开挖方案对洞群围岩稳定性的影响研究

应用ANASYS对紫坪铺水利工程4条引水隧洞拟定的3种开挖顺序进行了模拟施工过程的非线性有限元仿真分析。通过分析计算,探讨了引水隧洞施工期围岩稳定性与支护结构安全性的相互影响,评价了各个支护手段的支护效果,得出了合理的施工开挖程序。     

柴油机稳流气道试验台的仿真与试验

运用三维造型软件Pro/Engineer对柴油机稳流气道试验台进行造型,采用计算流体动力学(CFD)软件对气道-气门-气缸系统的流动特性进行模拟计算,目的是用数值稳流气道试验台的分析来代替气道开发前期在实际试验台上进行的反复修正工作。基于动量守恒原理,模拟计算出AVL和Ricardo风速仪的转速,由此得到不同的涡流比并且进行了对比,结果显示：Ricardo风速仪的涡流比比AVL风速仪的涡流比高。为验证数值稳流气道试验台模拟计算的准确,在采用Ricardo风速仪的气道稳流试验台上进行了试验,两种方法下的流通系数和涡流比比较说明：模拟结果是可靠的。分析了气道-气门-气缸系统内部流场信息,提出了改进方向。     

冲击式水轮机喷射机构优选与磨损特性分析

为探索冲击式水轮机喷射机构水力性能和泥沙磨损特性，以500 MW冲击式水轮机为例，结合VOF模型和离散项模型对喷射机构内水气沙三相流进行了数值计算，求解得出不同喷针/喷嘴锥角喷射机构效率和流量，得到了喷射机构在不同开度下的流动特性和泥沙磨损特性，并结合实际电站磨损情况进行对比分析。结果表明：喷针/喷嘴锥角为45°/62°组合的喷射机构具有更好的调节性能。在额定开度下，喷射机构的水力效率达98.5%，比小容量机组的效率略高，随着开度的减小，效率有所下降。支撑肋导致喷射机构内形成附着涡并向出口发展，使颗粒撞击速度增加，从而对喷针表面造成不对称磨损，喷嘴磨损主要发生在出口边附近。附着涡致使速度场分布不均，导致喷嘴出口处水流卷吸空气形成了漩涡，致使泥沙颗粒发生“逃逸”现象。研究成果可为冲击式水轮机的设计和运行提供参考。     

高超声速风洞进气道流量系数测量精度影响因素研究

进气道是飞行器动力装置的重要组成部分,准确测量进气道流量系数是进气道风洞试验的重要内容。对来流马赫数Ma=4.5,5.0和6.0状态下皮托管进气道开展流量系数测量研究,通过对比理论值和实测值,获取各状态流量系数修正系数。试验结果表明,随着来流马赫数增加,进气道流量系数与理论值偏差较明显,并逐渐增大。超声速风洞试验通常认为测量截面总温与来流总温相等,通过对测量截面总温与来流总温偏差以及测量截面流场畸变情况的分析,判断测量偏差主要是由测量截面总温等于来流总温的假设导致的。在高超声速风洞试验中,由于模型壁面热交换的存在,测量截面总温低于来流总温,进气道流量系数测量时需要进行总温修正,以提高流量测量精度。      

壁面马赫数分布规律可控的新型内收缩基准流场设计方法

根据有旋特征线理论,设计出了沿程马赫数下降规律可控的轴对称基准流场,分析了基准流场的几何参数(前缘压缩角及中心体半径)的影响规律,发现选取较小的前缘压缩角和中心体半径有利于得到性能优良的基准流场；然后在设计状态Ma=6时研究了三种典型的马赫数下降规律对这种轴对称流场性能的影响。最后考虑了粘性的影响,并进行了粘性修正探索,结果表明,采用附面层位移厚度修正方法后,基准流场的壁面压力分布和无粘情况吻合良好。      

隧道喷射混凝土超耗原因分析及控制措施

喷射混凝土超耗是隧道施工中普遍存在的现象，如不加以控制就会增加施工成本，从而影响工程的经济效益。以某隧道工程为例，针对项目中混凝土超耗现状，从线性超挖、喷射混凝土回弹、现场管理不到位等角度对喷射混凝土超耗原因进行分析，并结合现场施工经验，总结出相应的控制措施。实践表明，隧道喷射混凝土超耗量得到有效控制，实现了节约施工成本的目的，为同类项目施工提供实践经验。     

高压共轨喷油器喷射特性实验与仿真

采用实验与数值模拟相结合的方法,进行了不同控制参数:共轨压力、喷油脉宽条件下高压共轨喷油器的喷射特性研究。通过实验数据总结了电磁式喷油器喷油量、喷油率、针阀开启延迟与关闭延迟、喷油持续期等喷射特性。利用AMESim软件建立的高压共轨燃油系统模型进行仿真计算,与实测喷油器喷油率结果进行了对比验证,分析了共轨系统喷射过程中喷油器内液力过程和针阀运动特性,得到了高压共轨喷油器喷射特性随共轨压力和喷油脉宽的变化机理和规律。     

高功率密度柴油机用超高压喷射技术研究

动力领域的高速发展对柴油机功率密度、转速和体积等多项指标均提出了更高的要求。高功率密度柴油机的关键技术开发是提升我国大型农用机械、重型工程机械等性能的有力保障。高功率密度柴油机具有喷油量大的特点，研究适用于高功率密度柴油机的超高压燃油喷射技术具有重要意义。采用数值模拟的方法研究了喷射压力提升对燃油喷雾雾化、燃烧的影响。燃油喷射压力从100 MPa提高到250 MPa,液相喷雾贯穿距变短、气相喷雾占比明显提高，SMD变小；液相喷雾消失时刻提前，平均湍动能增大；随着喷油压力提高，放热率峰值增大，放热时间缩短。采用250 MPa超高压燃油喷射可以提高喷雾雾化质量、加快燃烧速度，有利于柴油机功率密度的提升。