湖相淤泥排水速率及残余含水率的影响因素分析 被引量：3

1

作者 柏巍 王斐 +2 位作者 孔令伟 樊恒辉 孙波 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期116-124,共9页

为模拟实际工程中不同土体组成及工况对湖相淤泥排水固结的影响,开展了真空预压法、真空预压联合电渗法的室内试验,获取了在充分排水情况下土体的排水量、含水率等参数的时程变化规律。讨论了淤泥中不同掺砂比、不同真空度、以及不同电... 为模拟实际工程中不同土体组成及工况对湖相淤泥排水固结的影响,开展了真空预压法、真空预压联合电渗法的室内试验,获取了在充分排水情况下土体的排水量、含水率等参数的时程变化规律。讨论了淤泥中不同掺砂比、不同真空度、以及不同电压等因素对湖湘淤泥排水结果的影响并进行回归分析。结果表明:提高真空度、掺砂比、电压均可在不同程度上提高湖相吹填淤泥的前期排水速率,降低后期试样的残余含水率;真空预压试验中,残余含水率与掺砂比在大范围变化区间内存在显著的线性关系;联合处理试验中,残余含水率在不同掺砂比情况下,与电压存在显著的线性关系,且在不同电压下,与掺砂比之间满足一次傅里叶函数关系;本文的研究成果,在较小参数变化区间范围内与其他学者的研究结果较为符合。 展开更多

关键词 室内试验 真空 电渗 排水速率 残余含水率 淤泥土

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基于Fluent的潜艇高压气排水速率深度影响研究 被引量：4

2

作者 张建华 杨伟 +1 位作者 徐亦凡 何斌 《舰船科学技术》 北大核心 2013年第11期34-37,共4页

深度是潜艇高压气排水速率的重要影响因素之一。基于Fluent流体计算软件,应用VOF两相流模型对高压气吹除主压载水舱过程进行数值模拟,研究高压气排水速率随潜艇深度变化的规律,并提出高压气在使用过程中所需注意事项。数值结果表明,在... 深度是潜艇高压气排水速率的重要影响因素之一。基于Fluent流体计算软件,应用VOF两相流模型对高压气吹除主压载水舱过程进行数值模拟,研究高压气排水速率随潜艇深度变化的规律,并提出高压气在使用过程中所需注意事项。数值结果表明,在高压气吹除初始阶段,排水速率会有短时的波动过程。另外,随着潜艇深度增加,高压气稳定排水速率呈指数下降趋势,因此在潜艇应急浮起过程中,应适时解除水舱压力,以控制好潜艇纵倾和深度。 展开更多

关键词 数值模拟 潜艇 主压载水舱 高压气 排水速率

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排水速率对潮汐流人工湿地中CANON作用的强化 被引量：7

3

作者 靳慧征 王振 丁亚男 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第6期2182-2192,共11页

为强化潮汐流人工湿地(TFCW)中基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)作用,探究了不同排水速率(v_d)下系统中氮素的迁移转化机制与微生物特征.结果表明,v_d可显著影响TFCW中脱氮功能微生物的数量与活性,进而影响其氮素转化速率.当v_d由1.00降... 为强化潮汐流人工湿地(TFCW)中基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)作用,探究了不同排水速率(v_d)下系统中氮素的迁移转化机制与微生物特征.结果表明,v_d可显著影响TFCW中脱氮功能微生物的数量与活性,进而影响其氮素转化速率.当v_d由1.00降至0.50L/min时,填料层中逐渐形成较为严格的限氧环境,有利于短程硝化的稳定和厌氧氨氧化菌的富集,进而有助于CANON反应体系在TFCW中形成.而当v_d小于0.50L/min时,填料层中溶解氧相对不足,好氧氨氧化菌活性受到抑制,数量随之减少,CANON作用的强化效果有限,系统脱氮性能受到影响.当v_d为0.50L/min时,TFCW中的CANON作用可得到最大限度的强化,系统脱氮性能达到最佳,其TN和NH_4^+-N的去除负荷分别为(116.79±13.16)和(102.75±4.35)mg/(L·d).对v_d的合理设置可实现TFCW中CANON作用的强化,有利于CANON型人工湿地的构建. 展开更多

关键词 潮汐流人工湿地(TFCW) 排水速率(v_d) 基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON) 厌氧氨氧化 脱氮

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低温下排水速率对CANON型人工快速渗滤系统稳定性的影响

4

作者 孙峰 余昕洁 +3 位作者 赵子健 王宁 平腊梅 王振 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期183-193,共11页

在中温[(35±2)℃]、高氨氮[(459.98±36.98)mg/L]浓度下启动基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)型人工快速渗滤(CRI)系统,而后使其在低温[(10±2)℃]下处理生活污水,探究了排水速率(v_(d))对系统氮素转化性能及微生物特性的... 在中温[(35±2)℃]、高氨氮[(459.98±36.98)mg/L]浓度下启动基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)型人工快速渗滤(CRI)系统,而后使其在低温[(10±2)℃]下处理生活污水,探究了排水速率(v_(d))对系统氮素转化性能及微生物特性的影响.结果表明,对v_(d)的合理设置可修复并优化CRI系统中的限氧微环境,进而可在一定程度上实现CANON反应体系的复壮并提高系统的脱氮性能.当v_(d)为0.50L/min时,亚硝酸盐氧化菌(NOB)丰度及活性的提高使硝化/反硝化作用取代CANON作用成为系统脱氮的主要途径,导致其脱氮性能恶化;当v_(d)由0.50降至0.20L/min后,CRI系统中的CANON作用得以较大程度的恢复,厌氧氨氧化菌(AnAOB)复又成为系统中的优势菌群,且其TN和NH_(4)^(+)-N去除率分别达(72.07±5.62)%和(81.51±2.74)%;而当v_(d)小于0.20L/min时,填料层中溶解氧含量相对不足,好氧氨氧化菌(AOB)的活性与丰度受到抑制,CANON作用的强化效果有限,系统脱氮性能复又有所下降. 展开更多

关键词 人工快速渗滤系统 基于亚硝化的全程自养脱氮 厌氧氨氧化 低温 排水速率(v_(d)) 氮素转化

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水位下降速率对岩溶土洞塌陷的影响分析 被引量：1

5

作者 陈学军 薛明明 宋宇 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期922-936,共15页

水位升降引起的水气压力变化会导致岩溶土洞塌陷。通过开展物理模型试验与FLAC3D数值模拟相结合的方式,模拟相同供水速率不同排水速率下的水位升降波动对岩溶土洞的致塌过程,分析了水位升降波动过程中不同排水速率对既有土洞内水气压力... 水位升降引起的水气压力变化会导致岩溶土洞塌陷。通过开展物理模型试验与FLAC3D数值模拟相结合的方式,模拟相同供水速率不同排水速率下的水位升降波动对岩溶土洞的致塌过程,分析了水位升降波动过程中不同排水速率对既有土洞内水气压力的变化、覆盖层土压、变形的影响,建立了排水速率,覆盖层变形、塌陷与水气压力的关系,提出了水位波动对土洞塌陷的作用规律。结果表明:(1)排水速率对水气压力变化的影响规律基本一致但变化程度不同。水气压力的变化程度、响应时间与排水速率呈正相关。(2)覆盖层变形量、土压的变化与水气压力变化呈正相关,但影响程度不同,排水速率只是加快了其变化程度。(3)土洞变形、塌陷程度是综合因素所致。排水速率、水位波动次数对既有土洞中水气压力变化、以及土体变形效应均具有不同程度的影响。(4)数值模拟结果与试验室模型试验所得结论基本吻合。这些规律为进一步研究水动力因素对岩溶塌陷的作用规律提供了重要的理论支撑,为合理防治、预测岩溶塌陷提供了依据。 展开更多

关键词 土洞塌陷 物理模型试验 FLAC3D数值模拟 排水速率 水位波动

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电压对一维电渗排水影响的试验研究 被引量：49

6

作者 李瑛 龚晓南 张雪婵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期709-714,721,共7页

在自制的模型箱中进行一维电渗排水试验,通过监测排水量、电势分布、含水率和电流来研究不同电源电压对电渗排水的影响。试验结果表明:较大的电压会导致排出单位体积水所需的能量消耗较高;较大的电压和较短的电渗时间会导致土体含水率... 在自制的模型箱中进行一维电渗排水试验,通过监测排水量、电势分布、含水率和电流来研究不同电源电压对电渗排水的影响。试验结果表明:较大的电压会导致排出单位体积水所需的能量消耗较高;较大的电压和较短的电渗时间会导致土体含水率分布异常,两极中间最高,阳极附近最低;排水量的逐渐减小是因为电极接触电阻的增大和电渗渗透系数的减小;电极和土体接触面上存在的接触电阻使得实际用于电渗的电压小于电源输出电压,而且电源电压越大,阳极接触电阻随电渗时间增加的速率越快,但是阴极接触电阻在高电压时缓慢增长,在低电压时迅速增大,而这与电渗排水速率有关。 展开更多

关键词 电渗 电压 接触电阻 电渗排水速率 能耗

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粉土负压排水规律试验研究 被引量：3

7

作者 韩旭 徐浩伦 +2 位作者 赵荐 叶晖 孙红月 《人民长江》 北大核心 2022年第3期175-180,共6页

为了验证负压排水方法在粉土中的排水有效性,设计了室内圆筒物理模型试验。试验过程中监测负压值和排水量,并通过排水量计算平均排水速率。通过采用不同内径的排水管并多次改变排水路径,对粉土的负压排水规律进行了研究。试验结果表明:... 为了验证负压排水方法在粉土中的排水有效性,设计了室内圆筒物理模型试验。试验过程中监测负压值和排水量,并通过排水量计算平均排水速率。通过采用不同内径的排水管并多次改变排水路径,对粉土的负压排水规律进行了研究。试验结果表明:①在一定条件下,负压排水法可以实现粉土的高效排水,但与砂土不同的是,由于粉土渗透系数较小,排水过程中,负压达到稳定所需时间明显变长;②排水管内径影响着负压排水效果,当管径较大时,如6.5mm内径,因入渗水量不足以形成满管流诱发虹吸效应,难以产生稳定负压,导致其排水速率反而低于能够产生稳定负压的4 mm内径排水管,说明负压排水能显著提高排水速率;③排水路径对排水速率有一定影响,通过增加排水高差,增大排水管倾角,适当减小扬程,均可有效提高排水速率。 展开更多

关键词 负压排水 粉土 排水管内径 排水路径 排水速率

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电渗排水固结中电极材料的对比试验 被引量：21

8

作者 张雷 王宁伟 +2 位作者 景立平 方晨 董瑞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3493-3501,3514,共10页

采用辽宁沿海地区淤泥质软土对铁、铜、铝和新型复合电极等不同电极材料进行室内电渗排水固结试验,从有效电势、电流、排水量与排水速率、能耗、电渗后土体含水率和承载力等对电渗效果进行分析。新型复合电极材料是由碳纤维、塑料排水... 采用辽宁沿海地区淤泥质软土对铁、铜、铝和新型复合电极等不同电极材料进行室内电渗排水固结试验,从有效电势、电流、排水量与排水速率、能耗、电渗后土体含水率和承载力等对电渗效果进行分析。新型复合电极材料是由碳纤维、塑料排水板与铁片组成,其充分利用各种材料的优点,既解决了铁与碳纤维直接相连通电后易断的问题,又解决了电极腐蚀严重的问题。多组试验结果表明:新型复合电极材料的电渗排水固结使土体的加固强度提升较高,且相对均匀,加固强度达到160 kPa以上的土体面积占加固总面积的75%,说明新型复合电极材料的优越性。金属电极的腐蚀较为严重,且主要发生在阳极。根据电渗后阳极的腐蚀比,新型复合电极的腐蚀量明显低于金属电极,且新型复合电极可提高加固效果,节约电极材料成本。 展开更多

关键词 电渗排水固结 电极材料 新型复合电极 排水速率 承载力 对比试验

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高黏性新近吹填淤泥真空预压试验颗粒流宏微观分析 被引量：12

9

作者 雷华阳 王铁英 +2 位作者 张志鹏 卢海滨 刘敏 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1784-1794,共11页

为了从宏观和微观角度探讨颗粒组成对淤堵层形成机理和加固效果的影响规律,依托天津某新近吹填造陆工程,先进行直排式真空预压法室内模型试验,然后基于颗粒流理论和PFC2D程序,在解决模拟过程中颗粒级配和孔隙比的二维转换、排水边界的... 为了从宏观和微观角度探讨颗粒组成对淤堵层形成机理和加固效果的影响规律,依托天津某新近吹填造陆工程,先进行直排式真空预压法室内模型试验,然后基于颗粒流理论和PFC2D程序,在解决模拟过程中颗粒级配和孔隙比的二维转换、排水边界的等效模拟、真空渗流场的施加等问题后,对模型进行有效的模拟计算,进而将结果推广,开展了不同颗粒组成吹填土真空预压试验的颗粒流模拟,总结了排水速率变化及颗粒运移规律。结果表明:对吹填土真空预压过程进行二维颗粒流数值模拟是有效可行的;真空预压过程中细颗粒沿渗透路径迁移,在沿途滞留,导致渗透路径变短变窄,从而形成淤堵层;对于高黏性新近吹填淤泥,在相同真空荷载作用下,黏粒质量分数越大,初期排水速率增长越快,并且随着土体不均匀系数的提高,淤堵层变得易于形成且致密,排水速率衰减越快;粉粒质量分数越大,土体孔隙率变化越均匀,尤其当粉粒质量分数大于黏粒质量分数时,真空预压加固效果有明显改善。 展开更多

关键词 新近吹填土 真空预压 颗粒流 颗粒组成 淤堵 排水速率

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潜艇高压气吹除主压载水舱过程的数值模拟 被引量：9

10

作者 张建华 胡坤 刘常波 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期363-368,共6页

采用结构化六面体网格对主压载水舱内部流场进行离散化,基于FLUENT流体计算软件,应用VOF两相流模型,对10 m及20 m水深时高压气吹除主压载水舱过程进行了数值模拟,研究了气液两相界面的形成及生长过程,深入分析了水舱排水速率的变化规律... 采用结构化六面体网格对主压载水舱内部流场进行离散化,基于FLUENT流体计算软件,应用VOF两相流模型,对10 m及20 m水深时高压气吹除主压载水舱过程进行了数值模拟,研究了气液两相界面的形成及生长过程,深入分析了水舱排水速率的变化规律,并针对压载水的残留现象提出了实际操艇过程中需要注意的问题。仿真结果与现有文献中实体模型的实验结果吻合较好,均揭示了吹除过程中水舱内部压力及排水速率的波动现象,验证了数值模拟方法的准确性和有效性。为与实际情况相符,还提出了针对入口及出口边界条件的改进方案。 展开更多

关键词 CFD 高压气 主压载水舱 两相流 排水速率

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基于VOF模型的潜艇主压载水舱吹除特性数值模拟 被引量：6

11

作者 张建华 黄海峰 +1 位作者 刘广旭 胡坤 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期234-239,共6页

为准确掌握高压气应急吹除主压载水舱过程中气-水间的相互作用规律,基于RANS方法和VOF两相流模型对实尺度模拟主压载水舱的高压气吹除特性开展了数值仿真研究,分析了入口压力与出口背压分别对入射高压气体质量流量、主压载水舱排水速率... 为准确掌握高压气应急吹除主压载水舱过程中气-水间的相互作用规律,基于RANS方法和VOF两相流模型对实尺度模拟主压载水舱的高压气吹除特性开展了数值仿真研究,分析了入口压力与出口背压分别对入射高压气体质量流量、主压载水舱排水速率以及水舱上部气压分布的影响,揭示了水舱内气水界面的生成与发展规律。仿真结果表明:应急吹除时主压载水舱排水速率呈现先波动后趋于稳定的变化规律,且水舱的内外压差始终在其耐压范围之内。研究结论可为潜艇指挥员紧急情况下果断采取应急吹除或短路吹除措施提供理论依据。 展开更多

关键词 VOF 潜艇 主压载水舱 高压气 体积分数 质量流量 排水速率

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潜艇高压气阀柱气体分配规律数值仿真 被引量：1

12

作者 胡坤 张建华 黄海峰 《中国航海》 CSCD 北大核心 2019年第3期67-70,共4页

为掌握潜艇应急吹除过程中高压气阀柱内部的流场形态及其变化规律,采用六面体结构化网格对阀柱和管路内部流场进行离散化,基于FLUENT软件,对潜艇高压气阀柱对气体的汇集和再分配过程进行简化数值模拟,研究阀柱内压力和出流气体质量流量... 为掌握潜艇应急吹除过程中高压气阀柱内部的流场形态及其变化规律,采用六面体结构化网格对阀柱和管路内部流场进行离散化,基于FLUENT软件,对潜艇高压气阀柱对气体的汇集和再分配过程进行简化数值模拟,研究阀柱内压力和出流气体质量流量分别随入口压力、出口数量和出口背压的变化规律,并根据数值仿真结果提出实际操艇时的供气方法。仿真结果表明:在对潜艇高压气应急吹除系统进行理论研究时,不能忽略阀柱对高压气的分流作用;为提高主压载水舱的吹除效率,使用高压气进行潜艇应急挽回时应尽可能多地接入高压气瓶组。 展开更多

关键词 高压气 阀柱 气体压力 气体质量流量 排水速率

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高坝水垫塘护坡板块动水压强特性试验研究 被引量：1

13

作者 马斌 臧少慧 李会平 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2021年第5期109-120,共12页

针对高坝泄洪消能防护安全问题,通过模型试验,对护坡板块背/迎水面的动水压强进行同步测量,从时域、频域角度研究护坡板块的动水压强特性,对比不同止水破坏型式和不同排水速率对护坡板块的水动力特性的影响,揭示护坡结构失稳机理。结果... 针对高坝泄洪消能防护安全问题,通过模型试验,对护坡板块背/迎水面的动水压强进行同步测量,从时域、频域角度研究护坡板块的动水压强特性,对比不同止水破坏型式和不同排水速率对护坡板块的水动力特性的影响,揭示护坡结构失稳机理。结果表明:(1)在排水失效情况下,盲缝一(仅上侧止水破坏)为止水破坏最不利情况,缝隙内的水不容易排出,护坡板块背水面脉动压强最小、时均压强最大,产生较大的时均压强差,背/迎水面测点的相关性最弱会产生较大脉动压强差;时均压强占主导地位,产生较大的背/迎水面总压差,致使板块最容易失稳。(2)对于抽排板块,当排水速率一定时,板块下部测点的时均压强差大于上部测点;随着板块排水速率的增加,背水面时均压强和背/迎水面压强差都逐渐减小,且减小趋势变大。对于水位剧烈波动区域,抽排板块相对于排水失效板块更利于护坡结构的稳定。研究成果可为水垫塘边坡防护结构的设计优化提供理论依据。 展开更多

关键词 水垫塘 护坡板块 动水压强 止水破坏 排水速率 模型试验 渗流

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崩岗土体电化学加固对抗剪特性的影响 被引量：1

14

作者 汤海艳 黄炎和 +6 位作者 林强 田培聪 蒋芳市 葛宏力 魏佳 陈嘉林 林金石 《福建农林大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2020年第2期240-247,共8页

本研究利用自制的室内电渗排水固结装置,对福建省安溪县典型崩岗红土层、砂土层、碎屑层进行电动加固试验.通电过程中通过改变CaCl2溶液浓度,分析3个土层电流、排水量及排水速率变化特征,研究电化学加固对土体含水率及抗剪强度的影响.... 本研究利用自制的室内电渗排水固结装置,对福建省安溪县典型崩岗红土层、砂土层、碎屑层进行电动加固试验.通电过程中通过改变CaCl2溶液浓度,分析3个土层电流、排水量及排水速率变化特征,研究电化学加固对土体含水率及抗剪强度的影响.结果表明:电化学加固下,红土层的抗剪强度与CaCl2溶液浓度成正相关关系,当CaCl2溶液浓度为35%时加固效果最好,但同时土体含水率和抗剪强度分布不均现象明显,阴极区域含水率和粘聚力分别比阳极区域大50.11%和36.01%;相比于普通电渗法,砂土层、碎屑层阳极区域粘聚力分别增加了107.27%、93.98%,阳极区域土体抗剪强度有显著提高,中间区域及阴极区域受CaCl2溶液浓度影响的规律不明显. 展开更多

关键词 电化学加固 崩岗 电渗法 抗剪强度 排水速率

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