固液耦合

摘要： 在钻完导管段后下隔水导管时,受潮水流速的影响,若潮水流速较大则会导致隔水导管入孔困难。通过有限元分析软件ADINA,建立了流体⁃海水与固体⁃套管相互作用的流固耦合有限元模型。经过分析可知,潮水流速越大,导管入孔时最终平衡状态下的横向偏移量越大;由于隔水导管的阻流作用,靠近导管前端潮水产生很强的绕流,导管后端附近区域产生局部涡流;在4种潮水流速(0.60、0.70、0.80、0.90 m/s)下,雷诺数及当量绕流阻力系数均处于合理区间;当钻井井眼扩径后井径为889.0 mm、下入508.0 mm隔水导管时,在潮水流速小于0.59 m/s时,不会发生遇阻现象;在潮水流速大于0.83 m/s时,会出现入孔困难现象。因此,建议潮水流速下降至0.59 m/s以下再下入隔水导管。模拟分析结果对海上油田钻入法下隔水导管具有较好的指导意义。

摘要： 为保证含陷落柱复杂煤层的安全开采,合理确定煤柱尺寸对于此类煤层水害防治至关重要。采用理论分析与数值模拟建立固-液耦合模型计算手段,计算了孔隙水压力与安全煤柱尺寸之间关系,分析了开采过程中围岩支承压力演化过程、围岩变形破坏规律、渗流演化特征等。结果表明:随着陷落柱内部孔隙水压力的不断增加,满足安全需求的煤柱尺寸增加;围岩应力分布特征呈“拱壳”型,拱顶在工作面倾斜上部区域;开采引起的围岩支承压力与陷落柱体侧支承压力存在“增强-降低-再增强”演化过程;支承压力叠加导致工作面围岩产生大量裂隙是陷落柱导水通道产生的主要原因;工作面围岩塑性区分布呈“马鞍形”;随着工作面不断推进,渗流影响范围不断增大,渗流轮廓呈梯度型分布,煤柱处孔隙水压力不断升高;综合确定了合理煤柱尺寸。研究结果为现场实际生产提供参考依据。

摘要： 为了研究陆域回填对近岸段桩基的影响,结合鱼山大桥工程,分析鱼山围垦对鱼山大桥桩基的影响,利用ABAQUS软件采用三维固结有限元法进行固液耦合分析,考虑土体渗流以及地基和桥墩桩基础与土之间的相互作用.就堤后回填加载过程对鱼山大桥工程、地基和桥梁桩基的影响进行模拟研究,得出软基海堤与桥梁的相互作用情况下陆域回填对鱼山大桥的影响.结果表明,陆域回填会增加鱼山大桥的沉降和位移.

摘要： 为保证含陷落柱复杂煤层的安全开采,合理确定煤柱尺寸对于此类煤层水害防治至关重要.采用理论分析与数值模拟建立固-液耦合模型计算手段,计算了孔隙水压力与安全煤柱尺寸之间关系,分析了开采过程中围岩支承压力演化过程、围岩变形破坏规律、渗流演化特征等.结果表明:随着陷落柱内部孔隙水压力的不断增加,满足安全需求的煤柱尺寸增加;围岩应力分布特征呈"拱壳"型,拱顶在工作面倾斜上部区域;开采引起的围岩支承压力与陷落柱体侧支承压力存在"增强-降低-再增强"演化过程;支承压力叠加导致工作面围岩产生大量裂隙是陷落柱导水通道产生的主要原因;工作面围岩塑性区分布呈"马鞍形";随着工作面不断推进,渗流影响范围不断增大,渗流轮廓呈梯度型分布,煤柱处孔隙水压力不断升高;综合确定了合理煤柱尺寸.研究结果为现场实际生产提供参考依据.

摘要： S管道是一种广泛用于混凝土湿喷机的关键部件,它的性能直接影响混凝土湿喷机这类混凝土机械的使用性能.本文使用ANSYS有限元分析软件计算了两种边界条件下充液、充气S管道的模态频率,得到各个结构参数的灵敏度.并且分析了第一阶模态频率对灵敏度的影响,为S管道的防共振使用提供了参考,并为S管道的优化设计提供了理论依据.

摘要： 自然界中的岩土是一种在应力-应变方面表现出高度非线性属性的材料.由于渗透率被广泛地认为是研究流体在岩土层内流动的规律、岩体变形以及地压控制的重要参数,为了解流体在岩土孔隙流动渗透率耦合作用机理,建立新的基于岩体渗透率与分形维数间的定量关系的数学模型,常载荷下渗透率与体积应变的演变机理模型以及孔隙-裂隙结构的岩体渗透率、应力与流体压力间的耦合方程,并对数值模型进行了理论研究和分析.

摘要： 自然界中的岩土是一种在应力-应变方面表现出高度非线性属性的材料。由于渗透率被广泛地认为是研究流体在岩土层内流动的规律、岩体变形以及地压控制的重要参数,为了解流体在岩土孔隙流动渗透率耦合作用机理,建立新的基于岩体渗透率与分形维数间的定量关系的数学模型,常载荷下渗透率与体积应变的演变机理模型以及孔隙-裂隙结构的岩体渗透率、应力与流体压力间的耦合方程,并对数值模型进行了理论研究和分析。

摘要： 采动影响下的断层活化是损伤累积作用下断层带岩体原始裂隙发育扩展的结果并与断层带岩体性质密切相关.为了研究断层原生水的存在对断层活化的影响,根据断裂力学建立水压作用下断层带岩体裂隙损伤发育力学模型,分析了断层水对断层活化的影响并利用FLAC3D内置fish语言进行固液耦合数值模拟验证.研究结果表明:断层水的存在将会导致断层带岩体裂隙面正应力降低,裂隙更容易发育扩展而增加了采动影响下断层活化的可能性.

摘要： 基于模态分析理论和结构耦合动力学中的固液耦合理论，考虑液体冷却层和内、外管表面之间的耦合效应，采用直接耦合法建立了含液体层的舰炮身管固液耦合计算模型，利用 ANSYS软件对该模型进行了模态分析. 分析结果表明，含有液体冷却层的舰炮身管固有频率降低，刚度提高，改善了火炮射击时身管的动态特性。

摘要： 在雨季，随矿山围岩崩落的上层覆盖物和土壤吸水饱和，在爆破动载荷作用下可能产生液化并涌入采场，形成井下泥石流，给矿山的安全生产带来重大危害。运用动态非线性固液耦合本构方程，研究在动载荷作用下饱和岩土液化的机理，分析爆破动载荷与井下泥石流的关系。以程潮铁矿多次发生的井下泥石流事件为例，运用OPENSEES有限元数值模拟，计算结果表明，爆破动载荷对泥石流存在直接影响，最终计算结果与数值模拟吻合，为雨季矿山的安全生产提供了依据。

摘要： 陕北侏罗纪煤田水资源短缺和突水溃砂现象,如何规避矿井突水溃砂灾害,是可持续发展中普遍面临的科学问题.鉴于神北区的粗放式大规模开发中潜水流失、生态环境不断恶化的教训(张杰,2006;侯忠杰等,2007)人对浅埋煤层三带高度以及开采对水资源的影响做了详细研究,取得了一系列成果(李涛,2001;郭欣,2013).针对大保当榆树湾矿区,本次开展固—液耦合相似性材料模拟试验和数值模拟,获取采动条件下岩体破裂损伤以及流场的响应由量变到质变(不发生突水溃砂事件)过程,分析其破坏对上覆萨拉乌苏组生态潜水的影响,为煤炭资源、水资源、生态环境及社会经济系统协调发展提供技术支撑.工作面多次周期来压没有表现出覆岩全厚度切落，即“三带合一”现象，而是出现一般开采下的“三带”，弯曲下沉带的存在；数值模拟和室内试验实现了相互验证，结果相似，冒落带高度约130m，裂隙带高度约70m，冒落角度约为60°；要使萨拉乌苏组地下水流场响应不发生质变，导水裂隙最大高度临界值应小于基岩厚度，不导通关键隔水层，为榆树湾煤矿煤炭开采提供了重要的科学依据。

摘要： 隔水层的采动稳定性模拟是开展煤层采动水土流失规律和保水开采控制研究的关键,隔水层相似材料的研制与配比变化规律研究是隔水层稳定性模拟的基础和前提.针对黏土隔水层物理力学特性及水理性,选取多种原料进行正交试验对比,得出硅油是最佳的低强度非亲水胶结剂,而凡士林为最佳的塑性变形的胶结剂,黏土对强度、塑性以及水理性都具有显著影响.通过强度、塑性和水理性的配比试验,可以模拟隔水层的应力-应变全程相似和水理性相似的"固-液"耦合模拟材料配比,解决隔水层塑性和水理性模拟难题.根据榆树湾煤矿地质原型,进行长壁工作面开采的"固-液"耦合相似模拟试验,验证相似材料配比的可行性,实现塑性隔水层的相似模拟,发现影响隔水层采动稳定性的关键因素是上行裂隙和下行裂隙.

摘要： 是在基于OpenSees计算平台上,运用孔隙介质固液耦合的三维有限单元法,对某矿山西区的采矿行为进行了数值模拟,从不同部位进行全方位全面的对比分析,评价了采用两种采矿方法而引起的地表沉降问题。

摘要： 提出了异步交叉迭代显示差分有限元数值解法,利用次塑性模型以及比奥动力学理论,对一典型地基算例的固液耦合的弹塑性动力反应进行了分析,取得了合理的结果.

摘要： “固-液”耦合是指岩体工程中固体(岩体等)与流体(水等)间的相互作用，由于流体的流动与岩体的变形和破坏产生耦合。大量的工程岩体中存在着应力场与渗流场的耦合，但长期来由于没有寻找到合适的相似材料，井工采矿同液耦合实验一直没有突破性的进展。本文在固体模型材料研究的基础上，研制了“固-液”两相相似模拟实验材料，解决了固体模型材料遇水崩解、不同介质材料相似比的耦合以及水渗流的可视性问题。通过地下煤炭开采中渗流场与应力场耦合的相似材料模拟，得出了水在工程破坏岩体中的渗流以及岩体在渗流场作用下的破坏规律，实验结论和现场实践结论一致，证明所研制的相似材料是可行的，这一实验的成功为以后研究渗流场与应力场的耦合开辟了新的途径，而且通过不同配合比和不同成型压力，可得到变化幅度较大的模型材料，用于更广泛地模拟不同的固液两场耦合。

摘要： “固-液”耦合是指岩体工程中固体(岩体等)与流体(水等)间的相互作用，由于流体的流动与岩体的变形和破坏产生耦合。大量的工程岩体中存在着应力场与渗流场的耦合，但长期来由于没有寻找到合适的相似材料，井工采矿同液耦合实验一直没有突破性的进展。本文在固体模型材料研究的基础上，研制了“固-液”两相相似模拟实验材料，解决了固体模型材料遇水崩解、不同介质材料相似比的耦合以及水渗流的可视性问题。通过地下煤炭开采中渗流场与应力场耦合的相似材料模拟，得出了水在工程破坏岩体中的渗流以及岩体在渗流场作用下的破坏规律，实验结论和现场实践结论一致，证明所研制的相似材料是可行的，这一实验的成功为以后研究渗流场与应力场的耦合开辟了新的途径，而且通过不同配合比和不同成型压力，可得到变化幅度较大的模型材料，用于更广泛地模拟不同的固液两场耦合。

摘要： “固-液”耦合是指岩体工程中固体(岩体等)与流体(水等)间的相互作用，由于流体的流动与岩体的变形和破坏产生耦合。大量的工程岩体中存在着应力场与渗流场的耦合，但长期来由于没有寻找到合适的相似材料，井工采矿同液耦合实验一直没有突破性的进展。本文在固体模型材料研究的基础上，研制了“固-液”两相相似模拟实验材料，解决了固体模型材料遇水崩解、不同介质材料相似比的耦合以及水渗流的可视性问题。通过地下煤炭开采中渗流场与应力场耦合的相似材料模拟，得出了水在工程破坏岩体中的渗流以及岩体在渗流场作用下的破坏规律，实验结论和现场实践结论一致，证明所研制的相似材料是可行的，这一实验的成功为以后研究渗流场与应力场的耦合开辟了新的途径，而且通过不同配合比和不同成型压力，可得到变化幅度较大的模型材料，用于更广泛地模拟不同的固液两场耦合。

摘要： “固-液”耦合是指岩体工程中固体(岩体等)与流体(水等)间的相互作用，由于流体的流动与岩体的变形和破坏产生耦合。大量的工程岩体中存在着应力场与渗流场的耦合，但长期来由于没有寻找到合适的相似材料，井工采矿同液耦合实验一直没有突破性的进展。本文在固体模型材料研究的基础上，研制了“固-液”两相相似模拟实验材料，解决了固体模型材料遇水崩解、不同介质材料相似比的耦合以及水渗流的可视性问题。通过地下煤炭开采中渗流场与应力场耦合的相似材料模拟，得出了水在工程破坏岩体中的渗流以及岩体在渗流场作用下的破坏规律，实验结论和现场实践结论一致，证明所研制的相似材料是可行的，这一实验的成功为以后研究渗流场与应力场的耦合开辟了新的途径，而且通过不同配合比和不同成型压力，可得到变化幅度较大的模型材料，用于更广泛地模拟不同的固液两场耦合。

摘要： 本发明涉及一种基于多物理耦合场的离散元磨粒流加工的数值模拟方法，其具体方法如下：(1)建立变口径管(本发明研究对象为四阶变口径管和五阶变口径管)几何模型；(2)变口径管流道模型的网格划分；(3)CFD‑DEM耦合物理参数设置；(4)CFD软件和DEM软件中边界条件的设置；(5)加工工艺参数选取；(6)CFD‑DEM耦合结果进行后处理；本发明方法对变口径管磨粒流加工在多物理耦合场的离散元法进行数值模拟分析，连续相和离散相通过CFD‑DEM耦合进行计算，探索了变口径管磨粒流材料去除机理以及加工参数对变口径管磨粒流加工技术的影响。

摘要： 一种基于聚光‑光热耦合的液‑固、气‑固解耦型光催化分解水系统及其使用方法，系统包括光催化分解水常压俯照反应器子系统、光催化聚光子系统及光热光催化剂子系统，光热光催化剂子系统密封设置于光催化分解水常压俯照反应器子系统内，并受到光催化聚光子系统的光照射，进行光催化分解水反应；这种新型的系统将光催化分解水固‑液‑气三相反应体系通过聚光‑光热耦合转化为液‑固、气‑固解耦型反应体系，从根本上改变三相催化界面缓慢的能质传输和转化过程，拓宽了光催化太阳能光谱的响应范围，提高了太阳能的利用效率；同时通过光催化聚光子系统可以实现从几个到几百个太阳光亮常数范围内的光强变化，大大提高了光催化分解水反应的能量转换效率，是研究在不同光强下光催化分解水液‑固、气‑固解耦型反应体系的重要实践。

摘要： 本发明公开了一种固液萃取耦合固相微萃取的土壤分析方法。其主要步骤包括：称取一定量的土壤样品，用滤纸包好放入萃取装置；用萃取溶剂对土壤样品进行提取，得到提取液；将上述步骤中得到的提取液定量加入容量瓶，在容量瓶中再加入一定浓度的内标中间使用液和替代物得到混合液1；用固相微萃取装置对混合液1进行二次萃取、净化、浓缩得到混合液2；用固相微萃取装置和气相色谱-质谱仪装置对混合液2进行分析；重复测定平行样品和梯度加标样品，计算检出限和准确度。本发明首次将固液萃取与固相微萃取耦合，适用于分析土壤中痕量半挥发性有机物，且成本低、工作量小，检测限低。

摘要： 本发明公开了一种气液和液固耦合相变储能散热装置，包含相变储能热沉模块和蒸发制冷循环模块；相变储能热沉模块包含N个相变储能热沉单元；蒸发制冷循环模块包含换热器、第一至第四阀门、压缩机、冷凝器、节流阀、分流器和若干和相变储能热沉单元一一对应的蒸发单元。相变储能热沉单元与热源直接接触，蒸发单元埋置其对应的相变储能热沉单元的相变材料之中。固态相变材料在极短时间内吸收热源全部热量熔化成液态，然后制冷循环蒸发器内液态制冷剂在间歇时间内通过流动沸腾吸收液态相变材料中的热量并使之重新凝固成固态。本发明能够有效去除机载高能设备瞬时超大热流，具有结构简单、安全可靠、散热效率高等优点。

摘要： 本实用新型公开了一种便携式液－液、液－固、固－固混合瓶，由瓶体和瓶盖构成，在瓶体内设置有内胆，内胆顶部与瓶盖通过螺纹连接。内胆上部外侧设置有棘轮，并在瓶体的瓶口内侧壁与棘轮相应位置处设置有棘爪，用以实现旋动瓶盖时内胆脱落。瓶盖内设置有内环，内环外壁设置螺纹，且与内胆上部螺纹相配合。本实用新型由于采用了内胆结构，可短时间在瓶内实现液体与液体、液体与固体或固体与固体的混合，且结构简单，实用、成本低、加工制作简便、携带使用尤为方便，是一种理想的隔离包装混合容器。

摘要： 本实用新型提供了一种煤岩液固耦合原位加载实验装置，包括三面连接一体的框架以及带有压头的压杆，所述框架的侧面从上到下依次布置有导线口、进水口以及排水口，所述框架内放置有煤岩试样，所述带有压头的压杆安装于煤岩试样正上方的框架上，所述框架临空的一面安装有钢化透明玻璃用于观测框架内煤岩试样的表面形态。本实用新型通过应力施加单元对煤岩试样施加轴向荷载，同时开启应力、应变采集单元，表面图像采集单元，实时记录液固耦合原位加载条件下，煤岩试样的强度、变形和表面形态演化规律。

摘要： 本发明公开一种基于气液固液耦合相变的自力式围护结构储能系统，包括墙体和安装在墙体内的储能环管系统，墙体包括由外向内依次设置的外侧墙基体层、保温层、内侧墙基体层；储能环管系统包括安装在外侧墙基体层内的室外侧感温包，内侧墙基体层内安装有室内侧感温包，室外侧感温包和室内侧感温包内均填充有气液相变材料，室外侧感温包和室内侧感温包通过夏季储能管和冬季储能管连通。本发明能够实现根据季节和室内外温差来自动调节相变材料位置，以解决现有技术无法最大限度获得相变材料节能效益的难题。

摘要： 本发明提出一种煤岩体固液耦合相似模拟实验装置，主要包括实验主体承载架、侧向承载架、第一加载机构、第二垂向加载机构、第三侧向加载机构、液压千斤顶、稳定支撑梁；由一个所述实验主体承载架、两个所述侧向承载架、一个所述第一加载机构、一个所述第二垂向加载机构、两个所述第三侧向加载机构、两个所述液压千斤顶、一根所述稳定支撑梁组成所述的煤岩体固液耦合相似模拟实验装置。基于该实验装置，可以实现对煤层与岩层组合体进行固液耦合实验，解决了传统实验装置不能对水压、矿山压力进行调节的难题。

摘要： 本发明提供一种三维固液耦合相似模拟松散含水层的装置及方法，装置包括箱体，箱体内部自上而下依次包括松散含水层和模拟地层，松散含水层自下而上依次包括储水池和渗水单元，渗水单元设置在模拟地层上；储水池与渗水单元相互隔离，并且储水池与渗水单元之间通过导水管连通；渗水单元包括锥形渗水板和水平渗水板，锥形渗水板设置在水平渗水板的上方，并且锥形渗水板的锥形尖部朝上设置，导水管向锥形渗水板喷水。本发明能够将水均匀地分散到水平渗水板上，且均匀地转移进入模拟地层中；相比于现有技术，本发明当向刚性体施加压力时，能够采用刚体能使模拟表土层上方所施加的压力更好的传递给下方的模拟地层。

摘要： 本实用新型公开一种基于气液固液耦合相变的自力式围护结构储能系统，包括墙体和安装在墙体内的储能环管系统，墙体包括由外向内依次设置的外侧墙基体层、保温层、内侧墙基体层；储能环管系统包括安装在外侧墙基体层内的室外侧感温包，内侧墙基体层内安装有室内侧感温包，室外侧感温包和室内侧感温包内均填充有气液相变材料，室外侧感温包和室内侧感温包通过夏季储能管和冬季储能管连通。本实用新型能够实现根据季节和室内外温差来自动调节相变材料位置，以解决现有技术无法最大限度获得相变材料节能效益的难题。