基于安全混沌学的危化品道路运输系统风险评价研究

针对危化品道路运输系统的复杂性与模糊性,采用安全混沌学理论开展风险评价有利于危化品道路运输系统的风险预防与控制。基于混沌模型与耗散结构理论,构建以“人-物-车-环”为要素的危化品道路运输系统的混沌模型。结合危化品道路运输系统的风险辨识结果,利用突变级数法以及模糊综合评价法,对危化品道路运输系统进行多层次分析与计算,确定系统的总突变隶属函数值以及系统安全等级,并进行了应用实例研究。结果表明,基于安全混沌学的危化品道路运输系统风险评价模型具有较好适用性与可操作性。基于安全混沌学的危化品道路运输系统风险评价研究,拓展了安全混沌学理论的应用范围,丰富了危化品道路运输系统的风险研究内容。     

卸油管断裂汽油泄漏扩散数值模拟研究

为研究不同管径的汽油罐车卸油管断裂后的泄漏情况，利用FLUENT建立不同管径卸油管的物理模型，对汽油泄漏进行模拟分析。结果表明：汽油泄漏在地面沿泄漏方向正前方呈现出有尖端的扇形扩散；泄漏初期，孔径大小对汽油的泄漏扩散范围影响不大，随着泄漏时长的增加，孔径越大，汽油扩散范围和堆积厚度增加得越明显。研究结果可为加油站汽油罐车卸油泄漏事故提供应急处置依据。     

孔隙水作用下深埋硐室稳定性分析及破坏机制

为获得孔隙水作用下深埋硐室的围岩压力及其潜在破坏面，将Hoek-Brown破坏准则和极限分析定理结合，改进传统的深埋硐室“楔形体”破坏机制，并将孔隙水作用考虑到优化的深埋硐室围岩稳定性计算模型中；然后根据虚功率原理推导出孔隙水作用下深埋硐室围岩压力解析解，通过序列二次规划(SQP)算法优化得到围岩压力上限解以及拱顶、拱肩破坏范围。研究表明：Hoek-Brown准则参数中地质强度指数(GSI)、岩体常数、岩体单轴抗压强度增大时围岩压力减小，硐室的潜在塌落范围也减小，而扰动因子、岩体容重和硐室直径的增大会对硐室的稳定性产生不利影响。此外，孔隙水压力系数增大时围岩压力和塌落范围也不断增大，且随着水位线高度的增加，影响程度越加明显。     

LNG储罐泄漏扩散模拟分析

为预防液化天然气(LNG)储罐泄漏安全事故，利用PHAST软件，以湘潭新奥荷塘储配站的储罐为研究对象，探究不同泄漏孔径及风速2个条件对LNG蒸气云泄漏扩散距离及泄漏导致的喷射火与爆炸范围的影响机制。结果表明：蒸气云泄漏扩散距离、喷射火辐射影响半径及爆炸超压影响半径与泄漏孔径尺寸成正比，蒸气云泄漏扩散距离、爆炸超压影响半径与风速成反比。泄漏孔径为25 mm的泄漏场景，易燃易爆区临界距离、喷射火辐射死亡区半径、爆炸超压50 kPa对应超压半径分别是5 mm场景的10、7、8倍；泄漏孔径为100 mm的泄漏场景，易燃易爆临界距离、喷射火辐射死亡区半径、爆炸超压50 kPa对应超压半径分别是5 mm场景的37、21、33倍。     

矿井机电硐室排热风流与喷淋液滴热湿传递研究

为了解决矿井机电硐室热害问题，基于局部排热降温方案，研究风流与喷淋液滴热湿传递规律，通过引入体积换热系数，建立两相流热湿传递模型，并推导单个液滴粒径演变方程。利用上述理论关系，结合试验数据，开展数值仿真，量化液滴粒径及速度、水气比、风速和相对湿度对热湿传递的影响。研究结果显示，体积换热系数是空气流速、液滴粒径及速度和水气比的函数；减小液滴粒径不仅可以有效增大气液接触面积，还可以增大体积对流换热系数，但也加快了气液相对速度的衰减，减弱了两相掺混强度，进而引起体积换热系数迅速衰减，影响热湿传递进程和速率；存在临界粒径，使得液滴-空气在减湿冷却过程中气液终态温湿度趋于一致。基于工程背景，得到在排热风温为50℃,喷水初温为25℃条件下，临界液滴粒径为243μm,喷水室临界尺寸为0.6 m时，可使风温降低10℃。研究结果可为矿井机电硐室降温提供重要理论依据。     

“双一流”学科建设背景下流体力学课程教学改革研究

“双一流”学科建设背景下，为提高研究生阶段流体力学课程的教学质量，分析传统教学过程中“教与学”内部存在的矛盾和教材应用过程中的问题，提出建设具有安全学科特色的流体力学案例库，并开展研讨式案例教学改革。结果表明：流体力学教学改革成功地将理论知识与实践相结合，可提升课程的实用性和实践性，达到良好的教学效果。     

高空防坠落装置的使用现状及改进措施

为使高空防坠落装置技术更成熟、应用更普及,笔者对高空防坠落装置的类型特点、装置存在的问题进行分析,提出改进措施。结果表明:导向型防坠落装置存在使用环境受限,导轨维护困难,无法“高挂低用”等问题;速差式防坠落装置存在易发生“钟摆效应”,收绳速度不可控等问题。提出导向型防坠落装置要采取材料优化、智能化、改变制动方式等改进措施;速差式防坠落装置要采取重新设计防坠落器结构、加入速度控制模块、加入角度模块等改进措施。     

基于管网外声场的区间隧道串联通风机调节反演

明确串联风机调节依据，可有效提高通风排烟系统的通风效率。围绕该问题，依托缩尺寸过海地铁区间隧道通风试验平台，以串联通风机组为试验对象，确定了串联风机组的9种工况，测定了声压级、电功消耗和风量。通过噪声源频谱分析而发现，100～300 Hz的宽频噪声对通风机组噪声贡献大，近风井端风机和远风井端通风机对各阶谐波影响不同；基频出现叠加现象，并且该基频主要受近风井端通风机的影响。最终，基于噪声场反演，提出减噪降耗的调节方法，即近风井端通风机转速不低于远风井端通风机转速。