压力容器外部冷却自然循环比例分析

压力容器外部壁面和保温层之间环形流道内的两相自然循环是严重事故下实施压力容器外部冷却(ERVC)和熔融物堆内滞留的关键过程,为研究ERVC整体性能试验装置与核电厂原型间应满足的相似准则,以守恒方程和一维漂移流模型为基础,采用分级双向比例方法对ERVC自然循环过程进行了比例分析,通过假设和简化,获得了ERVC自然循环试验装置与原型的相似准则,并给出了自然循环的稳态解。结果表明:ERVC自然循环现象可采用等压等物性方式进行模拟,Froude数、密度数、焓升数和热源数等相似准则均能得到满足,不存在比例转换带来的失真;采用等厚等半径等热流密度二维切片式加热试验段模拟压力容器下封头,当流道最小间距位置和尺寸与原型一致时,修正Stanton数相似比为1,下封头沸腾换热和回路自然循环的相似准则可同时得到满足。     

基于不同相似律下岸桥缩比模型动力学相似研究

在对岸桥结构进行振动台地震模拟试验时,模型的设计应遵循动力相似理论。现以3种动力相似律(弹性相似律、重力相似律、弹性力-重力相似律)为指导,分别推导了集装箱码头岸边起重机(简称岸桥)原型结构和1∶15缩比模型的相似比例因子,使用有限元软件对原型结构及3种缩比模型的动态行为进行仿真分析。研究结果表明,按不同相似律设计的缩比模型与原型结构的动态特性和地震响应存在一定的相似之处和一定的差别,可视研究问题的不同,采用不同的相似律进行缩比模型设计。     

竖井冻结过程的模拟方法

本文论述了第一类边界条件下竖井冻结过程的数学模型,建立了准则方程。阐述了按照相似理论的模化原理所进行的模型设计及试验过程。研讨了模型设计、试验及数据处理中有关几何缩比、时间缩比及热物性参数缩比间的相互关系等问题。 由于该项研究工作是在1960～1964年进行的,实为我国研究冻结过程的雏型试验,水平有限,仅供从事冻结凿井设计、科研、教学及施工人员参考。     

基于阻力相似条件下的桩群物理模型设计方法

在Froude数相等的水力模型中,按模型比尺缩小桩群结构,模型雷诺数减小,其阻力系数与原型不相等.为了研究模型满足桩群的整体阻力相似条件,在30 m长、3 m宽、0.26 m深的循环水槽中进行一系列桩群阻力试验,得出桩群阻力系数与桩数、桩距、桩排列方式的关系.根据试验数据和相关的文献资料成果,按照阻力相似理论进行实际码头桩群模型设计,在保证阻力系数相似的前提下提出了模型码头桩群的设计方法.结果表明,考虑阻力相似设计的物理模型试验可以更好地反映实际桩群工程附近的流场分布和流态,为工程区域的泥沙冲淤模拟和地形验证提供了水流条件.     

裤衩腿型循环流化床炉膛的翻床实验

大型循环流化床(CFB)锅炉设计中广泛采用裤衩腿型的炉膛结构,炉膛内的翻床往往会造成停机事故.根据Glicksman的Scaling-Low模化准则,以具有裤衩腿结构的300MW CFB锅炉炉膛为原型,设计并建立了CFB冷态实验台.采用带通孔的中隔墙控制横向物料流动的高度和流通面积,设计了裤衩腿型炉膛内的翻床实验.动态的压力和风量测量结果表明,两侧炉膛内物料流动不对称导致了上部存在的物料横向流动,是发生翻床的根本原因;发生翻床的必要条件是固体物料产生的床压降足以控制单侧炉膛总压降的变化趋势;当炉膛上部横向通流截面平均高度降低或横向通流截面积减小时,两侧炉膛存料量的变化速率都会减缓.     

固体物料浆体输送(水平)管道主要输送参数相似模化研究及验证

作者在《水平管道液固两相流的相似与模化研究》一文中论述了:用实验室模型浆体管道模拟工业浆体管道主要输送参数的模化试验设计原则,和模化的相似准则及准则关系式,以及模化每件和近似模化方法。据此可由模型管道实测主要输送参数数据以预测工业管道主要输送参数数据的计算公式等作了论述。本文试图作进一步的探讨和论证。这些理论和计算通过实验资料数据取得验证。验证证明本文的论据和计算的可行性和可靠性。通常预测主要输送参数值的误差小于10%。根据验证获得的共性结论,比较可靠地由模型浆体管道实测得的主要输送参数数据预测工业浆体管道主要输送参数数据。为正业浆体管道的可行性设计提供参考依据。     

复杂物理现象的近似模拟

在近代科学研究中,模拟方法是一种广泛采用的、行之有效的研究方法。目前,有关“完全模拟”方法的原理已经建立起来,但在实际研究工作中,所应用的几乎全是“近似模拟”方法,而近似模拟所涉及到的一些重要问题,诸如:相似准则形式改变对模拟条件与准则关系式的影响、近似模拟中相似准则应采取的形式、相似准则中同类物理量的取代可能性、相似准则的物理意义、不同定性准则的自模性等,至今还没有进行充分的论证与系统的阐述。本文从理论上对近似模拟进行了论证,并指出了具体做法。本文主要以锅炉设备中常遇到的复杂物理现象的近似模拟为例,但所介绍的原理也适用于其他设备。     

浅谈水上飞机自由飞模型设计

在开阔水域开展了自由飞模型试验,本文介绍了模型的相似准则、缩尺比的选择、模型的结构设计以及模型的动力系统设计等,提出了几点建议：选择模型比例应同时考虑模型的缩尺效应和动力选择;设计模型结构时应留出安装设备的空间,并根据需要作局部加强;在选择螺旋桨、电机和电源时应保证螺旋桨产生的拉力能模拟实机拉力。     

某钢砼框架结构重力失真模型相似比设计

为研究重力失真下的结构相似关系,以某10层框架结构为原型,遵循1:30的几何相似比例进行缩尺,以密度,几何尺寸和弹性模量为基本量纲,通过量纲分析法对高层框架结构缩尺模型在重力失真的情况下,按照Buckinghamπ定理导出框架模型结构各物理量的相似关系和相似比,并为减小重力失真效应,对模型进行配重计算,为后续高层框架结构在重力失真下的振动台模型相似比设计提供参考.     

采煤机滚筒模化实验研究

本文利用人造模拟截割材料,在液压刨床和专用截割实验台上完成了单齿和滚筒截割系统的模化实验.根据相似准则函数理论,对实验结果进行定量分析,并进行了滚筒载荷的计算机模拟和一系列概率统计分析.研究表明,模化实验是一种经济和有效的研究采煤机滚筒的方法.     

直流融冰装置全压大电流等效负载试验方法

现有直流融冰装置功能检测性试验方法将输出电压、电流作为单一因素分别检测,不能有效模拟融冰装置带线路运行时的实际工况,检测结果缺乏可靠性.基于全压大电流检测试验方法,提出水即为导电介质又作散热介质的模拟负载设计思路,制作了等效负载装置,在1/100的缩比功率下,开展了等效负载验证性试验:在30min通流时间内,采用多路温度巡检仪测量并记录了散流电极极板温度;同时监测回路电压与电流,总结了负载装置电阻随通流时间增加的变化规律;通过不同水流初速条件下的等效负载试验,确定当入口流速达到8.8m3/h时,极板温度和装置电阻能在通流时间内达到稳定,满足工程检测性试验要求,验证了等效负载可行性和该检测试验方法的工程推广价值.     

近似预测浆体管道输送参数的研究

本文深入探讨了固液两相管流中两个主要流动参数——淤积临界流速和水力坡度的计算及其影响因素。根据两相流的能量方程、连续性方程及颗粒悬浮方程等关系,从理论上得出了广泛颗粒级配的固液两相管流的相似准则和模化条件。由于实际试验条件所限,提出了近似模化管道输送参数的新方法。重点分析了影响预测精度较大的准则——弗汝德准则的作用以及其他各种特性参数对它的影响。最后以已有的大小管道试验资料进行了检验。结果表明、在满足一定相似条件下,本方法得到的预测值与试验实测值相接近,并具有一定的精度,基本上可达到设计要求。     

明渠清水定床模型试验方法的比较与应用

在几何相似条件下按重力相似准则设计的阻力相似模型,当模型中的表面糙率系数达不到要求时,建议采用流量变态法（亦即改变流速比尺法）进行试验;采用流量变态法时模型中所应施放的流量可通过一个简单公式进行快速计算而得到．由此而得到的模型试验水位成果可直接换算到原型中去．     

明渠清水定床模型试验方法的比较与应用

在几何相似条件下按重力相似准则设计的阻力相似模型,当模型中的表面糙率系数达不到要求明,建议采用流量变态法（亦即改变流速比尺法）进行试验;采用流量变态法时模型中所应施放的流量可通过一简单公式进行快速计算而得到。由此而得到的模型试验水位成果可直接换算到原型中去。     

金刚煤矿综采支架工作阻力的确定

综采支架工作阻力的大小,直接决定着综采支架的架型和质量,关系到矿井的生产和安全,影响到矿井的经济效益和社会效益。运用国内外对支架阻力的计算方法,借助相似模拟试验,确定了金刚矿3115工作面综采支架工作阻力为2400 kN。现场使用效果表明：使用综合机械化开采经济效益和社会效益明显,不过在确定液压支架工作阻力时,应充分参考同一矿井与拟用综采工作面毗邻区采煤工作面的矿压观测结果,由此获得的工作阻力更加可靠合理,适当降低3115工作面综采支架工作阻力,仍可满足安全生产要求。     

天池抽水蓄能电站上、下水库整体动床泥沙模型的设计与验证

抽水蓄能电站上、下水库联合运用时,库区及电站进、出水口附近的水流与泥沙淤积规律十分复杂,通常要进行泥沙模型试验研究。针对天池抽水蓄能电站,进行了上、下水库整体动床模型设计,分析确定了满足水流泥沙运动相似与河床变形相似的控制比尺;根据相应比尺确定了模型沙的种类和粒径,并进行了预备试验。利用专门设计的双向管、泵系统,实现了可以进行抽水蓄能和发电两种运行工况的上、下水库连接段的模拟;设计采用VDMS流场实时监测系统对库区与进出、水口的流速及流态进行精细观测。验证试验表明,整体模型的设计、制作满足模拟库区的水流泥沙运动相似与河床变形相似的要求,设计方法可为类似的整体泥沙模型设计提供参考和借鉴。     

循环流化床燃烧的热态模化准则研究

本文通过对循环流化床中颗粒燃烧的气固两相流的运动方程,及燃烧过程中连续方程、能量方程、及传热传质的研究,推导出燃烧过程中应遵守的准则数,从而得出循环流化床热态模化设计所应遵循的准则.     

冻结法凿井的模拟试验原理

本文应用相似理论,研究论述了竖井冻结过程和掘砌过程的模化原理,及模拟试验台的设计和试验。     

花丝内插物强化管内凝结换热的研究

本语文对花丝内插物在管内凝结换热的强化作用进行了理论机理分析和实验研究，旨出大空隙率花丝元件在流动阻力增加不大的情况下，可使管内流动提前诱发湍流并强化凝结换热，使竖直管内临界液膜雷诺数比光管下降一个数量级，凝结换热系数比光管高３倍以上，同时花丝内插物可在低换热温差下实现高换热量，这对大量低温热源的利用、节能技术、提高能源利用率等有重要的工程意义，本文将根据实验研究结果给出其模拟准则方程和较佳花丝几     

直线形冻土墙用于深基坑支护的试验研究

根据相似理论并考虑工程因素 ,推导了直线形冻土墙用于深基坑支护时温度、变形的相似准则方程 ,进行了模化设计 ,对砂土冻土墙的温度和变形进行了模拟试验 .研究表明 :用一定厚度的泡沫塑料板对冻土墙保温是可行的 ;冻土墙变形由转动变形、弹性变形及蠕变变形组成 ;墙体变形随其厚度增大呈非线性减小 ,而随土压力增大呈非线性增大 ;墙体暴露时间与其变形之间呈幂函数关系 .