新型导电排水板及装配式淤泥脱水装置试验研究

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:quake_bj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了保护城市河流的生态环境,改善河流的水动力条件,需要定期对河流进行清淤,清淤工程产生大量的高含水率淤泥随意堆置需要大量土地。有必要研究出一种快速、有效的疏浚淤泥脱水处理方法,减少疏浚淤泥的含水量和体积,方便运输和利用。本文首先设计了一种用于疏浚淤泥电渗排水的新型装配式脱水装置,该装置由新型导电塑料排水板和专用接口组成。采用有限元数值试验和室内物理模型试验,揭示了新型导电塑料排水板对疏浚淤泥的电渗排水机理;利用室内试验模型,研究了新型导电塑料排水板对较大厚度疏浚淤泥的电渗排水能力。论文的主要研究工作及成果如下:
  (1)设计了一种装配式淤泥脱水装置,该装置由新型导电塑料排水板和特制的接口组成。将传统塑料排水板与石墨碳毡组合成一种新型的导电排水板,并设计合理的接口、扣件将新型导电塑料排水板快速拼装起来形成一套装配式疏浚淤泥电渗脱水装置。
  (2)采用有限元软件,模拟了导电塑料排水板在不同阴、阳极宽度比布置下电渗淤泥的效果,获得了导电塑料排水板电渗淤泥时的最优阴、阳极宽度比。从电势、电场和排水速率等方面分析了不同阴、阳极宽度比布置下导电塑料排水板电渗淤泥的排水效果。结果表明,导电塑料排水板的阴、阳极宽度比设置为3∶2时可以在获得较高的排水速率的情况下节约电极材料。
  (3)通过室内模型试验,对比了导电塑料排水板与传统管状电极的电渗排水效果,验证了导电塑料排水板在耐腐蚀性和电渗排水效果方面的优越性。结果表明,在恒压通电的情况下,导电塑料排水板的阳极未发生电化学腐蚀现象,电渗后的淤泥最终含水率低于管状电极,平均能耗系数也比管状电极低28.9%。
  (4)建立了分别单层和双层布置导电塑料排水板的室内试验模型,揭示了淤泥厚度较大条件下导电塑料排水板多层布置时的电渗排水性能。结果显示,与单层布置相比,导电塑料排水板双层布置时淤泥电渗的平均排水速率更高,电渗后的最终含水率更低,但平均能耗系数稍高。通过有限元分析了不同电极距条件下双层导电塑料排水板的电渗排排水效果。结果表明,电极距设置为35cm,在电渗厚度较大的淤泥时,可以在取得较好的电渗效果的前提下减少导电塑料排水板的布设层数。总体而言导电塑料排水板多层布置时的电渗效果更理想,可以满足厚度较大的淤泥的电渗排水需要。
其他文献
弦支穹顶作为大跨度空间结构的一种主要形式,将预应力引入下部索撑体系,降低了结构杆件的应力,减少了结构的位移,抵消了支座水平推力,弦支穹顶结构的整体稳定性也得到了提高,从而被广泛应用于各种重要公共建筑中。实际工程中多采用张拉环索的方式对弦支穹顶结构施加预应力,但研究表明环向拉索在索撑节点处存在摩擦滑移,会造成预应力摩擦损失,进而影响结构的整体静力性能。本论文依托于国家自然科学基金项目(5170806
学位
随着拱桥的跨度不断增大,其结构在施工过程中刚度相对不断减小且趋于轻柔化,对风的作用也愈发敏感。近几年来,国内外众多学者通过对实测风速样本进行统计分析,发现山区等复杂环境下的风场具有显著的非平稳特征,其风速由时变平均风和非平稳脉动风构成,此时研究山区复杂风场下的大跨拱桥施工过程的风致振动行为将会更加复杂。然而以平稳随机过程为假设的传统桥梁抖振分析方法,将无法准确预测山区非平稳风场下的大跨桥梁抖振响应
学位
三维激光扫描技术是一种能够精准、高效采集物体对象表观信息的技术,已广泛应用于地形测绘、文物数字化保护、工业测量等领域,且正逐步应用于桥梁工程领域。三维激光扫描技术的硬件设施的发展已日渐成熟,但是对于点云数据的后处理以及与多学科的融合应用还存在诸多问题有待解决。目前,已实现基于三维点云数据对既有桥梁结构的空间形态进行识别,但尚未建立形态变化与桥梁受力状态之间系统、定量的联系。本文以桥梁结构的全息点云
社会的发展离不开人们需求,人们对大跨度、大空间的需求促使建筑结构向更大跨度突破。弦支穹顶结构通过在下部索撑体系引入预应力,实现结构跨度的突破,同时凭借优美的结构造型,将在未来更广泛地被应用于各种重要公共建筑中。拉索作为弦支穹顶结构中预应力的载体,对结构性能起着决定性作用,而拉索在服役过程中不可避免会遭受环境腐蚀,造成拉索力学性能退化进而影响结构静力性能,威胁结构安全性。本论文以建筑常用拉索—1×7
学位
岩土工程数值计算结果准确度依赖本构模型的选用及输入的参数。目前,已建立的各种岩土本构模型——物理意义明确的、数学逻辑严谨的、试验验证合理的,由于岩土工程问题中存在种种不确定性使其在应用中总与实际所反映的变形特性存在一定差异,虽通过位移反分析法能获得相对符合工程实际的岩土参数,但这也有赖于所获取监测位移本身的精度,而实际监测时总不可避免受到岩土介质本身、环境、人为、测量仪器等因素的影响,导致依据传统
学位
目前,我国的城市公路交通已经很难适应城市更新的需要,为了构建“外联内畅”现代城市交通体系,加快补齐城市基础设施短板,全力畅通交通微循环,通过桥梁与隧道相连的方式拓宽城市路网就显得尤为重要。桥隧相连工程是指隧道、桥梁、洞口围岩及连接段既有结构物的复杂组合体。由于结构物之间互相影响,连接段的力学行为更为复杂。目前,大多分析为山区中已完成桥梁对隧道,或者已完成隧道对桥梁的单一影响,而城市复杂环境中连接段
焊接空心球节点是用于连接大跨度空间网格结构杆件的常见节点形式之一,具有构造简单,施工方便的特点。然而,焊接过程的热效应必然导致残余应力的产生,并且结构实际施工过程中,通常不对空心球节点球-管对接焊缝进行焊接残余应力的消除作业;既有研究表明焊接残余应力会削弱构件力学性能如降低空心球节点轴向刚度,因此研究焊接残余应力对空心球节点力学性能的影响具有必要性。空心球节点属于半刚性节点,不仅可传递轴力还能传递
随着“西部大开发”、“一带一路”、“交通强国”等国家重大发展战略推进,大型交通基础设施工程相继在地质条件复杂、地质灾害频发的三峡库区大规模建设,随之而来的岩土边坡稳定性问题与日俱增。悬臂抗滑桩兼具抗滑能力强、结构灵活简单等优点已成为岩土防灾减灾及防护工程领域中应用最广泛的边坡防治技术。但随着大量治理工程中抗滑桩逐渐步入服役期中段或老化阶段,尤以西部严酷的硫酸盐侵蚀环境下抗滑桩服役期内不可避免地产生
随着铁路“十三五”规划的不断实施,西部地区涌现了大量隧道工程,隧道掘进过程中难免会遇到断层破碎带,尤其在地震作用下跨活动断层隧道衬砌结构更易遭受破坏,因此开展山岭隧道跨断层破碎带地震动力响应规律及抗减震措施研究至关重要。本文以孔塘拉隧道为依托工程,利用FLAC3D有限差分软件,研究了地震作用下跨断层破碎带隧道地震动力响应基本规律,分析了地震发生时活动断层错动对隧道结构的影响,并探讨了不同抗震措施的
学位
软弱夹层是隧道中最薄弱的地方,易引起隧道坍塌、支护变形等问题,从而影响隧道正常施工。目前国内外学者通过现场监控量测、试验模型、数值模拟等研究手段,对软弱夹层隧道围岩稳定性这一问题进行研究,但主要集中在单一层软弱夹层对隧道围岩稳定性研究。实际工程中,隧道存在多软弱夹层情况,掌子面可见数量较多的软弱夹层,降低隧道围岩稳定性,影响施工。因此,本文通过理论分析、FLAC3D数值模拟和现场监控量测相结合的方
学位