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基于大涡模拟法的铁路桥梁火灾场景研究
被引量:
10
1
作者
鞠晓臣
刘晓光
+1 位作者
赵欣欣
何宇
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2019年第6期78-83,共6页
为了掌握铁路桥梁发生火灾时的温度场和桥下失火安全高度,基于大涡模拟法对火灾场景开展研究。根据铁路桥梁火灾案例调研结果,将铁路桥梁火灾场景设定为桥面列车火灾、开敞式桥下火灾、半开敞式桥下火灾3种,确定3种火灾场景的参数取值...
为了掌握铁路桥梁发生火灾时的温度场和桥下失火安全高度,基于大涡模拟法对火灾场景开展研究。根据铁路桥梁火灾案例调研结果,将铁路桥梁火灾场景设定为桥面列车火灾、开敞式桥下火灾、半开敞式桥下火灾3种,确定3种火灾场景的参数取值和火焰尺寸,采用FDS火灾场模拟软件建立火灾场景的模型,分析温度场和升温曲线,并确定桥下失火安全高度。结果表明:桥面列车火灾场景下,铁路桥梁温度场的升温曲线与RABT升温曲线类似;桥下火灾场景下,当桥下高度超过火焰高度的2倍时,桥面处的温度较低,桥面结构安全;桥墩在低于2倍火焰高度的部分仍需要考虑抗火安全问题。
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关键词
铁路桥
桥梁抗火
火灾场景
火焰尺寸
温度场
升温曲线
大涡模拟法
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职称材料
滑阀V形阀口漩涡空化数值仿真分析
被引量:
4
2
作者
陆亮
王健
+1 位作者
凌扬洋
李鸿向
《液压与气动》
北大核心
2022年第4期110-118,共9页
使用大涡模拟法(LES)模型、Mixture多相流模型及Schnerr-Sauer空化模型对滑阀V形阀口空化流场进行了数值仿真模拟。分析了V形滑阀在不同出口压力下的速度云图、压力云图和空穴形状,讨论了其中空化产生机制。结果表明:V形滑阀中空化主要...
使用大涡模拟法(LES)模型、Mixture多相流模型及Schnerr-Sauer空化模型对滑阀V形阀口空化流场进行了数值仿真模拟。分析了V形滑阀在不同出口压力下的速度云图、压力云图和空穴形状,讨论了其中空化产生机制。结果表明:V形滑阀中空化主要分布在阀口上半部分和阀口后的阀腔中,阀口中的空化由流体漩涡运动的低压引起,阀腔中的空化由流体漩涡运动造成的压力脉动引起;无空化时阀腔中各处压力脉动主频一致,主频随入口压力降低而增大,空化出现后会破坏压力脉动的周期性。
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关键词
V形阀口
大涡模拟法
漩
涡
空化
压力脉动
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职称材料
振荡流底部边界层运动的数值研究
被引量:
4
3
作者
赵子丹
蒋昌波
白玉川
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第5期568-572,共5页
将大涡模拟法简化为二维形式 ,利用 SGS格子涡模型封闭二维 Navier- Storkes方程水流运动方程组 ,得到平底振荡流边界层立面二维水流数值模型 ,控制方程采用 SMAC法求解 .计算结果与水槽实验的实测资料比较表明 ,该模型能够模拟振荡流...
将大涡模拟法简化为二维形式 ,利用 SGS格子涡模型封闭二维 Navier- Storkes方程水流运动方程组 ,得到平底振荡流边界层立面二维水流数值模型 ,控制方程采用 SMAC法求解 .计算结果与水槽实验的实测资料比较表明 ,该模型能够模拟振荡流边界层流动特性 .并进一步讨论了振荡流边界的紊动特性沿垂线分布和随相位变化的情况 .
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关键词
振荡流
边界层
大涡模拟法
SMAC法
流动特性
紊流数值
模拟
方法
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职称材料
对称型导叶在不同攻角下的水力特性数值分析
被引量:
6
4
作者
张昌兵
杨永全
《四川大学学报(工程科学版)》
EI
CAS
CSCD
2002年第6期28-31,共4页
采用大涡模拟方法对对称型导叶进行了数值模拟。数值离散时 ,将时间与空间分开进行处理 ,空间上的离散采用有限体积法 ,而时间上的离散则用三阶龙格 -库塔法 ,对固壁边界的处理使用了“壁函数”法。计算结果表明导叶正压面压力系数随着...
采用大涡模拟方法对对称型导叶进行了数值模拟。数值离散时 ,将时间与空间分开进行处理 ,空间上的离散采用有限体积法 ,而时间上的离散则用三阶龙格 -库塔法 ,对固壁边界的处理使用了“壁函数”法。计算结果表明导叶正压面压力系数随着攻角的增加而增大 ,而负压面的压力系数随攻角的增加而减小 ,并且在负压面上随着攻角的增加逐渐出现回流现象 ,在大攻角时 ,出现漩涡脱落现象。因此 ,建议导叶攻角范围应在 10°以内。
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关键词
对称型导叶
水力特性
数值分析
大涡模拟法
有限体积法
攻角
反击式水轮机
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职称材料
振荡流底层悬沙运动的数值研究
被引量:
1
5
作者
蒋昌波
白玉川
+1 位作者
赵子丹
张红武
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期136-142,共7页
建立了平底振荡流底层立面二维水沙数值模型,利用Smagrionsky(SGS)格子涡模型封闭二维Navier Storkes方程水流运动方程组,控制方程采用SMAC法求解。该模型能较精确地模拟振荡流底层水流流动特性,以及含沙量沿垂线分布和随相位变化的情况...
建立了平底振荡流底层立面二维水沙数值模型,利用Smagrionsky(SGS)格子涡模型封闭二维Navier Storkes方程水流运动方程组,控制方程采用SMAC法求解。该模型能较精确地模拟振荡流底层水流流动特性,以及含沙量沿垂线分布和随相位变化的情况,且与水槽实验的实测资料基本吻合。
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关键词
振荡流
大涡模拟法
悬移质泥沙
数值模型
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职称材料
铁路钢桥抗火性能和极限承载力研究
被引量:
3
6
作者
杨正祥
崔闯
+2 位作者
胡文哲
范传斌
徐一鸣
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期70-79,共10页
钢桥因轻质高强、跨越能力大而广泛应用于铁路的交通枢纽和咽喉工程,但近年频发的极端事件—桥梁火灾在铁路桥梁中屡见不鲜,严重威胁结构安全,导致结构产生不可恢复的损伤甚至倒塌。探究在火灾下桥梁性能退化规律,确定火灾下的铁路桥梁...
钢桥因轻质高强、跨越能力大而广泛应用于铁路的交通枢纽和咽喉工程,但近年频发的极端事件—桥梁火灾在铁路桥梁中屡见不鲜,严重威胁结构安全,导致结构产生不可恢复的损伤甚至倒塌。探究在火灾下桥梁性能退化规律,确定火灾下的铁路桥梁极限承载能力,是保证铁路桥梁安全运营的基本前提。此处以80 m单线铁路简支钢桁梁桥为研究对象,基于大涡模拟(LES)场模型理论,采用FDS火灾模拟软件分析确定桥上与桥下火灾场景温度场及升温曲线,结合有限元软件通过热-结构耦合分析火灾作用下结构温度场和极限承载能力。研究表明:桥上火灾场景火灾温度场在水平面内分布均匀,受火30 min左右时构件温度接近火灾烟气温度,钢材性能有所弱化;活载较大时,桥门架最先发生屈曲,屈曲系数为0.939,结构可能因高温导致热屈曲失稳。桥下火灾场景影响范围在16 m左右,下弦杆及下平纵联温度最高,桥下净空为5、10 m时,结构分别在受火6.8、22.5 min左右时达到耐火极限,桥下净空为15、20 m时,结构受火灾作用的影响较小;结构临界屈曲荷载随温度升高逐渐减小,各火灾场景结构极限承载能力分别下降34.1%、14%、2.2%、1.5%左右,对距地面15 m范围内的结构杆件、桥墩等考虑抗火安全防护措施。
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关键词
铁路钢桥
大涡模拟法
升温曲线
火灾温度场
耐火极限
极限承载能力
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职称材料
350km/h高速列车车端连接处空腔噪声机理分析
被引量:
1
7
作者
王浩
史佳伟
+1 位作者
韩健
肖新标
《噪声与振动控制》
CSCD
2020年第6期67-72,共6页
在我国某主干线上运行的某型时速350公里高速列车的非全封闭风挡的车端连接处产生强烈低频噪声。对此,采用试验与数值模拟相结合的方法分析该噪声主频的产生机理。首先,通过线路试验测试内、外风挡间的空腔噪声响应以准确获得噪声的频...
在我国某主干线上运行的某型时速350公里高速列车的非全封闭风挡的车端连接处产生强烈低频噪声。对此,采用试验与数值模拟相结合的方法分析该噪声主频的产生机理。首先,通过线路试验测试内、外风挡间的空腔噪声响应以准确获得噪声的频谱与源强特性;然后,基于腔体流致噪声产生机理初步分析噪声主频形成的可能原因;最后,采用可压缩流的大涡模拟法建立高速列车车端连接处近场气动噪声预测分析模型,对内、外风挡间空腔噪声进行计算以验证初步分析结果,从而确定其形成机理。结果表明,初步分析中预测公式与数值模拟的结果均和试验中的37.0 Hz主频很好吻合;在安装开口式外风挡情况下,高速列车车端连接处空腔噪声主频的产生与开口前缘的周期性涡脱落和内、外风挡所围空腔形成的“Helmholtz共振腔”有关;外风挡的下开口对于高速列车车端连接处主频为37.0 Hz噪声影响更为显著。
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关键词
声学
高速列车
车端连接处
空腔噪声
大涡模拟法
主频
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职称材料
题名
基于大涡模拟法的铁路桥梁火灾场景研究
被引量:
10
1
作者
鞠晓臣
刘晓光
赵欣欣
何宇
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
中国铁道科学研究院研究生部
出处
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2019年第6期78-83,共6页
基金
铁道科学技术研究发展中心科研项目(J2015G004)~~
文摘
为了掌握铁路桥梁发生火灾时的温度场和桥下失火安全高度,基于大涡模拟法对火灾场景开展研究。根据铁路桥梁火灾案例调研结果,将铁路桥梁火灾场景设定为桥面列车火灾、开敞式桥下火灾、半开敞式桥下火灾3种,确定3种火灾场景的参数取值和火焰尺寸,采用FDS火灾场模拟软件建立火灾场景的模型,分析温度场和升温曲线,并确定桥下失火安全高度。结果表明:桥面列车火灾场景下,铁路桥梁温度场的升温曲线与RABT升温曲线类似;桥下火灾场景下,当桥下高度超过火焰高度的2倍时,桥面处的温度较低,桥面结构安全;桥墩在低于2倍火焰高度的部分仍需要考虑抗火安全问题。
关键词
铁路桥
桥梁抗火
火灾场景
火焰尺寸
温度场
升温曲线
大涡模拟法
Keywords
railway bridge
fire protection for bridge
fire disaster scenario
flame size
temperature field
temperature rising curve
large eddy simulation method
分类号
U448.13 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U447 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
滑阀V形阀口漩涡空化数值仿真分析
被引量:
4
2
作者
陆亮
王健
凌扬洋
李鸿向
机构
同济大学机械与能源工程学院
江苏金陵智造研究院有限公司
出处
《液压与气动》
北大核心
2022年第4期110-118,共9页
基金
国家重点研发计划(2019YFB2005102)
国家自然科学基金(52075387)
流体动力与机电系统国家重点实验室开放基金(GZKF-201907)。
文摘
使用大涡模拟法(LES)模型、Mixture多相流模型及Schnerr-Sauer空化模型对滑阀V形阀口空化流场进行了数值仿真模拟。分析了V形滑阀在不同出口压力下的速度云图、压力云图和空穴形状,讨论了其中空化产生机制。结果表明:V形滑阀中空化主要分布在阀口上半部分和阀口后的阀腔中,阀口中的空化由流体漩涡运动的低压引起,阀腔中的空化由流体漩涡运动造成的压力脉动引起;无空化时阀腔中各处压力脉动主频一致,主频随入口压力降低而增大,空化出现后会破坏压力脉动的周期性。
关键词
V形阀口
大涡模拟法
漩
涡
空化
压力脉动
Keywords
V-shape notch
large eddy simulation
vortex cavitation
pressure fluctuation
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
振荡流底部边界层运动的数值研究
被引量:
4
3
作者
赵子丹
蒋昌波
白玉川
机构
天津大学建筑工程学院
出处
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第5期568-572,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目 (59890 2 2 )
天津市 2 1世纪青年基金资助项目 (98370 2 0 1 1 )
华东师范大学河口海岸国家重点实验室基金资助项目 (980 0 1 )
文摘
将大涡模拟法简化为二维形式 ,利用 SGS格子涡模型封闭二维 Navier- Storkes方程水流运动方程组 ,得到平底振荡流边界层立面二维水流数值模型 ,控制方程采用 SMAC法求解 .计算结果与水槽实验的实测资料比较表明 ,该模型能够模拟振荡流边界层流动特性 .并进一步讨论了振荡流边界的紊动特性沿垂线分布和随相位变化的情况 .
关键词
振荡流
边界层
大涡模拟法
SMAC法
流动特性
紊流数值
模拟
方法
Keywords
oscillatory boundary layer
large eddy simulation(LES)
marker and cell method(SMAC)
分类号
O357.52 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
对称型导叶在不同攻角下的水力特性数值分析
被引量:
6
4
作者
张昌兵
杨永全
机构
四川大学水电学院
出处
《四川大学学报(工程科学版)》
EI
CAS
CSCD
2002年第6期28-31,共4页
文摘
采用大涡模拟方法对对称型导叶进行了数值模拟。数值离散时 ,将时间与空间分开进行处理 ,空间上的离散采用有限体积法 ,而时间上的离散则用三阶龙格 -库塔法 ,对固壁边界的处理使用了“壁函数”法。计算结果表明导叶正压面压力系数随着攻角的增加而增大 ,而负压面的压力系数随攻角的增加而减小 ,并且在负压面上随着攻角的增加逐渐出现回流现象 ,在大攻角时 ,出现漩涡脱落现象。因此 ,建议导叶攻角范围应在 10°以内。
关键词
对称型导叶
水力特性
数值分析
大涡模拟法
有限体积法
攻角
反击式水轮机
Keywords
large eddy simulation
finite volume approach
guide blade
attacking angle
分类号
TK733 [交通运输工程—轮机工程]
TK730. [交通运输工程—轮机工程]
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职称材料
题名
振荡流底层悬沙运动的数值研究
被引量:
1
5
作者
蒋昌波
白玉川
赵子丹
张红武
机构
长沙交通学院
天津大学建筑工程学院
清华大学水利系
出处
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期136-142,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(59809006
10202003)~~
文摘
建立了平底振荡流底层立面二维水沙数值模型,利用Smagrionsky(SGS)格子涡模型封闭二维Navier Storkes方程水流运动方程组,控制方程采用SMAC法求解。该模型能较精确地模拟振荡流底层水流流动特性,以及含沙量沿垂线分布和随相位变化的情况,且与水槽实验的实测资料基本吻合。
关键词
振荡流
大涡模拟法
悬移质泥沙
数值模型
Keywords
Boundary layers
Navier Stokes equations
Oscillations
Turbulence
分类号
TV142.3 [水利工程—水力学及河流动力学]
TV143.1 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
铁路钢桥抗火性能和极限承载力研究
被引量:
3
6
作者
杨正祥
崔闯
胡文哲
范传斌
徐一鸣
机构
西南交通大学土木工程学院
深中通道管理中心
保利长大工程有限公司
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期70-79,共10页
基金
广东省重点领域研发计划(2019B111106002)
国家自然科学基金(51978579,52108176)
四川省交通科技项目(R110121H01048)。
文摘
钢桥因轻质高强、跨越能力大而广泛应用于铁路的交通枢纽和咽喉工程,但近年频发的极端事件—桥梁火灾在铁路桥梁中屡见不鲜,严重威胁结构安全,导致结构产生不可恢复的损伤甚至倒塌。探究在火灾下桥梁性能退化规律,确定火灾下的铁路桥梁极限承载能力,是保证铁路桥梁安全运营的基本前提。此处以80 m单线铁路简支钢桁梁桥为研究对象,基于大涡模拟(LES)场模型理论,采用FDS火灾模拟软件分析确定桥上与桥下火灾场景温度场及升温曲线,结合有限元软件通过热-结构耦合分析火灾作用下结构温度场和极限承载能力。研究表明:桥上火灾场景火灾温度场在水平面内分布均匀,受火30 min左右时构件温度接近火灾烟气温度,钢材性能有所弱化;活载较大时,桥门架最先发生屈曲,屈曲系数为0.939,结构可能因高温导致热屈曲失稳。桥下火灾场景影响范围在16 m左右,下弦杆及下平纵联温度最高,桥下净空为5、10 m时,结构分别在受火6.8、22.5 min左右时达到耐火极限,桥下净空为15、20 m时,结构受火灾作用的影响较小;结构临界屈曲荷载随温度升高逐渐减小,各火灾场景结构极限承载能力分别下降34.1%、14%、2.2%、1.5%左右,对距地面15 m范围内的结构杆件、桥墩等考虑抗火安全防护措施。
关键词
铁路钢桥
大涡模拟法
升温曲线
火灾温度场
耐火极限
极限承载能力
Keywords
railway bridge
large eddy simulation method
temperature rising curve
fire temperature field
fire resistance limit
ultimate bearing capacit
分类号
U448.13 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
350km/h高速列车车端连接处空腔噪声机理分析
被引量:
1
7
作者
王浩
史佳伟
韩健
肖新标
机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
西南交通大学机械工程学院
出处
《噪声与振动控制》
CSCD
2020年第6期67-72,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(U1834201)
国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项(2016YFE0205200)
国家重点研发计划资助项目(2016YFB1200503-02/2016YFB1200506-08)。
文摘
在我国某主干线上运行的某型时速350公里高速列车的非全封闭风挡的车端连接处产生强烈低频噪声。对此,采用试验与数值模拟相结合的方法分析该噪声主频的产生机理。首先,通过线路试验测试内、外风挡间的空腔噪声响应以准确获得噪声的频谱与源强特性;然后,基于腔体流致噪声产生机理初步分析噪声主频形成的可能原因;最后,采用可压缩流的大涡模拟法建立高速列车车端连接处近场气动噪声预测分析模型,对内、外风挡间空腔噪声进行计算以验证初步分析结果,从而确定其形成机理。结果表明,初步分析中预测公式与数值模拟的结果均和试验中的37.0 Hz主频很好吻合;在安装开口式外风挡情况下,高速列车车端连接处空腔噪声主频的产生与开口前缘的周期性涡脱落和内、外风挡所围空腔形成的“Helmholtz共振腔”有关;外风挡的下开口对于高速列车车端连接处主频为37.0 Hz噪声影响更为显著。
关键词
声学
高速列车
车端连接处
空腔噪声
大涡模拟法
主频
Keywords
acoustics
high speed train
inter-coach spacing
cavity noise
LES
dominant frequency
分类号
U270.1.6 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于大涡模拟法的铁路桥梁火灾场景研究
鞠晓臣
刘晓光
赵欣欣
何宇
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2019
10
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职称材料
2
滑阀V形阀口漩涡空化数值仿真分析
陆亮
王健
凌扬洋
李鸿向
《液压与气动》
北大核心
2022
4
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职称材料
3
振荡流底部边界层运动的数值研究
赵子丹
蒋昌波
白玉川
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001
4
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职称材料
4
对称型导叶在不同攻角下的水力特性数值分析
张昌兵
杨永全
《四川大学学报(工程科学版)》
EI
CAS
CSCD
2002
6
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职称材料
5
振荡流底层悬沙运动的数值研究
蒋昌波
白玉川
赵子丹
张红武
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003
1
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职称材料
6
铁路钢桥抗火性能和极限承载力研究
杨正祥
崔闯
胡文哲
范传斌
徐一鸣
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
7
350km/h高速列车车端连接处空腔噪声机理分析
王浩
史佳伟
韩健
肖新标
《噪声与振动控制》
CSCD
2020
1
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职称材料
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