寒区隧道地源热泵供热系统及优化分析

为解决寒区隧道冻害问题,将地源热泵型供热系统应用于内蒙古博牙高速林场隧道中.系统由取热段、加热段、热泵和分、集水管路组成,可用于隧道洞口段衬砌和排水系统加热.在分析研究该系统传热机理的基础上,建立考虑热阻和热源的隧道取热段传热模型,利用叠加原理、格林函数法和拉普拉斯变换法相结合的方法获得其解析解.热交换管间距对热交换管换热量有显著影响,随着管间距的增加,换热量呈线性增加.热交换管换热量随隧道埋深的增加而呈线性增加,热交换管应布置在埋深深的部位.与热泵持续运行相比,间歇运行有利于土壤温度场的恢复,有助于提高热泵运行效率.     

寒区隧道地源热泵加热系统埋管间距优化分析

为预防寒区隧道冻害问题,将地源热泵型供热系统应用于内蒙古博牙高速公路林场隧道中,用于对隧道洞口段衬砌和排水系统加热.采用有限元计算方法,首先通过对初始温度场的计算反演出岩体各项热物性参数,再以试验所得热交换管实际换热量作为模型中管壁的内边界条件进行热交换管的岩土热响应分析.计算结果显示,隧道内热交换管管壁温度及管间温度与现场试验结果能够很好地吻合,满足工程精度要求.利用验证后的有限元计算模型对热交换管间距进行优化,得到埋管最优间距为0.5～0.8m.     

长坪隧道浅埋软弱围岩段施工监测与结构承载状况分析

通过对长坪隧道出口浅埋软弱围岩段施工的跟踪监测,分析和总结了围岩变形、锚杆轴力、围岩压力、钢拱架内力、喷射砼与二次衬砌砼结构的承裁状况,研究结果表明:该洞段采用台阶分部开挖法施工是适宜的,它能较为有效地抑制围岩的变形;隧道拱部施筑的锚杆作用和效果明显大于边墙部位的锚杆,二次衬砌砼承载结构所受到的压力约为其同部位围岩压力的1/3～1/2.     

公路隧道钢拱架施工技术及质量控制要点

隧道开挖完成后,为了快速控制围岩变形及防止坍塌,应及时进行初期支护.初期支护体系中,钢支撑一般包括钢筋格栅钢架、工字钢钢拱架及H型钢拱架等,其中工字钢钢拱架较格栅钢架的刚度较大、独立承载能力强,加工安装较H型钢相对简单方便,因此应用最为广泛.目前,公路隧道以新奥法为理论支持,最主要的一种初期支护形式为锚杆、钢拱架、钢筋网片及喷射混凝土形成联合支护体系.本论述重点就钢拱架的标准化加工、施工安装及质量控制方法进行分析探讨,为相关施工提供参考.     

复合衬砌量化修正渗透系数隧道涌水量的计算方法

为了使用轴对称解计算设置防水板和排导系统的复合式衬砌的隧道涌水量,假定隧道二次衬砌均匀渗水,从隧道涌水量不变的角度,通过反演分析得到复合衬砌的一个量化修正渗透系数K^*_l.通过六盘山特长隧道实际工程验证了这种方法的可行性及准确性,为复合衬砌涌水量计算提供了有利条件.     

黄土隧道施工质量缺陷分析与处理探索

通过对陕北地区黄土隧道施工管理的工程实践,对黄土隧道施工中常出现的初期支护入侵二次衬砌断面导致二次衬砌厚度不足、初期支护施工出现钢拱架间距过大、下导坑拱架底部没有伸入仰拱且有黄土夹层、二次衬砌错台、仰拱厚度不足、衬砌背后有空洞等质量缺陷进行了分析,并总结了处理方案和预防措施,最终提出施工管理措施,以便更好地管理黄土隧道的施工,保证工程施工质量.     

泥质粉砂岩地层浅埋联拱隧道锚杆支护效果

锚杆在软弱围岩等特殊地层中的作用效果一直是近几年的研究热点。为了明确泥质粉砂岩地层中系统锚杆的作用效果,通过现场监测的方法研究了泥质粉砂岩地层联拱隧道取消锚杆试验段与布设锚杆试验段拱顶沉降、水平收敛、围岩压力以及钢拱架内力等监测项目的变化规律和异同。结果表明:取消锚杆试验段拱顶沉降、水平收敛与布设锚杆试验段差别不大;取消锚杆试验段围岩压力略大,但分布较为均匀,试验段围岩压力均小于理论计算值;联拱隧道先开挖洞拱架内力大于后开挖洞,布设锚杆试验段由于锚杆约束拱架的作用导致拱架受力较小;隧道大部分位置锚杆受压,轴力范围为-4.45～4.23 kN,最大拉力占杆体极限拉力值的2.35%,锚杆抗拉效用无法得到充分发挥。     

黄土公路隧道衬砌开裂分析

衬砌开裂是黄土公路隧道普遍存在的病害。为了预防和处治衬砌开裂,保证黄土隧道结构的长期稳定性,针对甘肃省榆中县新庄岭黄土公路隧道衬砌开裂的病害特征,运用数值仿真、实测等手段分析了病害产生的机理和原因。结果表明,黄土浸水导致土体强度降低、变形增大,从而增大了围岩塑性区范围和变形压力,恶化了衬砌结构受力状况,使衬砌结构拱顶内侧及拱脚外侧被拉裂,进而使拱脚内侧被压裂。根据隧道病害状况,提出了采用环氧树脂嵌补及凿槽嵌入钢拱架法处治衬砌开裂的建议,为分析和处治黄土公路隧道衬砌开裂提供了依据。     

浅谈两伊铁路隧道衬砌漏水原因及对策

隧道衬砌漏水,将直接影响隧道使用寿命,而强化防水板施工质量是防止隧道漏水的的关键。本文从防水板施工工艺及流程、防水板的保护及施工注意事项、防水板铺设与相关工序的关系四个方面,对隧道漏水成因及施工对策进行论述。     

谈隧道钢拱架加固施工

嘉镜线大青羊隧道K46+929,全长2 592m.该隧道由于施工质量渗漏水腐蚀等原因,致使混凝土衬砌出现开裂、错台,拱部、边墙出现不同程度裂缝、隧道边墙漏水加剧,采用隧道衬砌结构加固补强安装钢拱架、锚喷、注浆加固施工.根据实际情况,合理安排各工序同步进行施工,每日180 min天窗,洞内接触网采取同步停电作业,确保运营行车安全和施工人员的人身安全.     

隧道式加热炉热流场模拟分析

根据炉体结构为细长形以及多段重复的特点,对隧道式加热炉热风进气口和导流板导流孔截面进行等效处理,建立了工作截面的二维模型;根据加热工艺过程中恒温时段较长的特点,采用了稳态流场和温度场的模型;利用流体力学软件FLUENT对实际生产中彩色显像管在隧道式加热炉内加工时的炉内热流场分布情况进行了分析,获得了流速场和温度场;其中流速场与根据等效结构制作的流体图案模型获得的流体图案相吻合;所得到的温度场的个别特征点温度与实际测量结果相符,指出大幅度的温度波动是导致玻壳经常爆裂的主要原因。     

短周期风洞叶栅端壁换热试验研究

实验对短周期风洞中无气膜孔和带气膜孔时涡轮叶片端壁的换热做了实验研究,得出了无气膜孔端壁换热系数和叶栅入口雷诺数、出口马赫数之间的变化关系,另外得出了带气膜孔端壁在不同的叶栅入口雷诺数、出口马赫数、流量比时对换热系数的影响。实验结果表明：无气膜孔端壁上的换热系数分别在不同的叶栅入口雷诺数和出口马赫数下有着明显的变化;带气膜孔端壁上换热系数随流量比和叶栅入口雷诺数的增大而增大,而在低流量比时马赫数对端壁换热系数没有明显的影响。     

气动－声学风洞热交换器的气动噪声研究

为了评估矩形翅片椭圆管热交换器的声学性能,用传声器在模型风洞中分别测量5个风速下热交换器进出口声学特性.通过试验发现,在所测量风速下,热交换器自身产生的气动噪声大小约为8.9～10.7dB,其能量主要集中在中低频.相同管排数下漩涡脱落频率随迎面风速呈线性增加,表明对于给定热交换器存在1个不变的斯托拉哈尔数.     

短周期跨声速风洞叶栅换热实验验证

利用短周期风洞,在发动机典型雷诺数和马赫数状态下对MarkII叶型进行了表面换热测量;用基于一维半无限假设的脉冲响应法将测量的表面温度处理为热流密度,并用最小二乘法得到主流绝热壁温和表面换热系数。实验结果与国外文献使用稳态实验方法获得的结果基本一致。对数据处理方法进行了详细的误差分析,并将二维瞬态热分析法与脉冲响应法进行了对比,表明在叶片前缘曲率较大处、尾缘壁厚较薄处和换热系数剧烈变化处,一维半无限大假设条件遭到破坏,脉冲响应法的计算结果存在偏差。     

短周期风洞上动叶表面压力和换热测量

采用短周期冷态传热风洞研究了某型放大动叶表面静压及换热系数分布,实验中雷诺数和叶栅压比范围涵盖了叶片的典型工作状态.结果表明:压比是影响表面压力系数的主要因素,雷诺数的影响可以忽略;雷诺数和压比都会影响表面换热系数和绝热壁温,随着雷诺数的增大,叶片表面换热系数增加,吸力面转捩点前移,大雷诺数的换热系数分布趋势有别于小雷诺数;保持主流总温不变,随着叶栅压比的增大或雷诺数的减小,绝热壁温降低,小雷诺数下绝热壁温实验值低于平板的理论计算值.     

火灾烟流与围岩间不稳定换热系数探讨

根据巷道实际规模火灾实验数据，分析了火灰烟流与巷道围岩间不稳定换热系数的影响因素，建立了它与无因次数群的函数关系，用回归分析法给出了不稳定换热系数的计算式。     

水电站无压尾水洞引风过程的热湿交换特性

在无压尾水洞引风过程的准三维数学模型基础上,对在不同岩层热参数、引风风速及尾水温度条件下的全年引风特性进行了模拟计算,分析了各因素对无压尾水洞引风热湿交换特性的影响。结果表明:在无压尾水洞引风过程中,空气与尾水表面的热湿交换占主导作用,其热湿交换量占总量的80%~90%,洞体岩层的长期热累积效应对引风特性的影响很小;引风参数沿流动方向近似以指数规律逐渐接近对应尾水温度的饱和状态,且空气参数变化周期为1年。     

汽车散热器传热特性的风洞实验研究

通过风洞实验对整体结构相同而散热带波距不同的汽车散热器分别进行实验数据采集,获取了散热器冷却水进出口温度、水流量、冷却空气进出口温度、空气流量、散热量、风阻及水阻等相关实验数据.根据实验数据研究分析散热器的散热量、风阻与散热带波距的关系.对水口位置不同的散热器的换热情况进行了实验研究,分析比较它们的换热特性和流动特性;同时还进行了双排水管与单排水管管带式散热器性能对比实验研究.最后根据实验数据和分析结果进行优化设计.