水利工程用环氧树脂改性聚氨酯丙烯酸酯性能研究 被引量：3

1

作者 李贵勋 李硕硕 +2 位作者 孔令辉 刘书潭 张雷 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期84-88,116,共6页

水利工程金属结构和水工建筑物常遭受腐蚀、高速含沙水流磨蚀破坏,需对其进行便捷有效的防护。利用环氧树脂对聚氨酯丙烯酸酯(PUA)进行改性提高PUA与基体黏结性能,采用紫外光(UV)固化技术制备PUA涂层。研究了环氧树脂改性PUA的化学结构... 水利工程金属结构和水工建筑物常遭受腐蚀、高速含沙水流磨蚀破坏,需对其进行便捷有效的防护。利用环氧树脂对聚氨酯丙烯酸酯(PUA)进行改性提高PUA与基体黏结性能,采用紫外光(UV)固化技术制备PUA涂层。研究了环氧树脂改性PUA的化学结构及环氧树脂用量对PUA的力学性能、热稳定性能、耐溶剂性能和抗冲磨性能的影响。结果表明,环氧树脂改性PUA的拉伸强度随着环氧树脂用量增加,呈下降趋势,当加入5%时,PUA拉伸强度为103.0 MPa,材料呈强而脆的特性。环氧树脂加入提升了PUA的拉伸剪切强度,由0.25 MPa增至1.60 MPa。同时,环氧树脂改性PUA具有良好的耐水性能、耐溶剂性能、抗冲磨性能,5%环氧树脂改性PUA抗冲磨强度为800 h/(kg·m^(2))。 展开更多

关键词 聚氨酯丙烯酸酯 环氧树脂 涂层 黏结 抗冲磨 紫外光固化

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水轮机活动导叶防护材料抗磨蚀性能研究 被引量：2

2

作者 张雷 陈文杰 +3 位作者 李钢 周红 崔腾飞 石广帅 《水电能源科学》 北大核心 2023年第2期211-214,共4页

为避免水轮机活动导叶因磨损、空蚀而造成过流表面形态发生改变,机组效率下降,采用超声波振动空蚀机、高速加沙射流冲磨仪与圆环冲磨仪对环氧砂浆、复合树脂砂浆和聚氨酯及活动导叶基材45号钢进行空蚀与冲磨试验,基于试验结果,分析了不... 为避免水轮机活动导叶因磨损、空蚀而造成过流表面形态发生改变,机组效率下降,采用超声波振动空蚀机、高速加沙射流冲磨仪与圆环冲磨仪对环氧砂浆、复合树脂砂浆和聚氨酯及活动导叶基材45号钢进行空蚀与冲磨试验,基于试验结果,分析了不同材料的抗空蚀、抗冲磨性能,预测了材料在强空蚀作用下的使用寿命,研究了流速、冲角、含砂量等对材料磨损的影响,构建材料的磨损量预测模型。结果表明,材料的抗磨蚀性能为聚氨酯>复合树脂砂浆>环氧砂浆;材料的磨损量随流速的增长与流速呈线性或指数关系;磨损量与含砂量大体上呈线性关系;磨损量在冲角逐渐增大的情况下先达到冲击磨损峰值,随后逐渐下降,不同材料的临界冲角不同。 展开更多

关键词 水轮机活动导叶 涂层材料 抗空蚀 抗冲磨 磨损模型

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长距离重力流输水管线水锤计算及防护研究 被引量：11

3

作者 张雷 李明 +3 位作者 佟继有 张海丽 王勇 郝伯瑾 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期121-126,共6页

为进一步研究长距离重力流输水管线的水锤现象,以兴安盟经济技术开发区工业供水工程为背景,根据一维水锤计算基本原理,计算分析了阀门两阶段线性关闭快慢和组合关闭方式对长距离重力流输水管线水锤作用的规律,并在此基础上研究了关阀总... 为进一步研究长距离重力流输水管线的水锤现象,以兴安盟经济技术开发区工业供水工程为背景,根据一维水锤计算基本原理,计算分析了阀门两阶段线性关闭快慢和组合关闭方式对长距离重力流输水管线水锤作用的规律,并在此基础上研究了关阀总时间对管线水锤压力的影响。结果表明:阀门第1阶段快速关闭的幅度越大,则管线沿程水锤压力越大;阀门同时关闭时管线水锤压力较大,交错关闭时水锤压力较小;延长关阀总时间有利于减小管线水锤压力,该工程两阶段线性关闭最佳历时为1400 s。该研究对长距离重力流输水管线的安全运行具有一定的参考作用。 展开更多

关键词 长距离重力流 输水管线 关阀水锤 线性关阀 组合关阀 水锤防护

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运行工况对多沙河流水轮机导叶区磨损影响研究 被引量：7

4

作者 张雷 曹尊毅 +3 位作者 王金亮 汪生彪 杨志贤 邢建康 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第4期148-156,共9页

多沙河流上具有调峰功能的水轮发电机组运行工况转换非常频繁,水轮机经常偏离最优工况运行,导致活动导叶磨损破坏严重。为揭示运行工况对水轮机活动导叶区域固液两相流动规律的影响,建立了黄河某多沙电站原型水轮机全流道三维水体模型,... 多沙河流上具有调峰功能的水轮发电机组运行工况转换非常频繁,水轮机经常偏离最优工况运行,导致活动导叶磨损破坏严重。为揭示运行工况对水轮机活动导叶区域固液两相流动规律的影响,建立了黄河某多沙电站原型水轮机全流道三维水体模型,采用欧拉-欧拉两相流模型和RNG k-ε湍流模型对水轮机不同出力工况进行了固液两相流数值模拟计算,对不同运行工况下导叶区域的压力、流速、含沙量等进行了分析。结果表明:含沙水流会使导叶区域最小压力减小,从而增加空化发生机率;出力工况对导叶区固液两相流动影响较大,随着水轮机出力减小,导叶区最大流速反而增大,活动导叶迎水面与背水面的速度差也逐渐增大,小出力工况下,座环靠近鼻端位置高泥沙浓度区域扩散变大,活动导叶表面泥沙浓度由顶端至底部逐渐增加,活动导叶头部位置泥沙浓度最高。研究结果能够为预测多沙河流水轮机活动导叶易磨损位置和研究抗磨蚀对策提供技术支撑。 展开更多

关键词 出力工况 活动导叶 泥沙磨损 数值模拟 固液两相流

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水力机械抗空蚀涂层研究进展 被引量：6

5

作者 孔令辉 刘东 +2 位作者 张雷 李贵勋 牛金亮 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第6期157-162,共6页

空蚀是水力机械最常见的失效形式,广泛存在于水轮机、水泵等水力机械过流部件中。抗空蚀材料的研发和应用能够有效解决空蚀问题。对抗空蚀涂层的分析和研究,有助于研究人员更方便快捷地了解各类涂层的特点,并针对不同空蚀工况提出行之... 空蚀是水力机械最常见的失效形式,广泛存在于水轮机、水泵等水力机械过流部件中。抗空蚀材料的研发和应用能够有效解决空蚀问题。对抗空蚀涂层的分析和研究,有助于研究人员更方便快捷地了解各类涂层的特点,并针对不同空蚀工况提出行之有效的解决途径。阐述了流体机械过流部件空蚀的形成机理及其影响因素,综述了耐磨蚀涂层技术的研究现状和进展,评述了热喷涂、堆焊、激光熔覆和聚氨酯等不同类型涂层的优缺点,指出将材料的抗空蚀性能和抗空蚀机理有机结合,是解决空蚀问题的有效途径。 展开更多

关键词 空蚀 水力机械 涂层 激光熔覆

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水性环氧砂浆抗冲磨特性研究 被引量：6

6

作者 俞亮 张雷 郭家琛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2022年第1期134-138,148,共6页

水性环氧砂浆在水工建筑领域得到了越来越多的关注和应用,其物理力学特性尤其是抗冲磨特性是决定是否应用于排沙隧洞、溢流坝面等泄水建筑物的关键因素。针对水性环氧砂浆的抗冲磨性能,采用高速水下钢球冲磨仪模拟推移质对水性环氧砂浆... 水性环氧砂浆在水工建筑领域得到了越来越多的关注和应用,其物理力学特性尤其是抗冲磨特性是决定是否应用于排沙隧洞、溢流坝面等泄水建筑物的关键因素。针对水性环氧砂浆的抗冲磨性能,采用高速水下钢球冲磨仪模拟推移质对水性环氧砂浆的抗冲磨破坏,分析在不同转速、不同级配冲磨钢球下砂浆的抗冲磨特性,探索了适合于水性环氧砂浆的水下钢球法试验参数,提出了水性环氧砂浆抗冲磨寿命预测方法。 展开更多

关键词 水性环氧砂浆 抗冲磨 水下钢球法 推移质 寿命预测

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激光熔覆制备Fe90/WC复合涂层组织及性能研究 被引量：2

7

作者 孔令辉 张雷 +1 位作者 吴岗权 刘东 《热加工工艺》 北大核心 2024年第18期127-130,共4页

采用高速激光熔覆系统,以中心送粉的方式在45钢表面制备不同WC含量的Fe90/WC复合涂层,利用扫描电镜、数显维氏硬度计对涂层的微观结构和显微硬度进行了分析,并结合高速射流加沙冲磨仪对涂层的抗冲磨特性进行研究。结果表明:熔覆层与基... 采用高速激光熔覆系统,以中心送粉的方式在45钢表面制备不同WC含量的Fe90/WC复合涂层,利用扫描电镜、数显维氏硬度计对涂层的微观结构和显微硬度进行了分析,并结合高速射流加沙冲磨仪对涂层的抗冲磨特性进行研究。结果表明:熔覆层与基体间有良好的冶金结合,界面处无气孔、裂纹等缺陷,组织性能良好。熔覆层微观硬度随WC添加量增加而提高,WC质量百分比为60%时,显微硬度为728 HV0.2,相当于纯Fe90涂层的2.4倍。合适的WC含量能明显提高涂层的抗冲磨性能,WC质量百分比为40%时,冲蚀失重要明显低于其它几组熔覆样品。 展开更多

关键词 Fe90 WC 激光熔覆 涂层

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养护环境对混凝土限制收缩开裂影响研究 被引量：8

8

作者 张雷 王志华 +3 位作者 佟继有 张海丽 吴岗权 曹尊毅 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期156-162,共7页

在高海拔极端环境下,混凝土浇筑和养护过程中易出现裂缝,影响结构的工程质量和安全运行。通过圆环法混凝土限制收缩开裂试验,研究了不同温度(-5、10、25、40℃)、湿度(50%、65%、80%)对混凝土早龄期受限收缩开裂的影响,揭示了早龄期混... 在高海拔极端环境下,混凝土浇筑和养护过程中易出现裂缝,影响结构的工程质量和安全运行。通过圆环法混凝土限制收缩开裂试验,研究了不同温度(-5、10、25、40℃)、湿度(50%、65%、80%)对混凝土早龄期受限收缩开裂的影响,揭示了早龄期混凝土开裂的机理。结果表明:早龄期混凝土的抗压强度和弹性模量随养护温度和湿度的提高而增大,抗压强度随龄期的增长比弹性模量随龄期的增长更加明显;养护温度的降低或养护湿度的增大会减轻混凝土的干燥收缩以及自收缩作用,从而减小混凝土的内部应力,提高其抗开裂能力;提出了混凝土早龄期限制收缩开裂的预测模型,可准确预测混凝土早龄期限制收缩开裂时间。研究成果为混凝土开裂控制技术提供了基础数据支撑。 展开更多

关键词 混凝土 限制收缩 养护环境 圆环试验 龄期

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水性环氧砂浆与混凝土界面剪切性能试验研究 被引量：5

9

作者 张雷 黄飞亚 +4 位作者 张英豪 曹建国 吴安兴 赛米·艾木都立 刘东 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2023年第2期39-43,共5页

针对水泥基修补材料与混凝土界面剪切强度没有标准测试方法的问题,设计了一种双L直剪试验装置,该装置能够有效避免弯曲应力的影响,使界面处发生纯剪破坏。采用该装置试验研究了混凝土表面粗糙度、含水率和界面剂类型对砂浆-混凝土界面... 针对水泥基修补材料与混凝土界面剪切强度没有标准测试方法的问题,设计了一种双L直剪试验装置,该装置能够有效避免弯曲应力的影响,使界面处发生纯剪破坏。采用该装置试验研究了混凝土表面粗糙度、含水率和界面剂类型对砂浆-混凝土界面剪切强度的影响。结果表明:适度的粗糙处理有利于剪切强度的提高,粗糙度过大剪切强度反而降低;混凝土表面含水率越高,界面剪切强度越低,含水率对剪切强度影响显著;使用界面剂能够加强界面过渡区的结构,依据混凝土表面干湿情况选取合适的界面剂有助于黏结界面抗剪性能的提高。 展开更多

关键词 双L直剪 混凝土 水性环氧砂浆 粗糙度 含水率 界面剂

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闸门开度对泄洪排沙隧洞水力特性影响研究 被引量：3

10

作者 张雷 王中林 +3 位作者 苏昊 王先忠 曹尊毅 邹乐乐 《水电能源科学》 北大核心 2023年第3期117-120,共4页

为揭示闸门开度对泄洪排沙隧洞水力特性的影响规律,建立了不同闸门开度下的排沙隧洞二维模型,采用VOF法和标准κ-ε紊流模型对泄洪排沙隧洞易磨蚀断面流场进行三维数值模拟计算,获得了闸门附近的流态、流速、压强等水力特性,并对比分析... 为揭示闸门开度对泄洪排沙隧洞水力特性的影响规律,建立了不同闸门开度下的排沙隧洞二维模型,采用VOF法和标准κ-ε紊流模型对泄洪排沙隧洞易磨蚀断面流场进行三维数值模拟计算,获得了闸门附近的流态、流速、压强等水力特性,并对比分析了不同闸门开度下的水力特性,得到了闸门处至挑坎之前的空化数。结果表明,当闸门小于1/2最大开度运行时,闸门开度越大,隧洞水流流态越平顺,临底流速过渡越平顺,且隧洞底板上下游压力差越小;闸门开度越小,有压洞内流速越小,容易造成泥沙淤积;闸门开度越大,对隧洞整体运行越有利。研究结果对水工隧洞闸门的运行开度优化及闸门底坎抗磨修复具有指导意义。 展开更多

关键词 泄洪排沙隧洞 闸门开度 水力特性 VOF法 抗磨修复

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激光熔覆陶瓷增强Fe基涂层的研究进展 被引量：1

11

作者 孔令辉 张雷 +1 位作者 李贵勋 刘书潭 《热加工工艺》 北大核心 2022年第24期1-5,24,共6页

针对Fe基陶瓷涂层的研究和发展现状,介绍了常用的陶瓷相类型和性能,评述了两种最常用激光熔覆陶瓷增强铁基复合涂层的制备方法,即机械外加法和原位合成法的研究现状。分析了两种制备方法的基本特征,并对提高陶瓷增强Fe基复合涂层性能的... 针对Fe基陶瓷涂层的研究和发展现状,介绍了常用的陶瓷相类型和性能,评述了两种最常用激光熔覆陶瓷增强铁基复合涂层的制备方法,即机械外加法和原位合成法的研究现状。分析了两种制备方法的基本特征,并对提高陶瓷增强Fe基复合涂层性能的方式进行了综述;指出了目前研究存在的问题,对未来的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 陶瓷相 激光熔覆 铁基 稀土掺杂

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基于EMD-MGWO-LSTM的大坝沉降预测模型 被引量：4

12

作者 卢文欣 张雷 +2 位作者 刘波 任杰 托乎提·尼亚孜 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第35期15224-15232,共9页

大坝变形预测的准确性对大坝结构稳定和整体安全至关重要。近年来,为提升预测精度,优化算法广泛应用于大坝预测模型。然而,传统优化算法易陷入局部最优解,制约模型性能。为此,引入一种随机搜索机制至灰狼算法(grey wolf optimizer,GWO)... 大坝变形预测的准确性对大坝结构稳定和整体安全至关重要。近年来,为提升预测精度,优化算法广泛应用于大坝预测模型。然而,传统优化算法易陷入局部最优解,制约模型性能。为此,引入一种随机搜索机制至灰狼算法(grey wolf optimizer,GWO),通过Metropolis接受准则进一步改进GWO,优化算法性能。然后,创新性地将经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)、改进灰狼算法(modify GWO,MGWO)以及长短期记忆网络(long short-term memory network,LSTM)相融合构建一个先进的大坝沉降预测模型。以新疆五一水库实测数据作验证,采用EMD对实测数据进行处理,深入分析各分量不同的变化特征;随后,利用MGWO对LSTM的超参数精确调优,实现大坝沉降的精准预测。最后将EMD分解前后模型进行了对比分析。结果表明,提出的EMD-MGWO-LSTM大坝沉降预测模型在4个误差性能指标上均表现出显著优势,具有更高的拟合精度和卓越的预测性能。研究成果增强了其适应性,在复杂多变的大坝动态运行环境中仍然能够保持快速的响应和准确的预测,为大坝安全监测与预警提供技术支撑,有力地推动了水利现代化防洪减灾技术的发展与升级。 展开更多

关键词 大坝沉降预测 EMD LSTM MGWO

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烷基胺功能化石墨烯/聚氨酯复合材料的制备与性能 被引量：1

13

作者 李贵勋 王亚东 +5 位作者 李硕硕 郑军 张雷 周飞虎 吴定平 王庆书 《塑料工业》 CSCD 北大核心 2023年第12期110-117,共8页

为改善聚氨酯材料综合性能,利用烷基胺功能化石墨烯(GO-ODA)与聚氨酯预聚体原位聚合制备石墨烯/聚氨酯(GO-ODA/CPUE)复合材料。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对复合材料化学结构、断面形态进行了研究... 为改善聚氨酯材料综合性能,利用烷基胺功能化石墨烯(GO-ODA)与聚氨酯预聚体原位聚合制备石墨烯/聚氨酯(GO-ODA/CPUE)复合材料。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对复合材料化学结构、断面形态进行了研究,通过拉伸性能、静态接触角测量等方法研究了GO-ODA对复合材料的力学性能、耐水性能的影响。结果表明,GO-ODA可均匀分散于聚氨酯,两者相容性明显改善。适量加入GO-ODA可提高复合材料的拉伸强度,当GO-ODA质量分数为0.04%时,复合材料的拉伸强度达到30.7 MPa,比纯聚氨酯提高了24.0%。GO-ODA的加入提升了复合材料的疏水性能和耐水性能,当GO-ODA质量分数为0.08%时,复合材料的静态接触角比纯聚氨酯增加了9.5°,耐水性能提高了9.7%。 展开更多

关键词 聚氨酯 力学性能 石墨烯 耐水性能

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