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基于水-热耦合模型的多年冻土隧道隔热层厚度优化研究
被引量:
2
1
作者
郭硕栋
王晓川
+1 位作者
张耀阳
陈泽盟
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期192-200,共9页
为了使多年冻土隧道围岩保持冻结状态,经常选择在隧道衬砌结构中铺设保温隔热层的方法以防止围岩产生冻融破坏。保温隔热层的厚度是影响多年冻土隧道结构的稳定性和工程经济的一个重要参数。针对这一问题,建立了考虑渗流和冰水相变的水...
为了使多年冻土隧道围岩保持冻结状态,经常选择在隧道衬砌结构中铺设保温隔热层的方法以防止围岩产生冻融破坏。保温隔热层的厚度是影响多年冻土隧道结构的稳定性和工程经济的一个重要参数。针对这一问题,建立了考虑渗流和冰水相变的水-热耦合模型,并将该模型嵌入COMSOL Multiphysics数值软件中加以应用。以青海省某隧道为研究对象,对该隧道洞口段保温隔热层厚度的优化设计进行研究。结果表明:隧道仰拱位置被确定为优化设计的不利位置,隧道开挖在第1年的5月23日温度达到最高,被确定为优化设计的不利时间;不利位置处的最高温度随保温隔热层厚度的增加而下降,通过拟合公式计算出最优隔热层厚度为7.2 cm;在最优保温隔热层厚度下隧道衬砌背后围岩温度均处于0℃以下,不会产生冻融破坏。隧道在设计隔热结构时采用7.2 cm的隔热层厚度提高了围岩隧道结构的稳定性。
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关键词
隧道隔热层厚度
多年冻土
水-热耦合
温度场
数值模拟
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职称材料
球面配流副油膜动态耦合建模及求解方法
被引量:
1
2
作者
任东杰
许顺海
+2 位作者
王少萍
刘小平
白林迎
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期2771-2779,共9页
柱塞泵摩擦副多场耦合建模及求解是柱塞泵失效机理研究及可靠性提升的基础,针对双斜式柱塞泵球面配流副多场耦合模型求解难的问题,提出油膜厚度场-压力场-温度场动态耦合模型及求解方法。在球面配流副受力分析的基础上结合雷诺方程和能...
柱塞泵摩擦副多场耦合建模及求解是柱塞泵失效机理研究及可靠性提升的基础,针对双斜式柱塞泵球面配流副多场耦合模型求解难的问题,提出油膜厚度场-压力场-温度场动态耦合模型及求解方法。在球面配流副受力分析的基础上结合雷诺方程和能量方程建立球面配流副油膜厚度场-压力场-温度场耦合模型;基于有限差分法和牛顿迭代法求解动态耦合模型,温度场、压力场、厚度场间相互耦合变化;通过仿真求解,与现有模型进行对比,结果相近且更符合实际,验证了所提模型及求解方法的有效性。
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关键词
双斜式柱塞泵
球面配流副
厚度场-压力场-温度场耦合模型
有限差分法
牛顿迭代法
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职称材料
题名
基于水-热耦合模型的多年冻土隧道隔热层厚度优化研究
被引量:
2
1
作者
郭硕栋
王晓川
张耀阳
陈泽盟
机构
河南理工大学土木工程学院
中交二公局第四工程有限公司
出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期192-200,共9页
基金
中交二公局局级重点课题(22020-4-17)。
文摘
为了使多年冻土隧道围岩保持冻结状态,经常选择在隧道衬砌结构中铺设保温隔热层的方法以防止围岩产生冻融破坏。保温隔热层的厚度是影响多年冻土隧道结构的稳定性和工程经济的一个重要参数。针对这一问题,建立了考虑渗流和冰水相变的水-热耦合模型,并将该模型嵌入COMSOL Multiphysics数值软件中加以应用。以青海省某隧道为研究对象,对该隧道洞口段保温隔热层厚度的优化设计进行研究。结果表明:隧道仰拱位置被确定为优化设计的不利位置,隧道开挖在第1年的5月23日温度达到最高,被确定为优化设计的不利时间;不利位置处的最高温度随保温隔热层厚度的增加而下降,通过拟合公式计算出最优隔热层厚度为7.2 cm;在最优保温隔热层厚度下隧道衬砌背后围岩温度均处于0℃以下,不会产生冻融破坏。隧道在设计隔热结构时采用7.2 cm的隔热层厚度提高了围岩隧道结构的稳定性。
关键词
隧道隔热层厚度
多年冻土
水-热耦合
温度场
数值模拟
Keywords
tunnel insulation layer
thickness
permafrost
hydro-thermal
coupling
model
temperature
field
numerical simulation
分类号
U452.12 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
球面配流副油膜动态耦合建模及求解方法
被引量:
1
2
作者
任东杰
许顺海
王少萍
刘小平
白林迎
机构
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院
中铁工程装备集团有限公司
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期2771-2779,共9页
基金
国家自然科学基金(51875014,51875015,51620105010)。
文摘
柱塞泵摩擦副多场耦合建模及求解是柱塞泵失效机理研究及可靠性提升的基础,针对双斜式柱塞泵球面配流副多场耦合模型求解难的问题,提出油膜厚度场-压力场-温度场动态耦合模型及求解方法。在球面配流副受力分析的基础上结合雷诺方程和能量方程建立球面配流副油膜厚度场-压力场-温度场耦合模型;基于有限差分法和牛顿迭代法求解动态耦合模型,温度场、压力场、厚度场间相互耦合变化;通过仿真求解,与现有模型进行对比,结果相近且更符合实际,验证了所提模型及求解方法的有效性。
关键词
双斜式柱塞泵
球面配流副
厚度场-压力场-温度场耦合模型
有限差分法
牛顿迭代法
Keywords
double-oblique-type axial piston pump
spherical port pair
coupling model of thickness field-pressure field-temperature field
finite difference method
Newton’s method
分类号
TH137.51 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于水-热耦合模型的多年冻土隧道隔热层厚度优化研究
郭硕栋
王晓川
张耀阳
陈泽盟
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024
2
在线阅读
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职称材料
2
球面配流副油膜动态耦合建模及求解方法
任东杰
许顺海
王少萍
刘小平
白林迎
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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