龙江流域整治项目水流泥沙数值模拟研究

建立了福清市龙江利桥~福清湾河段二维水流泥沙数学模型,给出了数学模型的基本原理,包括控制方程、边界条件、初始条件等对模型中几个关键问题提出了处理方法。模型验证表明,计算的水位、流速分布与实测值吻合较好,河床变形计算结果和调查结果基本一致。总结了福清市龙江利桥~福清湾河段自然条件,计算分析了龙江设计水文参数,确定了不同频率下的模型上游流量过程、设计潮位和潮型。计算了不同洪潮组合条件下的龙江河口段水位、流速、流态、水流动力轴线等,利用泥沙数学模型计算了河道冲淤厚度等,并对各方案进行了比选,推荐了最优方案,为工可设计研究提供依据。     

固定边界水流流场数值模拟技术的研究与实现

目前,对于河流数值模拟技术方法众多,本文在此基础上,引进国外先进的SMS二维数值水流模拟平台,并以金沙江陈家溪河段为研究对象,详细介绍先进的固定边界水流流场数值模拟技术。     

矮墩桥梁的抗震设计与计算

以3×30m连续梁桥为例,在桥墩高度为5m时,建立该桥的三维有限元模型。桥梁主梁和桥墩通过弹性连接来模拟桥梁支座,考虑土和桩基的相互作用,通过土弹簧来模拟,并在桥梁横向和纵向两个方向输入地震作用。采用反应谱法进行分析。     

河桥梁墩柱形态对水体流动影响研究

桥梁工程的兴建大大加快了交通运输的发展,为人类社会经济活动的开展提供了保障。十九世纪末,学术界注意到桥墩会对河道内的水体流动产生一定的影响:由于水流过桥墩时需克服阻力,在桥墩前会形成一定的水位壅高,使得桥墩附近流速变化,并影响附近的床面形态,形成桥墩冲刷坑。流场的变化和冲刷坑的形成增加了两岸的防洪压力并且威胁桥梁本身。     

河桥梁墩柱形态对水体流动影响研究

桥梁工程的兴建大大加快了交通运输的发展，为人类社会经济活动的开展提供了保障。十九世纪末，学术界注意到桥墩会对河道内的水体流动产生一定的影响：由于水流过桥墩时需克服阻力，在桥墩前会形成一定的水位壅高，使得桥墩附近流速变化，并影响附近的床面形态，形成桥墩冲刷坑。流场的变化和冲刷坑的形成增加了两岸的防洪压力并且威胁桥梁本身。     

rGFM方法在二维流-固问题模拟中的应用探讨

本文结合r GFM(real Ghost Fluid Method),Hydro-elasto-plastic固体模型,在流-固界眠的二维模拟计算中推广使用r GFM方法,针对界面处的二维Riemann问题进行构造和求解,进而获取界面处流体准确的流动状态,进而用该流动状态来对界眠的边界条件进行定义,进而将流动问题的多个介质转化成单个的介质进行求解。二维实验结果模拟显示,在流-固界眠采用r GFM方法进行数值计算,界眠与其他间断之间计算十分准确,精确解与二维问题之间具有较高的吻合度。     

庄子特大桥设计水位推算及防洪评价分析

防洪设计洪水位的确定是建立在对防洪区域的水情充分认识的基础上推求的,本文针对庄子特大桥断面进行了设计洪水及设计洪水位的推求、壅水计算、冲刷计算等,同时也从工程修建后对所在河段河势与防洪的影响进行了分析研究,最后提出了一些相应的防治补救措施。     

Infoworks ICM在市政道路雨水管道设计中的应用

Infoworks ICM集成了城市地上地下所有的雨水系统,采用一维和二维水动力学计算模型,从整体上实现对整个城市雨水系统的动态模拟。此软件已成功运用于《城市排水(雨水)防涝综合规划》的编制,可对城市或片区雨水管网系统进行排水能力评估,分析积水、溢流等产生的原因,并找出解决这些问题的方法。基于Infoworks ICM的强大功能,其同样可以被运用到单一市政道路的雨水方案设计中,以评估传统恒定均匀流理论公式的计算结果,通过模拟以判定实际淹没出流状态下方案的合理性。     

核电厂温排水数学模型计算方法及实践

本文通过建立二位水流温升场数学模型,模拟了水流变化规律,以某核电厂为例,选取典型水文条件,分析计算温排水的影响范围与程度,希望能为类似核电项目温排水计算的提供依据。     

输油管道低洼处水携杂质规律研究

管道安全对石油输送至关重要,尤其对于海上石油输送,砂粒杂质堵塞管道的情况时有发生。为此,本文通过对管道低点处沉积的杂质为研究对象,通过数值模拟的方法对杂质运动规律进行分析。本文选用欧拉-欧拉模型,湍流模型为Realizable k-ε,模拟结果表明水流速对管道弯管处杂质清除具有很大的影响,当水流速v<0.3m/s时,颗粒杂质在弯管处出现沉积,影响了管道运输安全。流速低,携带泥沙的能力有限。     

守恒方程在燃烧爆炸学中的应用

本文采用具有模拟复杂外形的流体流动及热传导的CFD软件FLUENT,建立了一个绝热式燃烧嘴的二维燃烧空间,选用k-ε湍流模型和有限速率模型对二维空间进行数值模拟,为复杂的燃烧实验作了一些基础的研究工作,可为燃烧实验分析和工程应用提供一种新的研究手段。     

对黄河尾闾治理的规划与探讨

黄河尾闾现行流路已行水11年多,由于近些年来水来沙的大幅度减少和极度不均衡,加之两岸油田勘探开发对河道自然形态的影响,导致主河槽淤积萎缩,漫滩流量大幅度降低;且清8断面人工出汊点以下出现强烈坐弯现象,自该断面向下近两公里长的河道呈一个大‘S’形,这也导致了汛期尾闾河段河势剧烈游荡,滩区油田安全严重受威胁等突出问题。鉴于目前黄河尾闾两岸滩区已成为胜利油田石油勘探开发的重要阵地,尾闾河段的安全度汛已成为关系到胜利油田安全生产的头等大事。一方面采取工程措施稳定现行流路,尽可能延长现行流路使用年限;同时还要提前做好准备,有计划地实施人工出汊摆动,以保持流域的整体稳定。黄河尾闾河道治理是当前治黄工作面临的重大而又迫切的课题。     

面板渗透系数对面板坝下游坝坡稳定的影响

针对面板堆石坝面板的渗透系数对下游坝坡稳定性影响的问题,基于二维有限元法建立了相应的模型,运用Geo Studio岩土工程软件,模拟分析了在不同的面板渗透系数下浸润线的位置以及下游坝坡的稳定性,论证了防渗系统的有效性。     

高桩承台矮塔斜拉桥的弹性稳定性分析

稳定系数是高墩桥梁设计的一个重要参数。首先介绍了稳定分析的理论;然后以高桩承台矮塔斜拉桥——龙湖大桥为例,探讨了桩-土共同作用的模拟方法和桩-水共同作用的影响;最后给出了该桥最大悬臂状态和成桥运营状态的弹性稳定分析结果。研究结论表明可用等效嵌固长度考虑高桩承台的桩-土共同作用,而桩-水共同作用对稳定的影响可忽略,高桩承台矮塔斜拉桥表现为上刚下柔的特性,失稳形式多表现为桩基的弯曲。     

推求山区天然河道水面线方法的应用比较研究

本文介绍了推求山区天然河道水面线的MIKE11和HEC-RAS两款软件,并阐述了相关计算原理。通过利用典型山区天然河道的计算实例,对两者的计算结果进行对比分析。结果表明:对MIKE 11的糙率取值比HEC-RAS大于40%左右时,水位和流速差值沿程的变化基本一致,说明两款软件对于山区天然河道水面线的计算的结果基本一致。但由于两款软件在模拟时所采用的计算方程、迭代方式、求解过程各不相同,所以造成计算结果也不同;MIKE 11软件较HEC-RAS软件计算的水位和流速稍有偏小,但相差不大,在山区天然河道水面线计算中,应结合实际情况,对二者选择采用。     

高桩承台矮塔斜拉桥的弹性稳定性分析

稳定系数是高墩桥梁设计的一个重要参数。首先介绍了稳定分析的理论；然后以高桩承台矮塔斜拉桥---龙湖大桥为例，探讨了桩-土共同作用的模拟方法和桩-水共同作用的影响；最后给出了该桥最大悬臂状态和成桥运营状态的弹性稳定分析结果。研究结论表明可用等效嵌固长度考虑高桩承台的桩-土共同作用，而桩-水共同作用对稳定的影响可忽略，高桩承台矮塔斜拉桥表现为上刚下柔的特性，失稳形式多表现为桩基的弯曲。     

爆炸冲击波在防护挡墙下的削波作用研究

采用多流体网格法,基于JWL状态方程,用面向对象的C++语言自行开发编制了NM—MMIC通用多物质二维流体弹塑性程序,对有和无防护档墙的爆炸空气冲击波进行了数值模拟,并用VISC2D可视化软件对计算结果进行动画演示,从中不仅可以看到爆炸过程的整体概貌,还可以清晰地显示细微过程。计算结果基本符合冲击波饶过挡墙的物理现象和规律,这说明该物理模型和数值算法较为合理,可用于对可能发生的爆炸事故进行风险评估。     

面板渗透系数对面板坝下游坝坡稳定的影响

针对面板堆石坝面板的渗透系数对下游坝坡稳定性影响的问题,基于二维有限元法建立了相应的模型,运用Geo Studio岩土工程软件,模拟分析了在不同的面板渗透系数下浸润线的位置以及下游坝坡的稳定性,论证了防渗系统的有效性。     

雨流计数法在结构疲劳损伤计算中的应用

本文针对结构疲劳损伤问题,采用雨流计数法原理运用Matlab编程工具,研究了三点雨流计数法在早结构疲劳损伤计算中的应用,编写了具体实现程序。采用Goodman曲线得到泵车臂架的二维载荷谱,结合材料的S-N曲线与Palmgren-Miner线性累积损伤理论计算结构的疲劳损伤,可为结构的健康监测和优化设计提供依据。     

桐柏县五里河固县段河道治理工程设计

五里河为淮河的一级支流,河道比降陡,洪水峰高量大,河道弯曲,洪水泛滥冲毁河堤,造成岸坡坍塌、险工多,80%的河段没有堤防,现状大部分河段防洪能力不足5年一遇,对区域经济社会发展及沿岸人民生命财产安全构成极大威胁。