环境保护管理 环境规划与环境管理

X32200700844有限单元算法在水质模拟中的应用研究/许其功(北京师范大学环境学院)…∥环境科学与技术/湖北省环科院.-2006,29(9).-11~12,21环图X-21利用模拟河流水质的二维水质模型和有限单元算法,使用MATLAB软件进行计算程序的编写,开展该模型和有限单元算法在三峡库区水质模拟的适用性研究.有限单元法的基本思路是把一个连续的环境空间离散为若干个单元,每一个单元都可以是作为一个完全混合的子系统,通过对每一个单元建立质量平衡方程,从而建立起体系模型.模拟因子包括:BOD5、COD、NH3-N三项.由计算值与监测值进行比较后可知,与监…     

有限单元算法在水质模拟中的应用研究

利用模拟河流水质的二维水质模型和有限单元算法,使用MATLAB软件进行计算程序的编写,开展该模型和有限单元算法在三峡库区水质模拟的适用性研究。有限单元法的基本思路是把一个连续的环境空间离散为若干个单元,每一个单元都可以是作为一个完全混合的子系统,通过对每一个单元建立质量平衡方程,从而建立起体系模型。模拟因子包括:BOD5、COD、NH3-N三项。由计算值与监测值进行比较后可知,与监测值误差最大的为NH3-N,可达23.8%;最小的为BOD5,误差为5.3%。由此可以说明,本课题的用于三峡水库水质预测的二维水质模型具有较高的精度,能够用来模拟预测三峡水库蓄水以后的水质变化状况。     

合并单元常用加窗处理算法抗电磁干扰能力分析

设计了一种基于Lab VIEW的电子式电流互感器校验仪,详细分析了三角自卷积窗算法的实现流程。模拟合并单元各类常用的数据处理算法,并在不同信噪比条件下,进行基波参数提取试验,对测试数据进行了误差分析。实验结果显示,在取消电子式电流互感器出口端二次转换模块的条件下,合并单元可以通过软件算法消除电磁干扰的影响,提供误差范围符合规范要求的数据。     

N级台阶轴锻件形状优化算法

建立了台阶轴“0—1”编码法,解决了N级台阶轴数学描述和其总数计算问题。应用基于基来台阶单元的优化模型和算法,有效地解决了N级台阶轴锻件形状优化问题。     

板料成形数值模拟中网格结点编号优化算法研究

提出一种用于板料成形数值模拟的网格结点编号优化算法。该算法用各个结点的相邻单元结点编号总和除以该结点相邻单元数 ,所得的结点商作为重新结点编号的依据 ,对板料成形模拟的四边形单元结点编号进行优化 ,减少了带宽 ,减少有限元的计算贮存量 ,缩短了板料成形数值模拟的计算时间     

近海沉积物组份对有机物的吸附与吸附机理探讨

以大连近海沉积物主要组份碳酸钙、金属氧化物、腐殖酸和粘土矿物为沉积物模拟样品,测定该4种组份对硝基苯等4种毒性有机的吸附等温线,在此基础上建立了多组份吸附剂吸附等温模式。通过吸附热的测定,探付了4种沉积物组份吸附毒性有机物的机理,并比较了相对吸附能力大小     

应用构型一致的显式方法预测结构冲击动响应

目的 发展构型一致的显式方法,以提高拉格朗日有限元对冲击、碰撞及侵彻问题计算的精度和健壮性。方法 为更准确地描述和计算结构大变形,基于任意参考构型理论,建立构型一致的动量方程拉格朗日有限元格式。为避免网格间侵入现象,通过结合前增量位移的时间积分方法和共轭梯度算法,使得显式增量步更新后,仍满足接触非侵入条件。结果 通过对大变形碰撞及侵彻问题的模拟,并与LS-DYNA软件结果对比,验证了计算方法的可靠性。结论 基于构型一致的显式算法可有效抑制大变形碰撞过程的单元畸变,提高计算程序的健壮性和预测准确度,使该算法在模拟大变形碰撞问题方面具有优势。     

灭草松和莠去津在土壤中的竞争吸附

采用振荡平衡法测定了低浓度范围内(＜30 mg·L-1)灭草松和莠去津单、双溶质在4种土壤中的吸附等温线.单溶质吸附结果表明,4种土壤中灭草松存在不吸附、吸附2种类型,吸附等温线类型有L和C型;莠去津的吸附等温线有L、S和C型;有机质、矿物质及农药疏水性是影响灭草松和莠去津在土壤中吸附的重要因素.通过比较单溶质和双溶质溶液中灭草松和莠去津的等温吸附线,发现混合溶液中它们的吸附行为相互之间随土壤类型不同存在竞争、无影响和协同作用,并且竞争程度与溶质浓度有关.用理想溶液吸附理论(IAST)和单溶质吸附等温线参数,模拟了双溶质溶液中灭草松和莠去津的吸附等温线,结果显示,该模型不能很好的预测实验结果.进一步结合吸附机理分析认为,不同土壤中的竞争结果是由于2种农药在其中共同占有吸附点的情况不同造成的.     

活性炭对含铜制药废水的吸附特性

以粉末活性炭为吸附剂,采用批式试验,研究静态吸附对黄连素脱铜废水中Cu2+的去除效果,分析了吸附剂投加量(5～50 g/L),pH(1.0～5.0)和接触时间(20～600 min)对吸附效果的影响. 当pH为2.4,吸附剂投加量为30 g/L时,反应300 min即可达到吸附平衡状态. 通过对吸附动力学和吸附等温线的模型分析发现,二级吸附动力学模型能够更好地描述试验结果,对吸附平衡数据的拟合采用Langmuir吸附等温线优于采用Freundlich吸附等温线.      

膨润土对不同价态铬的吸附研究

对铬的2种价态化合物(三价铬和六价铬)在膨润土上的吸附行为进行了实验研究,通过对3种不同形式的吸附等温线的比较,选择出最符合2种价态铬化合物的Freundlich和Langmuir等温线,确定三价铬的最大饱和吸附量为0.47 mg/g,同时还研究了pH值对吸附的影响,探讨了石灰及2种表面活性剂SN－1和ABSN对铬的吸附影响。      

变温过程试验箱温度特性分析

目的研究环境试验箱变温过程中的温度分布特性。方法对具有代表特性的温度试验箱进行温场特性测定及分析,深入了解变温过程中试验箱的温场分布和影响温度特性的各个因素。结果变温过程中不同位置的温度重合性差,温变率越高,变温过程的非线性越明显。结论在变温过程中,试验箱内部测点和控制温度相比有一定的差异性,使得处于试验箱中的受试产品的不同部位,承受温度梯度应力。对于产品外表面、安装在外表面的零部件或靠近外表面的内部零部件,可能产生物理损坏或性能下降。故在使用中应充分注意这种温场特性对受试产品的影响。     

温度环境试验中试件温度稳定时间估算方法

研究了温度环境试验中试件温度稳定时间的估算方法。以非稳态传热学理论为基础,分别用集中参数法和有限元法计算、分析试件的温度稳定时间。给出了集中参数法确定试件温度稳定时间的计算公式,确定了集中参数法的适用范围。研究了试件外表面与试验介质之间的传热系数确定方法,考虑风速、试件外形和试验介质性质对传热的影响。将集中参数法与有限元法计算、分析结果进行比较,相符性较好。     

环境温度对直升机的影响及测试数据处理方法研究

介绍了高温环境对直升机的影响，分析了影响直升机环境温度的机理，采用曲线拟合和物理相似理论，探讨了环境温度测试数据的处理方法，测试结果可对修订可靠性标准提供主要依据，同时对新机研制环境温度指标有重要的参考价值。     

电子产品野外环境下温循加速载荷谱编制方法

目的 将电子产品在野外环境下日变化波动与季节差异明显的温度载荷编制成温循载荷谱和转换为加速载荷谱。方法 通过四点雨流计数法提取原谱中的载荷循环信息,对提取的循环信息进行分布拟合、相关性检验等统计分析,进而构建循环均值与范围值的联合概率密度函数,再运用概率密度法,编制出8×8二维环境载荷谱。在二维载荷谱基础上,编制出温循载荷谱,使用针对电子部件参数修正的加速方程转化为加速载荷谱。结果 利用野外作业现场1个作业周期内的气温纪录,提供了一套编制温循载荷谱和转换加速载荷谱的合理化流程和解决方案。结论 该制谱方法可以利用原始环境谱中绝大部分有效信息,较好地还原电子部件野外作业阶段经历的温度变化过程,为电子产品的加速寿命试验和使用寿命预测奠定基础。     

温度试验加速加载有效性分析

目的分析某试件温度试验采用的加速加载方法的有效性和该试验的有效性。方法应用加速试验理论,利用Arrhenius稳态温度加速模型,识别并分析其加载的加载因子和加载方法是否合理有效,通过活化能范围判断加速加载的方法和阈值是否合理。通过预期目标结果对比试验实测数据,分析试验是否达到了预期温度,通过测点温度和温度极限、重要位置的表面温度梯度数据比较,判断试验是否合理有效。结果当活化能范围在0.675～1.3 eV之间时,采用的加速加载方法是有效的,且温度应力上、下限以及加速因子合理,实测的测点温度和重要位置的温度梯度同目标结果接近。结论该试验所采用的加速因子和温度阈值合理,通过提高温度应力加载,合理有效地降低了试验运行时间,节约了成本。     

航天产品湿度试验热仿真技术探讨

通过对环境试验技术发展趋势的分析,介绍了温度试验热仿真技术的专业理论。结合实际试验工作,给出了运用Icepak软件进行温度试验热仿真的实例,归纳总结了温度试验热仿真在环境试验领域的应用,并提出了以后的设想。     

用于库房温湿度控制的太阳能发电系统研究

设计了采用离网光伏发电和大容量蓄电池储能为基本供电模式的智能库房温湿度监控系统,以太阳能发电系统关键技术为研究重点,分析建立了与气候条件和库房管理要求相关联的发电系统负载计算、发电系统容量计算的数学理论方法,阐述了太阳能电池板优化原理,为太阳能发电技术在库房温湿度环境控制上的应用提供了模式和方法。     

固定化硝化菌在不同温度下对氨氮的去除效能研究

采用聚乙烯醇——硼酸包埋法固定经常温富集培养的含耐冷菌的硝化污泥,用于处理常温和低温生活污水,进行了比较研究。结果表明,该固定化硝化菌群在常温下经过一个月的活性恢复和增殖后,转入低温环境,在短期内表现出一定的适应性,作用6 h后对NH4-N的去除率为80%左右。在常温下,该固定化菌更表现出高效的氨氮去除能力,作用3 h后,去除率达90%以上。可见,固定化硝化混合菌群经过常温活性增强和数量扩增后转入低温,对氨氮的去除是有利的,而且混合菌群中的低温菌仍能保持优势菌的地位。     

不锈钢棒材无模成形温度场有限元模拟

采用有限元法对不锈钢棒材无模成形温度场进行了研究 ,并利用有限元分析软件对其进行了模拟 ,该模拟结果很好地反映了拉伸件在整个变形过程中的温度分布规律 ,为无模成形的进一步研究提供了可靠的依据     

飞机实验室低温试验方法研究

为了在实验室内进行飞机整机的低温试验,对低温试验方法进行了研究。通过分析国内外相关低温试验标准和国外飞机实验室低温试验,从试验目的、试验特点、试验条件、试验控制、试验科目、试验步骤、试验中断处理等方面,研究了飞机实验室低温试验方法。应用该试验方法,在国内首次完成了某型飞机的实验室低温试验,试验内容涵盖飞机系统、飞机地面保障设备和飞机地面保障程序,获得了在外场试验难以甚至几乎无法获得的试验数据。研究的试验方法适用于飞机实验室低温试验,将有助于我国飞机低温环境适应性设计。