-
题名基于泵送混凝土管道堵塞破损特性CFD分析
被引量：4
- 1
-
-
作者
南轩
刘艳慧
梁爽
张明飞
王静
张玉波
李靖
-
机构
云南农业大学建筑工程学院
云南农业大学水利学院
云南农业大学云南省高校城乡水安全与节水减排重点实验室
-
出处
《水电能源科学》
北大核心
2019年第7期110-112,共3页
-
基金
中国水利水电十四工程局有限公司科技项目(201727)
水利部科技推广计划项目(2014TG2411)
-
文摘
针对龙开口水电站在泵送混凝土过程中存在的管道堵塞、弯管处破裂、泵送混凝土离析度大等问题,基于流体模型与颗粒流动力学理论相结合的方法,将体积分数引进到质量、动量和能量守恒中,从而构成连续性方程,分析各相之间的耦合作用和曳力规律;采用CFD数值分析方法结合实际施工工况分析混凝土泵送过程中产生问题的原因。结果表明,随着固体颗粒对管道的冲蚀导致粗糙度增大,通过动压力、流速、离析程度、溶蚀情况、质量差等方面表现出来,严重影响了混凝土的正常泵送,最终导致离析度增大流动减缓,在弯管处形成堵塞或破损。研究成果可为解决此类问题提供参考。
-
关键词
混凝土
冲蚀
粗糙度
堆积
堵塞
-
Keywords
concrete
erosion
roughness
accumulation
blockage
-
分类号
TU755.5
[建筑科学—建筑技术科学]
-
-
题名基于流固耦合作用下泵送混凝土管破损的力学特性分析
被引量：3
- 2
-
-
作者
南轩
李靖
刘艳慧
欧福超
王静
-
机构
云南农业大学建筑工程学院
云南农业大学云南省高校城乡水安全与节水减排重点实验室
云南农业大学水利学院
-
出处
《水电能源科学》
北大核心
2019年第8期104-106,共3页
-
基金
云南省教育厅基金项目
水利部科技推广计划项目（2014TG2411）
-
文摘
为明确混凝土泵送过程中弯管处的冲蚀破损机理,寻求合理的改善方法,利用ANSYS双向流固耦合流动模型,采用颗粒多相流和管道壁面相互作用传递数据的方式,模拟龙开口#1隧洞的泵送过程,得到应力、应变、应变能的变化曲线和云图。结果表明,泵送混凝土管道内部的应力、应变、应变能随时间呈现波动变化,持续的应力波动导致管材疲劳,增加了材料老化和破损几率,这是导致弯管处材料硬化开裂的主要原因,且弯管上半部分的应力峰值更高更易破裂。研究成果对于改进弯管处设计有重要意义。
-
关键词
混凝土
流固耦合
管道
应力
波动
破损
-
Keywords
concrete
fluid-solid coupling
piping
stress
fluctuation
breakage
-
分类号
TU755.5
[建筑科学—建筑技术科学]
-
-
题名泵送混凝土管道冲蚀疲劳失效数值模拟
被引量：3
- 3
-
-
作者
孙语晨
张玉波
李靖
南轩
袁玉麟
-
机构
云南农业大学建筑工程学院
云南农业大学云南省高校城乡水安全与节水减排重点实验室
-
出处
《桂林理工大学学报》
CAS
北大核心
2022年第3期628-635,共8页
-
基金
云南省基础研究计划青年项目(2019FD097)
云南省教育厅科学研究基金项目(2020Y156)。
-
文摘
为研究泵送混凝土中非牛顿流体-颗粒、颗粒颗粒和颗粒管壁之间的相互作用,探明管道堵塞机制,基于计算流体动力学和离散元法(CFD-DEM)分析了混凝土各相在泵送过程中的运动演化规律;利用非牛顿流体-颗粒两相流管道侵蚀寿命预测模型分析了混凝土流动对管道壁面的冲蚀磨损机制,预测了管道的冲蚀疲劳寿命。结果表明:模拟结果与工程及实验相吻合,在管道流场发生变化处(进口、出口、弯管处)管道壁面冲蚀相对严重,该部位的寿命仅为工程工况条件连续工作29 d;此外,颗粒粒径越大对壁面的磨损越严重,粒径范围15~30 mm的颗粒与管壁之间的切向作用力占比达42.81%,导致能量损失33.02%;弯管段颗粒碰撞次数大约是直管段的2倍,颗粒在直管段的动能明显高于弯管段且弯管段的切向动能损失高于直管段,这说明弯管段更容易堵塞。模拟结果能够为泵送混凝土的管道设计及维护提供理论支撑。
-
关键词
泵送混凝土
CFD-DEM
颗粒流体-管壁互作用
管壁冲蚀
疲劳寿命预测
-
Keywords
pumping concrete
CFD-DEM
particle-fluid-pipe wall interaction
pipe wall erosion
fatigue life prediction
-
分类号
TU528.53
[建筑科学—建筑技术科学]
-
-
题名基于CFD-DEM耦合的土壤渗透性数值分析
被引量：2
- 4
-
-
作者
李云川
赵崤隆
石平平
李靖
南轩
王静
-
机构
云南农业大学资源与环境学院
云南农业大学云南省高校城乡水安全与节水减排重点实验室
云南农业大学水利学院
-
出处
《江苏农业科学》
2020年第16期255-259,共5页
-
基金
云南省教育厅科学研究基金(编号:2019Y0077)
水利部科技推广计划(编号:2014TG2411)。
-
文摘
基于计算流体动力学与离散元(CFD-DEM)耦合的数值模拟方法,结合土壤入渗试验,进行土壤渗透系数随土层深度变化的研究。试验结果表明,随着入渗过程的持续,3、6、9 cm土柱渗透系数分别由0.0080、0.0110、0.0075 mm/s逐渐降低。在液固耦合模型中,通过计算流体动力学(CFD)设置流体相参数,离散元(DEM)模拟土壤颗粒固体相,得出渗流速率与土层深度的定量变化关系式为y=ax^2+bx+c(y为渗流速率;x为土层深度;a为常数,等于-0.07886;b为常数,等于-0.00867;c为常数,等于0.09296)。通过方差分析对模型拟合的回归性方程进行验证,得到相关系数R 2=0.9503,校正决定系数R 2 adj=0.99977,都接近于1,表明拟合性好。
-
关键词
土壤渗透系数
数值分析
液固耦合
CFD
DEM
数值模拟
-
分类号
S152.72
[农业科学—土壤学]
-
