型为基础,建立了描述生物质流化床内燃烧流化失败过程的数学模型,并利用FactS age多相平衡模型计算床层温度下生物质灰和床料混合物中液态相的比例和成分,结合Urbain的硅酸盐粘度计算模型,得到生物质流化床燃烧粘结失流过程的数学模型。从粘结力和破坏力的物理意义出发,得到粘结力和破坏力随着运行时间、床层温度、床料粒径、生物质灰以及床料成分的变化规律。利用力学平衡模型最终得到失流时间关于床层温度、床料粒径、生物质灰以及床料成分的函数表达式。结果表明：模型计算结果与实验结果具有较好的一致性。应用FactSage软件中Equilib模块计算在一定温度范围内生物质灰和不同床料多相平衡时物相变化、液态相质量分数和液态相成分,并应用偏光显微镜-能谱分析实验对计算结果进行验证,建立以多相平衡计算模型为基础,偏光显微镜-能谱分析实验为验证的系统预测方法,预测不同床料下生物质流化床燃烧粘结趋势。多相平衡计算模型计算结果表明：相对于河砂,粘土、高岭土、石煤灰都能够有效的抑制生物质流化床燃烧粘结现象。应用多相平衡计算模型计算得到了麦秆灰和不同床料多相平衡时液态相成分和比例,计算结果与偏光显微镜-能谱分析结果基本一致。在5kW鼓泡床实验装置上进行了不同床料下麦秆燃烧粘结特性实验。结果表明：相对于石英,高岭土、流化床燃煤炉渣、煤矸石灰渣、高炉渣都能有效的抑制生物质流化床燃烧粘结现象的发生。流化床燃煤炉渣和煤矸石灰渣作为床料,能够明显抑制生物质流化床内的燃烧粘结现象。高含量的铝元素、较高含量的硫元素、高含量的碱土金属元素和较低含量的碱金属元素有利于粘结物的熔点的提高,进而阻止了床层大面积的粘结。

关键词：生物质流化床粘结预测控制

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超临界空气蓄热蓄冷数值与实验研究

超临界空气蓄热蓄冷数值与实验研究

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作者：刘佳中国科学院研究生院（工程热物理研究所）

学位级别：博士

压缩空气储能(CAES)是一种将能量以压缩空气的形式进行储存的最具发展潜力的大规模储能技术之一,它具有储能容量大、单位成本低和效率较高等优点。然而其存在储能密度低、需要大型洞穴作为储气室和采用化石燃料补燃等缺点,使它在应用上... 详细信息

压缩空气储能(CAES)是一种将能量以压缩空气的形式进行储存的最具发展潜力的大规模储能技术之一,它具有储能容量大、单位成本低和效率较高等优点。然而其存在储能密度低、需要大型洞穴作为储气室和采用化石燃料补燃等缺点,使它在应用上受到很大限制。超临界空气储能系统是一种新型的压缩空气储能系统,它能够解决压缩空气储能面临的主要技术问题。储能时系统消耗电能将空气压缩至超临界状态后液化储存,在用电高峰时对液态空气加压、气化和吸热升温后进入膨胀机做功。循环中的压缩热和气化冷量通过蓄热蓄冷换热器进行回收利用提高储能系统效率。蓄热蓄冷换热器是超临界空气储能系统的关键部件,它对整个储能系统的性能具有决定性作用。文中通过比较和分析各类蓄热蓄冷方式的优缺点和适用范围并结合超临界空气储能系统的工作特点,发现石子填充床是最理想的超临界空气蓄热蓄冷换热器型式。本文设计并建立蓄热蓄冷实验系统,主要采用实验的方法并辅以理论分析和数值模拟,研究超临界空气蓄热蓄冷过程的流动与传热特性以及循环特性。本文开展的研究工作如下：通过理论分析,首先建立与实验填充床结构和蓄热蓄冷过程相符合的数学模型并利用文献实验结果对该模型进行验证。利用该模型对填充床内的超临界空气蓄热蓄冷过程进行数值计算获得填充床内温度分布随时间的变化规律,为实验研究提供指导。本文将实验填充床划分为中心区和近壁区并进行合理简化和假设,建立超临界空气蓄热填充床的一维两相模型。实验测量沿填充床中心区轴向各点的超临界空气和石子温度随蓄热时间的变化,通过直接求解能量方程获得超临界空气与石子间的传热系数。结果显示,在实验雷诺数范围内(60研究蓄热与释热空气温度、压力以及流量等参数对蓄热性能的影响。实验结果分析表明,蓄热效率取决于填充床绝热性能和蓄热循环罐体平均温度。罐体平均温度越高,散热损失越大,但当蓄热量增长率大于散热损失增长率时热效率上升。空气压力对填充床蓄热效率影响不明显,但能大幅改善高雷诺数下蓄热炯效率,这是由于填充床内流动压力损失与空气流速的平方成正比,在相同质量流量下,压力越高,流速越低,压力损失导致的(?)损失大幅减小,使(?)效率提高。空气流量对传热系数和蓄热效率影响显著。传热系数随空气流量增加而增大,蓄热与释热时间明显缩短,使散热损失减小,热效率与(?)效率逐渐升高并趋于稳定。与常压蓄热填充床相比,在提高空气流量获得高传热系数的同时,超临界蓄热填充床内的压力损失可以保持在较低范围。本文开展以液氮为传热流体的超临界填充床蓄冷实验,蓄冷过程的流动和传热现象同蓄热过程相比发生改变。在蓄冷填充床内,液氮主要通过导热与石子和罐体进行换热,换热量的大小取决于被液氮冷却的石子与罐体的体积。文中根据数值模拟结果选定超临界蓄冷循环典型工况并分别对蓄冷、保温和释冷过程进行定量热分析与(?)分析,结果表明,蓄冷循环热效率比蓄热循环降低15个百分点左右,这表明实验采用的绝热材料保冷性能远不如保热性能。同时蓄冷(?)效率仅为蓄热(?)效率的一半,蓄冷斜温层内传热温差远大于蓄热斜温层以及循环热损失增加是(?)损失增大的最主要原因。文中研究液氮压力和流量对蓄冷性能的影响,具体讨论流量变化导致的气化率变化及其机理。在相同液氮流量下,填充床内液氮气化率受液氮压力影响不明显,而当液氮流量增加时,气化率与流量呈近似线性增长关系,这是由于液氮液位上升速率随液氮流量增大而增大,单位时间内被冷却的石子与罐体体积增加,从而气化率上升。进一步分析冷量损失后得出结论,蓄冷量由填充床石子与罐体总质量决定,而蓄冷损失与蓄冷时间密切相关。

关键词：超临界空气储能填充床蓄热蓄冷

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季节性冻土的水-热-力建模与数值分析

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中国公路学报 2012年第1期25卷 1-7页

作者：李东庆周家作张坤常法中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000 甘肃省交通科学研究院有限公司甘肃兰州730050 中铁隧道勘测设计院有限公司天津300133

为了防治季节性冻土区由水-热-力相互作用引起的道路病害,对季节性冻土水-热-力耦合问题进行了研究。根据季节性冻土的特点,重点考虑了基质势和压力势与温度的关系,给出了季节性冻土水-热-力三场耦合的数学模型,并将耦合问题归结为求解... 详细信息

为了防治季节性冻土区由水-热-力相互作用引起的道路病害,对季节性冻土水-热-力耦合问题进行了研究。根据季节性冻土的特点,重点考虑了基质势和压力势与温度的关系,给出了季节性冻土水-热-力三场耦合的数学模型,并将耦合问题归结为求解一个非线性、非稳态温度场微分方程,含水量、应力及蠕变变形都可以在温度求解以后算出。详细推导了该方程的数值解法,包括有限元方程、时间域离散及迭代方法。最后对国道G109橡皮山段季节性冻土区公路路堤进行了数值模拟,对计算值与实测值做了对比。结果表明:采用水泥加固砂砾垫层的对比断面与采用砂砾垫层的原断面相比,其温度更低,含水量及预测的路面变形量更小。

关键词：道路工程季节性冻土数值分析水-热-力建模

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高次方多项式型凸轮型线的设计

高次方多项式型凸轮型线的设计

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2013中国汽车工程学会年会

作者：张治国华晨汽车工程研究院

本文根据凸轮型线的设计思路,建立凸轮型线的数学模型,通过调整幂指数得到调整型线,通过计算目标函数来进行判断,并最终得到理想的型线。

关键词：凸轮设计高次方多项式

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大功率激光驱动器镜组性能影响因素分析

引用

沈阳工业大学学报 2013年第3期35卷 314-322页

作者：柏占伟谢志江袁晓东重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆工程职业技术学院机械工程学院重庆400037 中国工程物理研究院激光聚变中心四川绵阳621900

为了分析透镜的几何尺寸公差、透镜的装配公差和镜组在线安装公差等主要因素对惯性约束大功率激光聚变驱动器注入镜组性能的影响规律,建立了关于镜组性能影响因素的模型,并采用Matlab和光学设计分析软件对模型进行了模拟计算.通过模拟... 详细信息

为了分析透镜的几何尺寸公差、透镜的装配公差和镜组在线安装公差等主要因素对惯性约束大功率激光聚变驱动器注入镜组性能的影响规律,建立了关于镜组性能影响因素的模型,并采用Matlab和光学设计分析软件对模型进行了模拟计算.通过模拟计算的数据,对注入镜组性能影响显著的要素进行了分析.分析结果表明,透镜的几何尺寸公差、装配公差和镜组在线安装公差与镜组焦距公差、波像差呈线性关系.模拟计算结果和镜组公差判据为保证镜组性能需要的制造和安装公差提供了依据.

关键词：注入镜组性能影响因素焦距公差波像差数学模型模拟计算公差判据焦斑

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