基于等效渗透系数法修正的多节点井流模型北大核心CSCD

管道是含水层中十分常见的水文地质结构,目前关于含水层中地下水管道流模拟常用的模型有等效渗透系数模型、多节点井流(MNW)模型和管道流(CFP)模型,其中MNW模型和CFP模型被耦合到地下水数值模拟软件MODFLOW中。MNW模型使用有限差分网格渗透系数对管道流进行计算,在数值模拟过程中假设包含管道的含水层网格渗透系数为孔隙介质渗透系数,但其并不能反映管道-含水层网格系统的高渗透性。基于等效渗透系数法对MNW模型进行修正,为了检验修正后MNW模型的模拟效果,以二维砂槽试验数据为例,分别采用CFP模型、原始MNW模型和修正MNW模型对管道周围含水层地下水流场进行了数值模拟,并将模拟流场与实测流场进行了对比分析。结果表明：修正MNW模型与原始MNW模型相比其模拟误差降低了76.14%,且其模拟误差小于CFP模型,说明修正后的MNW模型提升了多节点井流模型对含水层中管道流的模拟效果,更好地体现了现实中管道与含水层的双重介质性,对更加高效而准确地进行含水层中地下水管道流数值模拟具有实际意义。     

基于CFD的化工管道内介质流态模拟

以某炼化企业一套200万t/a连续柴油加氢装置中加热炉出口至反应器入口之间的管道P1110为例,借助CFD软件对该管道内介质进行了流态模拟,并研究了易发生冲刷腐蚀的管道部件如异径管、三通接头、弯头等部位的流场特性。结果表明,流体流经管道部件后,其流态会发生较大变化,导致管道易发生冲刷腐蚀。     

在线大气汞分析仪渗透管标定方法研究

为了实现在线大气汞分析仪的自动标定,本文选用商用的汞渗透管,自主设计了渗透恒温装置(控温精度为0.1℃),搭建了大气汞分析仪的标定模块,利用该模块建立了3种标定方法.与本实验组研发的在线大气汞分析仪联用对3种方法进行对比研究.①稀释气法:与经典的渗透管动态配气法相同,通过改变稀释气体流量(1-5 L,精度为20 mL)...     

旋转切向流与轴向流PA管式膜微滤对比试验研究

设计了一种新型旋转切向流聚丙烯管式膜器。通过建立的旋转切向流强化微滤实验装置系统 ,测定了聚丙烯PA管式膜在不同SiO2 悬浮液浓度和不同流体压力下的膜通量及其相应的时间 ;同时还测定了与旋转切向流相同工况下轴向流PA管的膜通量。实验研究结果表明 ,旋转切向流强化微滤不但系统结构简单 ,而且PA管式膜稳态通量是轴向流稳态通量的 1 6 5～ 2 5倍     

标准弱电流源装置原理及其应用

在微弱电流测量、高阻抗测试以及各种水平的放射性剂量和活度测量中,都广泛地使用了各种弱电流测量装置,这类仪器的校准需要一个内阻非常高的模拟电流源,因此研制满足上述需要的电流源具有重大意义.     

曝气管开孔直径对一体式膜-生物反应器的影响

在中试水平上考察了3种不同开孔直径的穿孔曝气管(A:φ4mm,B:φ2mm,C:φ1mm)对一体式膜-生物反应器整体性能的影响.清水充氧性能试验表明,3种穿孔管条件下的反应器整体充氧性能基本一致;流态特性分析显示,3种穿孔管条件下的反应器流态均近似完全混合流.水动力学特性试验发现,升流区液体表观流速随着升流区曝气强度的增大呈现先上升后趋于稳定的现象,低曝气强度[<120m³/(m²·h)]时穿孔管A条件下的升流区液体表观流速最高,高曝气强度[>120m³/(m²·h)]时3种穿孔管条件下的升流区液体表观流速趋于一致(稳定值约为0.4³m/s),恒通量膜过滤试验表明,穿孔管A条件下的跨膜压差上升速率(0.0382kPa/h)低于穿孔管C(0.05kPa/h).对本中试装置来说,开孔直径较大的穿孔管A的综合性能优于开孔直径较小的穿孔管B和C.     

粉尘粒子运动扩散特性的大涡模拟研究

采用大涡模拟的方法(LES)模拟了气体运动,采用Lagrangian方法模拟了粉尘颗粒运动,针对平面尾迹流和湍流射流这2种基本流场类型对不同stokes(St)数粉尘颗粒随流场的空间分布特性进行了数值模拟．2种不同工况下的数值模拟结果均显示,小Stokes数颗粒在流场中受流体涡团的影响较大,一般分布于涡团核心区,并且小Stokes数颗粒可以和流场近似无滑移的同步发展;中等Stokes数颗粒由于受来流涡结构离心力与颗粒自身惯性力的影响大致相同,一般分布于涡核的边沿;而Stokes数远大于1的大颗粒,由于其在流场中跟随性减弱,更多的颗粒按其原有的方向运动,表现的是自身运动惯性的影响．     

大管径真空排水技术在雨水泵站中的应用与数值分析

针对传统雨水泵站存在的问题,介绍了大管径真空排水技术在雨水泵站应用中的独特优势及具体实施方法。为研究其排水过程中的流态分布、流体动力学性能,建立了典型管道的数值模型,采用κ-ξ紊流模型及Vof方法,对其进行了非稳态数值模拟,分析了两相流在大管径管道充水过程中的气液流动特性。结果表明:大管径排水过程中存在分层流、气泡流及波浪流,并在弯管附近出现短暂集气现象;液相在倾斜管路中有短暂流速停滞现象,随着压差的推进,最终在管道中形成液相满管流。     

静电除尘器粉尘运动轨迹的数值模拟与分析

为了分析线-管式静电除尘器的流动特性以及粉尘收集过程,建立流场、电场和颗粒动力场的数学模型,利用fluent软件对其进行数值模拟。结果表明:逃逸粉尘平均粒径随工作电压增高呈非线性递减关系,但随入口流速增大基本呈线性递增关系;而粉尘向收尘板偏移趋势随工作电压增高而增强,但随入口流速增大而减弱。     

石化阀门气体内漏声发射试验研究

针对石化行业阀门气体内漏在线检测的困难性,分析了阀门气体内漏声源特性,设计石化阀门气体内漏系统模拟装置,运用声发射检测手段,选取了闸阀气体内漏声发射检测的最佳测点,探讨了压差、泄漏率变化对声发射信号特征参数的影响,运用关联分析法分析各声发射信号特征参数间的关联性,作为现场检测中区分设备其他流动噪声的判断依据。     

电子鼻预处理装置的开发及适用性研究

针对气敏传感器的信号响应受气体湿度影响较大的问题,开发了一套用于快速检测和实时监测土壤中挥发性氯代烃污染的电子鼻的预处理装置.优选了干燥剂的材质,评价了最适干燥剂的除湿性能和对氯代烃化合物的吸附情况;把预处理装置与电子鼻联用,通过与气相色谱（GC）检测结果的比较,评价了其用于土壤通风净化过程监测的适用情况.结果表明：①以无水氯化钙和卤代烃分离管搭配组合的干燥装置效果最佳,湿度去除率达99%以上,电子鼻各传感器的基线值与对照组接近;②上述干燥剂连续通入湿度为75%的空气,90 min内湿度几乎可完全去除,120 min内湿度去除率保持在95%以上,对传感器的基线影响较小.③预处理装置未造成检测气体的吸附损耗,通入干燥预处理装置前后的挥发性氯代烃气体浓度差异只有3%～5%;④在土壤通风脱附过程的检测中,通气湿度98%以上的情况下,预处理装置在120 min内对湿度去除率达99%以上;电子鼻与GC对四氯乙烯污染物的检测结果线性拟合判定系数R2〉0.99（n=18）,表明配以干燥预处理装置的电子鼻能够较好地适用于土壤修复过程监测.     

Simple systems for calibrating and auditing SO2 monitors at remote sites

Described are compact, lightweight, rugged, and simple-to-operate pollutant generating systems that can be used to calibrate and to audit SO₂ and possibly other ambient air monitors located at inaccessible sites. The field and laboratory experiments done during the development of these systems are also described. The laboratory studies indicated that the systems could also be used for NO₂, but the field tests were inconclusive. The portion of the systems used to generate the dilution air is sufficiently inexpensive and modular that many networks could dedicate one zero (dilution) air system to each field site. The systems use a diaphragm pump, a cartridge containing Purafil/silica gel, a cartridge containing silica gel, a flow measuring system, and a low output permeation tube to generate pollutant concentrations between 1 and 30 ppbv with an accuracy (for SO₂) of better than 2 ppbv. To avoid using a temperature control device such as a bath or oven, the output of the permeation tube as a function of temperature is determined in the laboratory. At the field site, the temperature of the dilution air flowing over the permeation device and the barometric pressure are used to determine the output of the permeation device.     

适宜燃气生产的逆流清洁装置设计与试验

为了减少生物质热解燃气中焦油含量,设计了一种适宜燃气生产过程净化脱焦的逆流清洁装置。该清洁装置与气化机组进行选型匹配和参数优化,确定喷嘴口径和水压后再进行性能测试试验。试验表明:该清洁装置能较好的去除生物质热解燃气中的焦油和灰尘,除焦效率大于70%;在入口焦油和灰尘平均含量为539.92 mg/m3时,采用清洁管52的平均除焦效率为80%;在其他条件相同的情况下,燃气清洁管采用管径较小的52管比62管的除焦效率高。该研究为生物质热解燃气的净化提供了一种新的手段和技术参考。     

基于结构参数响应的内循环流化床流体特性优化数值模拟

流化床是一种结构复杂而能量转化高效的反应器型式,为了实现系统化的内循环流化床优化设计,利用欧拉-欧拉双流体模型构建了不同结构的CFD流化床模型,在分别改变高径比、导流筒与反应器的直径比和底隙高度3个结构因素的情况下,考察流化床内全流场、局部流场、液相运动速度及气含率等气液两相流的响应特性,分析结构因素及操作因素对流体运动的内在影响,阐明工程优化设计的方向.数值模拟结果表明:高径比主要影响气液流动型态,低高径比时容易出现漩涡和返混,工程中应采用导流内构件并重视气体分布装置的合理设计;导流筒与反应器的直径比主要影响液体循环速度,存在一个合理的区间,考虑流动速度与气含率,流化床直径比可取0.6～0.8,最佳取值为0.7;底隙高度影响流化床底泥区的流体运动,应约等于流化床下降区的缝隙长度.CFD模拟可作为污染控制技术工业放大和优化设计的辅助工具.     

ACP1000冷却水管道采用超疏水表面湍流流动数值模拟

目的探索超疏水表面对ACP1000冷却水管道内流体流动的减阻性能和潜在工程应用,对冷却水管道内的湍流流动进行数值模拟计算,研究具有超疏水表面内壁的冷却水圆管管道内湍流的流动特性。方法对超疏水表面采用交替的气–液、液–固表面进行模拟,湍流流动采用二维轴对称方法进行数值模拟计算。结果随着超疏水表面气液比的增大,冷却水圆管内湍流流动的摩擦阻力系数随之减小;随着超疏水表面气液比的增大,冷却水圆管内湍流流动的能量损失随之降低。结论超疏水表面的应用能够优化ACP1000冷却系统冷却水管道的流动性能。此结果对于未来进一步优化核电站冷却水系统设计提供了理论基础。     

基于陶瓷行业脱硫塔管束除雾器流速调控装置的设计研究

目的 针对陶瓷行业烟气"超净排放"须达到的标准(颗粒物浓度小于5 mg/Nm3)要求,创新设计管束除雾器流速调控装置结构.方法 在脱硫塔管束除雾器流速调控装置的出口末端均匀布置多组调节阀门,根据实际工况烟气量通过调节延伸在塔外的调节杆控制阀门启闭的数量,进而控制通过管束除雾器的总烟气量,实现单筒管束除雾器的筒内流速在设...     

基于激光烧结升温特性分析的月壤原位成型技术研究

目的分析利用激光烧结技术实施月壤原位成型的特点及方案,为月壤原位成型工程化设计和分析提供借鉴。方法基于国内外月壤原位成型技术路径,对比分析激光烧结成型技术方案的优势。通过激光照射条件下多层月壤颗粒升温模型,分析加热温度随激光器输出功率、月壤粒径、聚焦光斑直径及激光扫描速度的变化规律。基于“纪念碑”成型任务,提出一种基于封闭烧结腔和补给移动机构的激光烧结方案。结果激光烧结成型技术方案的优势是成型体性能及精度较高,无需添加辅料,非接触式,便于操作和控制,能耗及体积可接受。月壤颗粒能达到的温度取决于能够接受到的辐射能量,无论是提升激光器输出功率,还是缩小光斑直径,都能提升颗粒接受到的辐射能量密度。降低扫描速度,则颗粒接收辐射能量的时间增长,而月壤颗粒粒径变小,由于颗粒质量与粒径是三次方的关系,也能够提高单个颗粒接收到的辐照能量。激光烧结成型系统由控制装置、激光光源、补给装置、移动装置及电源组成,基于初步的分析计算,建议的系统耗能约为300 W,光斑直径为50μm,成型效率约为38 g/h。结论基于激光烧结技术路径的月壤原位成型技术具有一定的优势,建议采用低功率、小光斑、低扫描速度的技术策略,初步估算的技术指标具有工程可实现性。     

油气井用安全避爆点火装置可靠性研究

目的 解决石油开采电缆射孔工艺中雷管存在的早爆风险给井场带来的安全隐患。方法 设计油气井用安全避爆点火装置,选用高安全性大电流雷管,采用电路隔离、传爆序列隔离设计方案,对装置内的压缩弹簧进行选型设计与分析,并完成该装置的保险解除及复位模拟试验。结果 所设计的安全避爆点火装置,使用截径5 mm规格的弹簧能满足压力导通要求,以及泄压后弹簧克服蠕变性能损失使装置切换为安全状态的要求,确保了施工状态与未施工状态下的管柱安全性。结论 该装置应用于电缆射孔作业中,提高了施工可靠性,同时可确保现场作业人员的安全。     

固定源废气VOCs排放在线监测技术现状与需求研究

结合我国"十二五"大气挥发性有机物(VOCs)污染防治要求和当前国内外相关监测管理现状,研究分析了适合我国固定污染源废气VOCs排放在线监测的仪器系统结构和技术特点,进而从系统采样预处理技术和分析测量技术两方面,提出了符合我国固定污染源废气VOCs排放在线监测技术特点的发展需求.