建筑风载数值模拟的影响因素

通过对建筑物周围风场的计算流体动力学(CFD)模拟计算与原型试验结果的比较,分析了在应用CFD计算时应该考虑的计算区域、进口边界条件、湍流模型和网格划分等各种相关因素对CFD数值模拟结果准确度的影响.结果表明,在各种影响因素中,计算区域影响相对较小,而进口边界条件、网格划分和湍流模型的影响相对较大;而且进口边界条件中速度分布对计算结果的影响大于湍流强度分布对计算结果的影响,是进口边界条件中的关键部分.同时,根据上述比较,建议在网格划分中,对几何外形简单的单个建筑的数值模拟计算,优先采用结构化网格划分方法;对于湍流模型的选择,一般的工程应用中,建议在初步设计阶段选择RNGκ-ε湍流模型,而在最终设计阶段采用雷诺应力模型.     

复合填料一维冻胀量数值模拟分析

复合填料是以废铸砂、粉煤灰、聚苯乙烯颗粒(EPS)、水泥和水为原料,拌合后形成的一种轻质填筑材料。其中,EPS颗粒含量适当时,能减少或消除复合填料的冻胀和融沉,可作为季节性冻土区的路基填料。假设复合填料中除EPS颗粒外的骨料颗粒、孔隙冰为刚性介质,同时考虑EPS颗粒变形和填料孔隙变形对复合填料冻结过程的影响,在已有的冻土水热耦合分离冰模型的基础上,得到考虑EPS颗粒变形影响的饱和填料一维冻结水热耦合控制方程,进而预测填料的冻胀量。与室内模型试验结果对比表明,本文模型可用于该种具有弹性颗粒复合填料的冻胀量模拟,为工程中冻胀量预测提供依据。     

地铁内楼梯口处全尺寸火灾实验与数值模拟

建立了地铁实体模型，开展了地铁火灾实验研究，测量了站台与站厅之间的楼梯处的速度和温度等火灾参数。同时利用火灾动力学模拟程序软件对地铁站台火灾进行了数值模拟，研究了地铁站台和站厅连接楼梯处温度和烟气速度的变化趋势，并与实验结果作了对比分析，验证了数值模拟结果的有效性。研究结果可为有效控制烟气在地铁中的蔓延和组织人员疏散提供技术支持。     

谱元法数值模拟地震波传播

谱元法基于弹性力学方程弱形式基础之上,在有限单元上进行谱展开,从而使该方法具备了有限元适应任意复杂介质模型的韧性和伪谱法的精度,该方法又被称为高阶有限元方法或伪谱法的域分解,同时为地震波传播的数值模拟提供一种方法。本文阐述了基于Legendre多项式的谱元法的理论和推导过程,相对于Chebychev谱元法,Legendre谱元法可以形成对角的全局质量矩阵,这样可以形成显式的时间差分算法,提高运算效率。最后,进行了复杂介质的各向同性地震波数值模拟,结果表明这是数值模拟地震波传播的有效方法。     

大型湿冷机组排汽通道流场数值模拟与优化

改进汽轮机通流部分增加通流能力是提高火电机组热经济性的主要方式之一,而排汽通道是汽轮机通流部分的最后一段,因此,可以通过改善汽轮机排汽通道的流场来提高热经济性。运用ANSYS Fluent软件对600 MW水冷机组的汽轮机排汽通道流场进行数值模拟,发现在原设计下,由于小汽机排汽的冲击及贴近壁面处蒸汽流速高的原因,排汽通道出口速度的均匀性较差。针对这种现象,本文通过设计导流结构,对排汽通道流场进行了优化,结果表明:经过流场优化后,机组排汽通道在喉部出口的蒸汽流速的均匀性得到了显著提升,从而有利于提高凝汽器换热性能、降低排汽背压,实现深度节能。     

呼和浩特强对流天气的数值模拟分析

利用三维积云数值模式模拟了呼和浩特地区强对流天气的发展过程，并结合实时雷达回波资料进行了对比分析，指出模式输出的部分物理量与理论值、雷达回波或地面天气及降雹（水）实况符合得较好。从对模式输出的几个物理量的统计分析，得出利用三维积云数值模式预测强冰雹过程的概念模型。结果表明，三维积云数值模式能用于模拟对流云特别是强对流云的发展过程，可在人工影响天气业务工作中应用并不断发展。     

加筋路堤边坡的数值模拟分析

基于ANSYS建立了路堤边坡的三维有限元模型,对未加筋路堤和不同高度、不同边坡坡度、不同加筋间距、不同填土的加筋路堤进行了计算,对比分析了各种情况对路堤的沉降、侧移及应力分布的影响,以期能更合理的发挥筋材的效能,为工程实践服务。     

某渡槽拟动力试验的数值模拟分析

对某渡槽结构的拟动力试验模型进行了有限元分析,对比了数值计算和实验结果。首先简要介绍了某渡槽结构的拟动力试验,然后给出了数值模拟的计算模型,对不同类型的地震波在不同峰值条件下的墩身、桩体位移进行了比较,结果表明,有限元计算结果与拟动力试验结果的峰值和变化趋势比较接近,在一定程度上证明了该实验的合理性。     

土石坝振动台模型试验颗粒流数值模拟分析

目前一般采用振动台试验、离心振动台试验和有限元动力分析来获得土石坝在设计地震荷载作用下的形态和抗震性能。本文结合孔宪京等的土石坝振动台试验结果开展了颗粒流细观数值模拟研究,克服了传统连续介质力学的宏观连续性假设,形象而直观地表现出坝体在动力荷载作用下的破坏特征。数值模拟规律与振动台试验规律基本一致。同时还分析了坝体颗粒粘结强度和地震峰值加速度变化对坝体破坏特征的影响。数值结果表明,当颗粒间粘结强度较低时,表现为坝体表面颗粒的滑动破坏,粘结强度稍大时,会出现局部的小块颗粒团整体滑动破坏;随着峰值加速度的增大,坝顶沉降量在增大,坝体破坏特征不变。     

风雪共同作用下膜结构雪压分布规律的数值模拟研究

对膜结构在风雪共同作用下的雪压分布规律进行了数值模拟研究。首先采用两相流原理对雪漂运动中的空气相和雪相分别进行了数值建模,然后采用CFD数值模拟技术,研究了在风雪共同作用下双坡型膜结构表面的雪荷载分布规律,分析了双坡型膜结构的重要几何参数变化时,雪漂及屋面雪荷载分布的变化规律,总结了双坡型膜屋面在风雪共同作用下的雪压分布规律。结果表明,屋面倾角和屋面宽度是影响风雪共同作用下膜结构表面雪压分布的重要因素,檐口高度和屋面长度是影响膜结构表面雪压分布的次要因素。本文研究为更安全、经济地进行膜结构的抗风雪设计、施工提供了可靠的科学依据。     

200MW发电机组锅炉炉膛负压波动分析及处理

针对某发电厂 200 MW 机组锅炉炉膛负压波动的问题,从锅炉运行状况和参数变化、 炉膛负压测量系统、锅炉运行参数调整和炉膛结焦等方面进行分析,提出了相应的处理措施。分析结果表明:炉膛负压波动的主要原因是锅炉大块焦渣掉落引起,运行人员操作不当导致的一次风压波动是次要原因;而炉膛压力测量系统存在缺陷产生了假波动或波动幅度扩大,使波动时间延长。     

330MW发电机组凝结水泵振动原因分析及处理

针对凝结水泵电机变频改造后振动大的问题,进行测试分析及处理,通过动平衡及增强电机机壳刚度的方法,消除了振动。结果表明:凝结水泵振动是由于轴系的连接方式导致轴系刚性降低并发生共振导致的。     

燃煤电站锅炉超低排放技术方案分析研究

为了满足国家标准对燃煤机组大气污染物排放浓度的最新要求,对某600 MW燃煤机组大气污染物排放现状及超低排放技术进行分析研究,提出了采用“低氮燃烧+SCR脱硝+电袋复合除尘器+烟气脱硫+湿式电除尘器”的超低排放技术改造方案。结果表明:改造方案将该机组排烟中NOX、SO2、烟尘的排放浓度分别控制在50 mg/Nm3、35 mg/Nm3及5 mg/Nm3以下,满足了国家对燃煤机组大气污染物超低排放限值的要求,同时明显改善了当地空气质量。     

电站锅炉烟气脱硝系统优化调整试验

针对某电站锅炉脱硝系统出口NO_x浓度相对偏差大、 氨逃逸过量等问题,应用现场测试和分析对比的方法,找到了脱硝系统存在问题的原因,提出了进行喷氨优化调整试验解决,上述问题的方法。结果表明:优化调整后,脱硝系统出口NO_x浓度相对偏差在20%以内、氨逃逸控制在3uL/L以内,取得了良好效果。     

某600MW机组AGC控制异常原因分析及处理

针对某 600 MW 机组自动发电控制(Automatic Generator Control,AGC)运行异常,导致给煤量、给水流量和主汽压力大幅度波动,影响锅炉的安全稳定运行的问题,从磨煤机进出口差压、热风门开度、一次风压值及一次风压调节等方面进行了分析,提出处理措施。分析结果表明:机组 AGC 控制异常的主要原因是一次风量偏小、磨煤机调节能力差所导致的风煤比偏离了设计值,引发锅炉燃烧不稳定。     

锅炉脱硫系统烟气换热器堵塞故障分析及处理

抗滑桩在滑坡治理中应用得比较广泛,确保抗滑桩的耐久性至关重要,抗滑桩混凝土中性化程度是影响其耐久性的重要因素。通过酸雨侵蚀与应力耦合作用下的模型试验,探讨了混凝土受酸雨侵蚀后强度和中性化深度的变化情况。分析结果显示:在酸雨侵蚀作用下,抗滑桩混凝土抗压强度先增大,然后逐渐减小;应力作用下,抗滑桩混凝土中性化深度与无应力时有很大区别,弯曲拉应力作用下的混凝土中性化深度大于无应力状态下的中性化深度,弯曲压应力下的中性化深度小于无应力下的中性化深度,应力水平的大小将影响到中性化深度的大小。     

风力发电机组低电压穿越能力的试验分析

针对多起因系统故障引起电压跌落,导致风力发电机组脱网事故,对风电机组的低电压穿越能力进行分析,采用风电机组低电压穿越移动测试装置对风电机组进行低电压穿越能力测试。测试结果表明:风电机组低电压穿越能力测试可以精确记录风电机组低电压穿越期间电压、电流等各项参数指标,对并网风机及系统的稳定运行意义重大。     

350MW超临界锅炉水冷壁管爆管原因分析

利用宏观检查、金相组织分析、力学性能检测、化学成分分析以及断口扫描电镜分析等对失效管段进行了全面检测,分析某超临界锅炉水冷壁管的爆管原因。结果表明:安装人员将原设计的柔性连接改为刚性焊接连接,同时,施工质量较差,连接焊缝中存在未熔合缺陷导致严重的应力集中;顶棚过热器管与水冷壁管膨胀量及膨胀方向不一致,且反复变化,使水冷壁管与加强筋的搭接焊缝在锅炉运行过程中长期承受疲劳载荷,是导致本次水冷壁管开裂的直接原因。     

国产引进型300MW汽轮机通流部分节能改造

针对国产引进型300 MW汽轮机热耗率偏大的问题,进行原因分析,提出对汽轮机通流部分节能改造的优化方案。改造结果表明:机组的安全性和经济性得到保证,经济效益和环保效益显著提高。     

600MW火电机组直接空冷凝汽器变工况特性分析

针对直接空冷凝汽器运行中存在的问题。通过对空冷凝汽器变工况计算,找出了环境温度、迎面风速、汽轮机排汽量变化对汽轮机背压、发电标准煤耗率的影响关系。结果表明:空冷凝汽器的运行工况与设计工况差别较大,用户应在变工况下合理确定空冷凝汽器运行方式。