含推移質(zhì)水流作用下的抗沖磨混凝土磨損進(jìn)程預(yù)測.pdf

1、近年來,隨著我國西部大開發(fā)和西電東送戰(zhàn)略的實施,規(guī)劃建設(shè)中的水利水電工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大,水工建筑物泄水速度不斷提高。這些挾帶砂石的高速水流對泄洪消能建筑物的混凝土破壞將日益嚴(yán)重,尤其是高推移質(zhì)含量的高速水流。為此有必要針對如何提高混凝土耐磨蝕性能進(jìn)一步開展深入研究,而且目前涉及到如何預(yù)測混凝土受磨損程度的研究相對較少。因此,開展不同磨蝕條件下混凝土抗沖磨方法的試驗研究,深入探討磨損機(jī)理,具有重要的學(xué)術(shù)意義和較高的工程實用價值。
　

2、　 本文針對含推移質(zhì)水流對抗沖磨混凝土的磨蝕特征,首先改進(jìn)水下鋼球法試驗機(jī),考查了在不同流速下,不同粒徑的磨粒對混凝土的磨損程度,再結(jié)合圖形分析方法,研究了磨粒的形狀對混凝土磨蝕進(jìn)程的影響。最后采用力學(xué)分析及數(shù)值分析方法建立水體中推移質(zhì)的二維運動方程,進(jìn)而根據(jù)試驗實測結(jié)果建立了預(yù)測在一定條件下抗沖磨混凝土磨損程度的方法,為進(jìn)一步研究混凝土的磨蝕機(jī)理與磨蝕進(jìn)程預(yù)測提供了參考依據(jù)。
　　 本文的主要結(jié)論如下:
　　 1.水

3、流速度與推移質(zhì)粒徑是影響混凝土磨損程度的主要因素。在不同水流速度下,均對應(yīng)有某一粒徑的磨粒可對混凝土產(chǎn)生最大的磨損；同樣,對于不同粒徑的磨粒,均存在能夠使之對混凝土產(chǎn)生最大磨損的水流速度。
　　 2.磨粒的形狀系數(shù)與磨損程度具有良好的指數(shù)關(guān)系。相同條件下,形狀系數(shù)越小的磨粒對混凝土的磨損程度越大,磨蝕速率越高。
　　 3.通過求解推移質(zhì)的運動方程可求得推移質(zhì)的有效動能,且有效動能與混凝土所產(chǎn)生的磨損率之間具有線性關(guān)系。<