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节能燃气加热器中折流板的应力分析与优化
1
作者 杜敏 张帅平 +2 位作者 张永春 王跃成 张嘉迪 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期43-49,共7页
为了研究加热器中暴露在高温环境下折流板的应力分布规律与安全可靠性,基于有限元分析方法对其进行应力分析,选取危险截面路径进行应力线性化分析,并根据安全评定结果对折流板结构进行优化.结果表明:尖角造成的应力集中对折流板的应力... 为了研究加热器中暴露在高温环境下折流板的应力分布规律与安全可靠性,基于有限元分析方法对其进行应力分析,选取危险截面路径进行应力线性化分析,并根据安全评定结果对折流板结构进行优化.结果表明:尖角造成的应力集中对折流板的应力分布影响较大,其薄膜应力P L过高是导致应力评定危险的主要原因;折流板整体应力大小随着燃料进口速度的增大而增高,温度与热应力大小呈正相关,在不同速度下应力变化趋势相似,换热管束与折流板连接处的结构不连续会造成应力升高;优化方案中,当钝化尖角后,折流板最大热应力降低16.7%,再覆盖热障涂层时的最大热应力较钝化尖角时降低44.5%,较原始结构降低53.7%,且整体热应力下降,优化后折流板强度评定为合格. 展开更多
关键词 折流板 温度场 热流固耦合 热应力 应力评定 热障涂层
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分体箱梁中央隔涡板涡激振动抑制机理研究 被引量：2
2
作者 檀忠旭 郭国和 +2 位作者 朱乐东 朱青 权红烈 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期189-195,215,共8页
借助风洞试验和计算流体力学对分体钢箱梁的涡激振动性能及中央隔涡板的抑振效果与机理开展研究,对比不同形式(水平隔涡板、一道竖向隔涡板、两道竖向隔涡板)和尺寸中央隔涡板的抑振效果,并根据流迹与速度云图对不同形式中央隔涡板的抑... 借助风洞试验和计算流体力学对分体钢箱梁的涡激振动性能及中央隔涡板的抑振效果与机理开展研究,对比不同形式(水平隔涡板、一道竖向隔涡板、两道竖向隔涡板)和尺寸中央隔涡板的抑振效果,并根据流迹与速度云图对不同形式中央隔涡板的抑振机理进行分析。结果表明:开槽顶部水平隔涡板能够阻碍开槽处的气体对流,降低开槽内部及断面周围气流速度,增加旋涡移动和脱落难度,从而在一定程度上抑制涡激振动,抑振效果随隔涡板宽度增大而增加;开槽内部竖向隔涡板能够将旋涡稳定在隔板分隔出的几个小区域内,避免产生稳定的旋涡脱落,进而有效抑制涡激振动,设置两道半高竖向隔涡板比设置一道全高竖向隔涡板效果更好,但需对两板间距进行优化。 展开更多
关键词 分体箱梁 涡激振动 中央隔涡板 风洞试验 计算流体力学
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防波板对液氢罐式集装箱罐体结构强度的影响 被引量：5
3
作者 栗健 谭粤 +4 位作者 郭世民 夏莉 张耕 杨刚 刘培启 《压力容器》 北大核心 2024年第5期58-66,79,共10页
针对液氢罐式集装箱在公路运输条件下,运载车辆加速、转弯、刹车时会导致内部液体大幅晃动,给罐体结构带来冲击,造成失效等问题,基于液氢罐式集装箱的防波板设置,建立了罐体和内部流体域全尺寸分析模型,分析了防波板、充装率及防波板数... 针对液氢罐式集装箱在公路运输条件下,运载车辆加速、转弯、刹车时会导致内部液体大幅晃动,给罐体结构带来冲击,造成失效等问题,基于液氢罐式集装箱的防波板设置,建立了罐体和内部流体域全尺寸分析模型,分析了防波板、充装率及防波板数量对罐体薄弱位置应力的影响规律。结果表明:未设置防波板时,液体晃动会导致结构的应力水平提高20%;设置防波板可减小液体晃动程度,大幅降低流体冲击压力,最大可降低50%以上;设置防波板可降低由于液体晃动引起的应力增幅,其中3个薄弱位置最高可降低31.9%,52.8%和34.2%,有利于提高结构薄弱位置的使用寿命,并且在罐内均匀设置2块防波板时,对于降低罐体结构应力的效果最佳,是工程设计的优选形式。 展开更多
关键词 液氢罐式集装箱 防波板 液体晃动 流固耦合 结构强度
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墩头角度对竖缝式鱼道水力特性的影响 被引量：4
4
作者 韩雷 吕春玮 +2 位作者 王正君 张帅康 李洋 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第6期84-90,97,共8页
竖缝式鱼道隔板、导板的墩头角度是影响其池室水流结构的因素之一。采用数值模拟方法,依据RNGk-ε方程,主要通过改变隔板与导板墩头在迎水面与背水面角度的方式,来研究竖缝式鱼道的水力特性。在不同墩头角度情况下,通过对比相应鱼道池... 竖缝式鱼道隔板、导板的墩头角度是影响其池室水流结构的因素之一。采用数值模拟方法,依据RNGk-ε方程,主要通过改变隔板与导板墩头在迎水面与背水面角度的方式,来研究竖缝式鱼道的水力特性。在不同墩头角度情况下,通过对比相应鱼道池室内的水流流态、流速、紊动能等数据,获得较为适宜的鱼道隔板设计型式。试验结果表明:隔板和导板迎水面墩头角度逐渐增大时,均会导致池室主流逐渐靠近池室一侧边壁;在主流未受到池室边壁的影响时,水流流速整体呈下降趋势;导板迎水面墩头角度变化对池室水流结构影响更大。研究成果可为鱼道优化设计提供数据支撑。 展开更多
关键词 竖缝式鱼道 水力特性 隔板 导板 墩头角度 数值模拟 鱼道设计
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规则波作用下桩基透空型防波堤的冲刷研究
5
作者 黄姗姗 王振鲁 +2 位作者 潘新颖 梁丙臣 杨博 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期103-112,共10页
基于FLOW-3D软件,开展了3组波高、3组波周期、5种挡板形式条件下的冲刷模拟试验,分析了不同工况下防波堤结构流场变化、海床冲刷地形变化。研究结果表明:在规则波作用下,波高变化对防波堤结构流场变化及海床冲刷地形变化影响程度较小。... 基于FLOW-3D软件,开展了3组波高、3组波周期、5种挡板形式条件下的冲刷模拟试验,分析了不同工况下防波堤结构流场变化、海床冲刷地形变化。研究结果表明:在规则波作用下,波高变化对防波堤结构流场变化及海床冲刷地形变化影响程度较小。波周期则与防波堤结构周围的泥沙冲刷效率呈正相关,且影响程度较大。不同的波周期会导致挡板开孔方式对海床冲刷地形的变化呈现不同的规律,当波周期为1.5 s时,随着挡浪板开孔率的增加、挡板下部面积的增大,冲刷坑面积及体积逐渐减小,且呈线性分布;当波周期为2.0、2.5 s时,冲刷面积及体积呈二次曲线分布。 展开更多
关键词 桩基透空式防波堤 挡浪板 群桩冲刷
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SCR反应器入口段流场均匀性的数值模拟研究 被引量：28
6
作者 周健 阎维平 +1 位作者 石丽国 孔凡卓 《热力发电》 CAS 北大核心 2009年第4期22-25,共4页
以某火电厂600MW机组选择性催化还原法(SCR)反应器为对象,采用流体动力学计算软件ANSYS-CFX10.0对7种不同的导流板设计和布置方案进行数值模拟,通过速度矢量图以及引入相对标准偏差的概念,定性和定量分析比较了模拟结果,确定出最优的导... 以某火电厂600MW机组选择性催化还原法(SCR)反应器为对象,采用流体动力学计算软件ANSYS-CFX10.0对7种不同的导流板设计和布置方案进行数值模拟,通过速度矢量图以及引入相对标准偏差的概念,定性和定量分析比较了模拟结果,确定出最优的导流板布置为方案7,可使催化剂层入口处流场均匀性明显提高。 展开更多
关键词 火电厂 600 MW机组 SCR反应器 流场均匀性 导流板 数值模拟
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电袋复合除尘器气流分布数值模拟优化试验研究 被引量：8
7
作者 聂孝峰 李东阳 +2 位作者 刘源 张超 李强 《热力发电》 CAS 北大核心 2010年第7期27-30,共4页
大型串联一体式电袋复合除尘器气流分布是影响除尘效率的因素。应用数值模拟方法计算300 MW机组电袋复合除尘器内部流场状态,依据除尘器内部全流场、滤袋迎风面气流速度和滤袋单元流量分配的要求,对比3种方案后最终确定采用在电袋复合... 大型串联一体式电袋复合除尘器气流分布是影响除尘效率的因素。应用数值模拟方法计算300 MW机组电袋复合除尘器内部流场状态,依据除尘器内部全流场、滤袋迎风面气流速度和滤袋单元流量分配的要求,对比3种方案后最终确定采用在电袋复合除尘器中间设置多孔气流分布板,末端灰斗两侧沿宽度方向设置挡风板的方案。该方案应用后的试验结果与数值模拟结果基本一致,可获得良好的气流流场分布。 展开更多
关键词 300MW机组 电袋复合除尘器 流场 数值模拟 气流分布板 挡风板
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火电机组湿式冷却塔加装导流板的数值研究 被引量：27
8
作者 周兰欣 金童 +2 位作者 尹建兴 仲博学 崔皓程 《汽轮机技术》 北大核心 2010年第1期13-16,共4页
基于CFD软件和自然通风湿式冷却塔相关理论,对冷却塔喷淋区和雨区采用离散相模型计算,对填料区建立了基于Poppe理论的数值求解模型。模拟了无外界因素影响的情况下冷却塔的热力性能。结果表明:冷却塔中心区域空气的温度高湿度大,影响整... 基于CFD软件和自然通风湿式冷却塔相关理论,对冷却塔喷淋区和雨区采用离散相模型计算,对填料区建立了基于Poppe理论的数值求解模型。模拟了无外界因素影响的情况下冷却塔的热力性能。结果表明:冷却塔中心区域空气的温度高湿度大,影响整体的冷却效果。通过在雨区外围加装导流板,使空气旋转上升,增加中心区域空气扰动,增强换热能力;同时对喷水面实行分区配水,减少中心区域淋水量,结果使出塔水温降低0.481℃。 展开更多
关键词 冷却塔 数值模拟 热力性能 导流板
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板壳式换热器壳程传热性能研究 被引量：10
9
作者 刘思宇 张莹莹 +1 位作者 高磊 纪强 《压力容器》 2017年第1期18-24,共7页
形式利用FLUENT软件,在相同的工况条件下对3种具有不同折流板结构的板壳式换热器壳程传热性能进行了数值模拟分析与比较。结果表明传热性能最好的为弓形折流板结构,其次为弓缺形折流板结构,最后为环形折流板结构。通过样机试验对最优结... 形式利用FLUENT软件,在相同的工况条件下对3种具有不同折流板结构的板壳式换热器壳程传热性能进行了数值模拟分析与比较。结果表明传热性能最好的为弓形折流板结构,其次为弓缺形折流板结构,最后为环形折流板结构。通过样机试验对最优结构的板壳式换热器壳程传热性能模拟结果的正确性进行验证。此次研究对板壳式换热器壳程强化传热提供了参考,具有一定的工程实际意义。 展开更多
关键词 弓形折流板 弓缺形折流板 环形折流板 数值模拟 试验
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三角形布管方式下两种换热器传热与流阻性能研究 被引量：3
10
作者 古新 刘冰 +2 位作者 董其伍 刘敏珊 王永庆 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2012年第3期76-79,共4页
采用CFD数值模拟方法和折流板换热器、帘式折流片换热器周期性全截面计算模型,对两种换热器在正三角形布管方式下的传热系数、阻力、综合性能随Re数的变化情况进行了数值研究.研究结果表明,两种换热器对应的换热系数和壳程压力损失均随R... 采用CFD数值模拟方法和折流板换热器、帘式折流片换热器周期性全截面计算模型,对两种换热器在正三角形布管方式下的传热系数、阻力、综合性能随Re数的变化情况进行了数值研究.研究结果表明,两种换热器对应的换热系数和壳程压力损失均随Re数的增加而增大,折流板换热器的传热系数大于帘式折流片换热器,约是帘式折流片的1.32倍,但其阻力大幅高于帘式折流片换热器,是帘式折流片换热器的2.4倍左右,两种换热器的综合性能均随Re数的增大而下降,帘式折流片换热器的α/ΔΡ几乎是折流板换热器的2倍,体现了帘式折流片换热器在保持较高的传热效果的情况下,具有显著的流动减阻性能. 展开更多
关键词 换热器 折流板 帘式折流片 数值模拟
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SCR脱硝反应器导流板的结构设计 被引量：43
11
作者 徐妍 李文彦 《热力发电》 CAS 北大核心 2008年第10期49-52,54,共5页
选择性催化还原剂(SCR)脱硝反应器入口段导流板的作用是使烟气流速均匀,尽可能地分配合理通过催化剂的烟气流量。对此,以某电厂300MW机组SCR脱硝反应器中导流板为研究对象,采用FLUENT软件,通过对不同结构导流板下反应器内流场的数值模拟... 选择性催化还原剂(SCR)脱硝反应器入口段导流板的作用是使烟气流速均匀,尽可能地分配合理通过催化剂的烟气流量。对此,以某电厂300MW机组SCR脱硝反应器中导流板为研究对象,采用FLUENT软件,通过对不同结构导流板下反应器内流场的数值模拟,以及多种方案的对比分析,得出最优的导流板结构及反应器内流场分布。 展开更多
关键词 SCR 脱硝反应器 导流板 流场 数值模拟
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木材干燥窑结构对窑内空气流动特性的影响 被引量：8
12
作者 张杨 吴哲 曹军 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期116-119,共4页
采用CFD技术模拟了不同结构木材干燥窑内气流运动规律,探讨了干燥窑结构和送风速度对窑内流场速度分布、流动结构以及流动均匀性等参数的影响,并采用导流挡板对窑内流场进行了改善。结果表明:在干燥窑内装置导流板后,气流在木材堆进口... 采用CFD技术模拟了不同结构木材干燥窑内气流运动规律,探讨了干燥窑结构和送风速度对窑内流场速度分布、流动结构以及流动均匀性等参数的影响,并采用导流挡板对窑内流场进行了改善。结果表明:在干燥窑内装置导流板后,气流在木材堆进口处基本变为水平流动,不同通道内的气流速度差别显著减小,从而提高了干燥窑内部速度场的均匀性;在相同的木材量下,送风速度的大小对窑内流场的均匀性影响不大。 展开更多
关键词 木材干燥窑 导流板 CFD 流场 速度
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折流杆换热器的应用分析 被引量：3
13
作者 林友斌 郁鸿凌 +2 位作者 杨仕杰 陈梦洁 张贤安 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第6期596-598,共3页
分析了折流板换热器换热管泄漏的原因,并提出了改造方案。采用杆式折流替代板式折流,不仅解决了换热管束由于剧烈振动而导致的泄漏问题,而且换热器的总传热系数提高了34%,壳程阻力损失减小了23%,达到了良好的改造效果.
关键词 折流板 折流杆 管束振动 管束泄漏 换热性能
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基于计算流体力学的木材干燥窑内三维流场的数值模拟 被引量：8
14
作者 张杨 吴哲 曹军 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期135-140,共6页
采用CFD技术模拟了干燥窑内气流运动规律,探讨了三维空间内流场的均匀性。通过详细对比不同截面的速度分布图可知:由于挡板的导流作用,装有弧形导流板的干燥窑内流场比较均匀。分析证明利用CFD可以省时省力地模拟木材干燥窑内任何时间... 采用CFD技术模拟了干燥窑内气流运动规律,探讨了三维空间内流场的均匀性。通过详细对比不同截面的速度分布图可知:由于挡板的导流作用,装有弧形导流板的干燥窑内流场比较均匀。分析证明利用CFD可以省时省力地模拟木材干燥窑内任何时间及空间内的流场,预测风速。在干燥窑内适当安装弧形导流板可以提高木材干燥的质量。 展开更多
关键词 木材干燥窑 CFD 导流板 三维流场 速度
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折流板开孔孔径对换热器壳程性能的影响 被引量：6
15
作者 喻九阳 朱兵 +3 位作者 冯兴奎 夏文武 何伟 易先中 《石油机械》 北大核心 2004年第9期9-11,83,共3页
试验测试和研究表明 ,对于管壳式换热器 ,在其单弓形折流板的管桥处开11mm孔时 ,与未开孔折流板相比 ,壳程进出口压降下降 2 4 5 %～ 2 6 4 % ,α/Δp升高 33 3%～ 36 4 % ,Δtm 增加 2 5 %～ 3 2 % ,总传热系数K升高 0 4 %～ 4 ... 试验测试和研究表明 ,对于管壳式换热器 ,在其单弓形折流板的管桥处开11mm孔时 ,与未开孔折流板相比 ,壳程进出口压降下降 2 4 5 %～ 2 6 4 % ,α/Δp升高 33 3%～ 36 4 % ,Δtm 增加 2 5 %～ 3 2 % ,总传热系数K升高 0 4 %～ 4 5 %。由此可见 ,对折流板管桥开适当孔径 ,可使换热器的各项性能均获得一定程度提高 ,具有较好的节能降耗效果。 展开更多
关键词 弓形折流板 壳程 管壳式换热器 开孔 孔径 性能 压降 进出口 对换 增加
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基于SPH法的岩崩碎屑流与挡板相互作用模拟 被引量：6
16
作者 孙新坡 何思明 +1 位作者 肖军 左勇 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期96-103,共8页
调查了颗粒之间的相互作用及岩崩碎屑流与一个障碍之间相互作用。采用光滑粒子流体动力学法(SPH)模拟了实验中观察到的颗粒流动规律,采用的本构模型是牛顿流体模型。研究表明,岩崩碎屑流的运动和堆积受到水槽倾角和挡板的影响,水槽挡板... 调查了颗粒之间的相互作用及岩崩碎屑流与一个障碍之间相互作用。采用光滑粒子流体动力学法(SPH)模拟了实验中观察到的颗粒流动规律,采用的本构模型是牛顿流体模型。研究表明,岩崩碎屑流的运动和堆积受到水槽倾角和挡板的影响,水槽挡板周围沿深度剖面的速度图是不均匀的,随深度变化的。数值结果与干颗粒材料的水槽流砂试验进行比较,获得了一些重要的模型参数,可用于优化高山地区防御结构尺寸的设计。 展开更多
关键词 岩崩碎屑流 牛顿流体 挡板 粘度 光滑粒子流体动学法
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钻井液循环系统减缓液面波动装置研发与应用 被引量：5
17
作者 王健 陈颖 +1 位作者 张军阳 韩军伟 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期49-53,共5页
钻井施工过程中需要对溢流、井漏进行及时监控,发现问题后要立即采取相应井控措施。为实现"1m^3发现,2m^3关井"的目标,对现有溢流监测装置进行了改进。将钻井液高架槽的单挡板改为双挡板结构,利用挡板1降低钻井液流动速度,减... 钻井施工过程中需要对溢流、井漏进行及时监控,发现问题后要立即采取相应井控措施。为实现"1m^3发现,2m^3关井"的目标,对现有溢流监测装置进行了改进。将钻井液高架槽的单挡板改为双挡板结构,利用挡板1降低钻井液流动速度,减缓钻井液液面波动;利用挡板2调节液面高度,实现液面高度差变化的精确计量。根据U形管原理设计了钻井液罐浮球式装置,不仅消除了滤圆筒外液面的波动,同时解决了气泡聚集的问题,能够精确计量发生井漏或溢流后钻井液罐中钻井液的体积变化量。改进后的溢流监测装置在塔河油田60余口井进行了推广使用,其中6口井发生溢流时,该装置均能准确地发现溢流,关井后溢流量均在2m^3以内,较传统的人工方法能够更加及时准确地发现溢流。现场应用表明,该装置能有效提高发现溢流、井漏的灵敏性,解决现场发现溢流滞后的问题,可为精确发现溢流提供技术支撑。 展开更多
关键词 液面波动 浮球式装置 双挡板装置 溢流 监测
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阻流板对1/4螺旋折流板换热器综合性能的影响 被引量：2
18
作者 许伟峰 王珂 +2 位作者 靳遵龙 焦兴丽 刘敏珊 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期70-74,共5页
建立存在三角区和阻流板堵住三角区2种1/4螺旋折流板换热器模型;采用大型CFD分析软件FLUENT借助数值模拟的方法,研究阻流板对换热器壳侧流动与传热性能的影响;并对阻流板结构进行了优化分析。结果表明:增加阻流板能够有效地提高换热器... 建立存在三角区和阻流板堵住三角区2种1/4螺旋折流板换热器模型;采用大型CFD分析软件FLUENT借助数值模拟的方法,研究阻流板对换热器壳侧流动与传热性能的影响;并对阻流板结构进行了优化分析。结果表明:增加阻流板能够有效地提高换热器的壳程传热性能,但壳程压降也随之增加。小螺旋角时,增加阻流板使换热器的综合性能降低;当螺旋角增大到一定程度,阻流板增加后换热器综合性增加;阻流板完全堵住三角区时,换热器壳程传热系数最大,同时壳程压力损失也最高。螺旋角为15°,阻流板长度为5r/8时,较无阻流板时换热器综合性能基本相同,壳程传热系数增加7.5%—8.5%。计算结果为改进螺旋折流板换热器折流板结构、优化折流板间三角区、强化换热器传热等方面提供了理论依据。 展开更多
关键词 换热器 螺旋折流板 阻流板 三角区 漏流
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阁壁水库溢洪道水流控制模型试验研究 被引量：4
19
作者 杨磊 袁迪 +1 位作者 郑静 方勇生 《水电能源科学》 北大核心 2010年第6期69-71,169,共4页
针对一级消力池内的左侧回流及弯道存在超高与冲击波等问题,通过水工模型试验,以阁壁水库双弯曲溢洪道为例,分析了水力特性,提出了在一级陡槽末端设置折流坎,并在弯道段设置分流墩的方案。试验结果表明,该优化方案有效改善了弯道水流流... 针对一级消力池内的左侧回流及弯道存在超高与冲击波等问题,通过水工模型试验,以阁壁水库双弯曲溢洪道为例,分析了水力特性,提出了在一级陡槽末端设置折流坎,并在弯道段设置分流墩的方案。试验结果表明,该优化方案有效改善了弯道水流流态、满足泄洪消能防冲要求,并能较少改动现状布置,可供借鉴。 展开更多
关键词 阁壁水库 溢洪道 水流控制 模型试验 折流坎 分流墩
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Spar平台主体垂荡-月池流体耦合动力学建模及耦合效应分析 被引量：2
20
作者 刘利琴 周斌 +1 位作者 黄磊 唐友刚 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期104-110,共7页
考虑月池流体的耦合效应研究Spar平台主体垂荡运动特性。根据可变形控制体质量守恒定律及动量守恒定律建立月池内流体垂向运动方程;考虑顶张紧立管(TTRs)及张紧器刚度,建立平台主体垂荡与月池流体耦合运动模型。采用势流理论求解平台主... 考虑月池流体的耦合效应研究Spar平台主体垂荡运动特性。根据可变形控制体质量守恒定律及动量守恒定律建立月池内流体垂向运动方程;考虑顶张紧立管(TTRs)及张紧器刚度,建立平台主体垂荡与月池流体耦合运动模型。采用势流理论求解平台主体受到的波浪激励力,数值计算主体垂荡响应,分析月池底部挡板面积及耦合系数对主体垂荡的影响。结果表明,月池流体对主体垂荡有抑制作用,合理设计挡板面积可减小平台主体的垂荡运动。随着挡板开口面积的增加,主体垂荡RAO逐渐呈现两个峰,波浪周期接近月池流体垂向振动固有周期时也会激起主体较大的垂荡运动;平台主体与月池流体之间的耦合系数对主体垂荡运动影响显著。 展开更多
关键词 SPAR平台 耦合效应 垂荡 月池 挡板面积
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