基于API极限工况下修井机井架强度计算研究

为研究井架在复杂工况下的强度与安全问题,以现场使用的350型修井机井架为研究对象,采用数值模拟对井架进行参数化建模;按照极限作业工况下24种组合载荷对井架进行强度分析,得出操作工况、非预期工况和可预期工况下井架的最大变形和应力云图;提取计算井架构件UC值的相关数据,对井架进行强度、刚度和整体安全性校核。结果表明:井架在常规风力作用下,最大钩载作业工况为其主要受力工况,此时井架最大等效应力小于许用应力,可满足安全需求;在相关工况中,井架的最大等效应力集中出现在上下体连接处、二层台和底部大腿处,计算井架构件各工况下的UC值均小于许用最大UC值,表明井架结构综合强度足够,满足API标准使用要求。     

基于支持向量机的管制疲劳检测模型研究

管制疲劳是影响民航安全的重大隐患,准确检测疲劳状态是进行疲劳预警、降低疲劳风险的关键。提出应用支持向量机模型融合多生理参数和眼动指标进行管制疲劳检测,通过MP150多导生理记录仪与眼动仪,采集模拟管制试验中正常与剥夺睡眠状态下被试的试验数据,同时记录其Karolinska疲劳等级和操作绩效。结果表明,RR间期、LF/HF、快慢波比值、PERCLOS和扫视速度均与管制疲劳呈较强相关,利用支持向量机融合五项指标构建管制疲劳检测模型,对于五级疲劳度的识别准确率为78. 1%,判断正常组与剥夺睡眠组的准确率为94. 2%。     

边界层方案对山西冬季一次静稳天气PM_(2.5)浓度模拟的影响

准确的空气质量数值预报模式依赖于精确的气象条件模拟,尤其依赖于大气边界层的准确模拟.为理解边界层过程如何影响空气污染物的传输与混合,利用WRF-Chem模式不同边界层方案(YSU和MYJ)进行敏感性试验,针对山西冬季典型静稳天气,对地面温度场、地面风场、PM_(2.5)浓度及边界层内部的动力和热力层结进行模拟分析,并与观测资料进行对比,分析不同PBL方案对于气象要素和PM_(2.5)浓度分布的模拟能力,探讨边界层内部热力层结和湍流输送差异对PM_(2.5)浓度模拟的影响.结果表明:2种边界层方案均能较好模拟出冬季静稳天气背景下地面温度、风速及PM_(2.5)浓度的空间分布和日变化特征,气温模拟的较大误差主要出现在夜间,而地面风速和PM_(2.5)浓度的模拟结果在午后误差较大;相对于YSU方案,局地MYJ方案模拟的温度、风场和PM_(2.5)浓度的误差更小,模拟结果更接近于实况观测.地面PM_(2.5)浓度的模拟误差可能与近地面逆温层、混合层及地面风速等的模拟误差有关;不同边界层参数化方案导致的边界层内热力层结和湍流输送的模拟差异,可能是影响近地面PM_(2.5)浓度模拟差异的主要原因;夜间MYJ方案逆温层厚度较厚,地面PM_(2.5)模拟浓度较低;午后MYJ方案混合层高度较低,加之地面风速较弱,导致地面PM_(2.5)模拟浓度较高.     

SimuLink模拟活性污泥工艺的研究

以数学软件matlab内嵌的SimuLink工具箱为研究工具,结合国际水协( IWA)提出的活性污泥一号模型(ASM1)对欧盟科学技术合作计划(COST)提供的AO标准工艺流程建立数学模型并加以模拟,将模拟结果和COST提供的标准模拟结果进行比较,在各级反应器内的两者结果基本匹配,认为模型的建立、模拟结果合理可靠,基于该工艺模型的拓展模型和变型可进一步为实际工艺的设计与运行提供参考。     

城市污水处理厂污泥处理问题的探究

随着城镇化建设速度的不断加快和工业的日益发展,我国城市生活污废水和工业污废水的排放量与日俱增,这使得污水处理的副产物--污泥的产出量也迅速增加,预测显示我国脱水污泥年产量将在2018年达到4000×10~4t。城市污水处理厂污泥含有较多的有害物质(例如含有大量重金属元素,如果不处理而直接与垃圾填埋将造成重金属元素在动植物甚至是人体内的积累),不恰当处理将限制污泥的用途,为此对城市污水处理厂污泥处理问题展开研究具有十分重要的现实意义。     

垃圾热干化效率及臭气排放特性研究

研究讨论了垃圾的热干化效率和不同烘干温度下的臭气排放特征。在相同温度下,采用烘干时翻动的工艺,垃圾含水率降低最多。垃圾在600℃时排放的恶臭气体总量最多,在500℃以下烘干时,排放的恶臭气体总量较少。垃圾热干化的臭气浓度以700℃最高,其次分别是200,600,800℃。从工程应用来说,综合考虑臭气总量与臭气浓度,垃圾热干化的温度应以100,300,400,500℃为宜。     

基于地域性的三种污泥干化工艺的经济性比较

随着城市污水排放量的增多和成分的复杂化,污泥处理已成为污水处理厂面临的最大难题。脱水污泥含水率高,不利于后续的处理与再利用。污泥热干化可将污泥含水率降至10%~40%,但该过程耗能大,会大幅增加污泥处理成本,不利于污泥处理技术的推广应用。以拉萨、上海、重庆为例,分别对带式干化、热泵-太阳能干化、热泵-太阳能-蓄热干化3种污泥干化工艺的经济性进行分析,阐明了不同干化方式的适用特点,为相变蓄热技术在污泥干化中的推广应用提供了技术参考。     

碳酸盐矿化菌固结Pb2+的生物矿化

为了研究碳酸盐矿化菌在修复重金属污染过程中的生物矿化作用及其在不同污染体系下对生物矿化的影响,以从南京栖霞山土壤中筛选出的一株耐受Pb的碳酸盐矿化菌株——Bacillus cereus Pb₂₁为研究对象,选用葡萄糖作为底物,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析测试手段对其矿化产物进行表征.结果表明:碳酸盐矿化菌可以利用2%葡萄糖底物诱导下的酶化作用将游离态Pb2+转变为稳定态PbCO₃,从而达到修复环境中Pb2+污染的目的.不同污染体系下的生物矿化分析结果显示,随着pH的升高,矿化产物的平均粒径也在变大,由pH为3时的约24 μm增至pH为9时的99 μm.而且,当环境溶液为中性或碱性(pH为7、9)时,矿物生成的速度较快,结晶较好,Pb2+的固结率达到90%以上;而当pH较低(pH为3、5)时,晶体不易成核生长,Pb2+的固结率低于60%.ρ(Pb2+)对Pb2+固结率的影响差异较小,几乎都在90%以上,但是其对矿化产物结构形态的影响较大,随着ρ(Pb2+)的增加,矿化产物的形态越清晰,对微生物矿化固结重金属形成矿化产物也越有利.      

从含铬铝泥中回收铝的新工艺

采用"打浆水洗除Cr(Ⅵ)—电渗析除Cr(Ⅵ)—碱浸提铝—碳酸化分解法精制Al_2O_3"的新工艺处理含铬铝泥(以下简称铝泥),并回收Al_2O_3。实验结果表明:铝泥在70℃下经3次打浆水洗后,w(Na_2CrO_4)(以干铝泥计)降至5.0%;采用电渗析除Cr(Ⅵ)工艺可有效去除铝泥中以结合态和结晶态形式存在的Na_2CrO_4,在55 V直流电压下电渗析6h后铝泥中的w(Na_2CrO_4)降至0.98%;在碱浸温度为100℃、碱浸时间为3 h、NaOH质量浓度为150 g/L的优化碱浸条件下,铝浸出率(以Al_2O_3计)高达90.0%;经3次碳酸化分解处理后,Al_2O_3产品的纯度达98.65%,满足GB/T 24487-2009《氧化铝》中的一级标准,Al_2O_3回收率为96.37%。