氧化速度对硫化矿石堆积体温度场变化影响的数值模拟方法研究

基于绝热温升模型和有限元数值计算方法,确定硫化矿石堆积体自燃预测指标,研究氧化速度对硫化矿石堆积体温度场的影响,建立硫化矿石堆积体温度场数值模型。计算结果表明,硫化矿石的氧化速度受到多重因素影响,通过调整参数m值反映堆积体中矿料氧化速度的快慢。随着m值的增大,氧化速度增大,堆积过程中以及后期堆放早期的最高温度值显著升高,而在堆放后期整体温度分布基本相同;其形心点的最高温度也增大,堆放后期该点温度值基本保持不变。     

架空输电线路温度和最大允许载流量计算

针对传统方法不能有效求解架空输电线路温度和允许载流量的不足,提出了一种基于有限元技术求解输电导线径向温度和最大允许载流量的方法。建立了输电导线温度场的数学模型和JL/LB1A-300/50型钢芯铝绞线输电导线有限元模型,并通过有限元ANSYS软件对该模型在不同环境条件下进行仿真计算,验证了输电导线存在径向温度差,以及径向温度分布受输电线路载流量、空气对流散热、光照强度以及风速等条件的共同影响。结果表明:该方法能够有效求得在不同气象环境条件下输电导线的径向温度值和最大允许载流量,有利于提高输电线路运行安全稳定性,实现输电线路动态增容,提高线路输电能力。     

圆柱形无约束气云爆炸高温效应研究

为了分析无约束可燃气云爆炸产生的高温伤害效应,建立了相应的数学模型,利用有限体积的离散方法,对无约束空间内甲烷浓度10％、高径比为1的圆柱形可燃气云爆炸的瞬态温度场进行了数值研究。研究结果表明,圆柱形可燃气云爆炸的温度场呈不对称性分布,靠近地面处足最危险区域,高温可能达到的最大怪直高度和最大水平距离分别约为圆柱体高的2倍和半径的3．2倍。对数值模拟结果的数据进行多项式拟合,得到了圆柱形可燃气云爆炸场最高温度随水平距离、初温及参与爆炸气云质量的函数关系式,给可燃气云爆炸灾害的预测及防护提供了科学依据。     

21-4N钢在精锻过程中二维温度场有限元分析

用有限元法分析了21-4N钢在精锻过程中的断面温度场。通过轧件表面温度的理论计算值与实测值相比较,相对误差最大1.54％。因而计算结果具有较高精度,可给21-4N钢精锻生产工艺编制提供理论依据。     

垃圾填埋场温度-渗流耦合数学模型的研究

根据多孔介质渗流力学和热力学理论,从填埋场内非等温的角度分析了填埋场内水分运移与温度变化之间相互作用的机理;在综合考虑垃圾填埋场温度场与渗流场耦合的基础上,建立了垃圾渗滤液运移的双场耦合连续介质数学模型,并给出了求解该数学模型的有限元方法.为研究垃圾渗滤液在填埋场中的运移状况以及控制系统的设计、管理提供了可靠的理论依据.     

高温作业专用服装的温度分布模型

本文基于一定高温环境下经过热防护服传热到假人皮肤的热传导模型进行研究。我们对测试数据进行处理,得到假人表皮温度随时间变化的曲线,由此将温度场随时间的变化过程分化为暂态和稳态两部分,基于传热学的专业理论,暂态方面基于傅里叶定律和微元思想得到热传导定律偏微分形式,稳态方面通过构建逐层温度差分方程获得一维热传导问题的稳态解。基于两方面即得到温度在时间、空间两个维度上的分布场。     

内置障碍物连通容器中甲烷-空气预混气体的爆炸数值模拟

在实际工业生产中,连通容器内的爆炸事故屡见不鲜,而存在一定阻塞情况的连通容器内爆炸也时有发生.运用数值模拟的方法,建立了内置障碍物体的连接单根管道的容器的爆炸模型,利用甲烷-空气作为爆炸介质,获得了障碍物前后不同时刻的压力场和温度场,为实际生产中可能遇到的此类事故提供一定的理论依据和数据支持.     

火灾下盾构隧道管片衬砌热力耦合数值分析

结合盾构隧道工程实例,利用ANSYS有限元分析软件,建立了隧道衬砌结构的有限元实体模型,对隧道内施加温度荷载,先分析衬砌结构内部温度场的分布情况,在温度场分析的基础上,进一步对混凝土管片衬砌结构进行力学分析,分别得出衬砌结构内的温度分布规律及衬砌结构在高温作用下的应力变化规律,进一步研究其在火灾作用下的破坏部位,从而为评估盾构隧道在火灾作用下的安全性提供理论依据。     

地下水渗流分区的地温特征及隧道热害规避应用北大核心CSCD

基于热传递微分方程讨论了水流导热影响下地温特征与深度的关系,获得地温、地温梯度与深度关系的解析表达;对渗流影响下的地温特征类型进行分析,提出了通过最小二乘法拟合地温试验数据计算渗流参量、获取渗流特征的方法及程序。并以滇西高黎贡山越岭段为研究对象,基于地温特征对其热水渗流分区进行分析。研究认为,穿越其中的拟选隧道线南北两水热活动区相互独立,黄草坝断裂阻隔了北面热水向南面渗流,判定断裂南面区域一定范围为南部热水的补给地带,越岭拟选隧道线为区内低地温通道,为合理规避隧道热害提供了依据。     

热辐射作用下电缆绝缘失效时间预测

电缆绝缘材料在火灾条件下的失效时间对电缆工程的设计和施工是个非常重要的参数,这些数据多以试验的方式获得.以试验结果为基础,在假设的前提下,运用传热学理论建立了电缆在热辐射作用下其内部的温度分布模型,并应用MATLAB软件中的pdepe函数求得了模型的数值解,即电缆内部各点温度随时间的变化关系,据此获得电缆绝缘失效时间.以ZR-VV电缆为研究对象,应用该模型计算得出了热通量分别为3 kW/m2、5 kW/m2、7 kW/m2、24 kW/m2、40 kW/m2和56 kW/m2时,电缆内部的温度分布及火效时间.计算值与试验结果吻合较好,说明使用所建立的模型可以近似预测电缆在不同热辐射条件下的绝缘失效时间.