露天堆场防风抑尘网的动力学数值模拟

开放性露天堆场的散尘是大气颗粒物的重要来源. 来流空气在棱形物料堆的上部绕流,使其表面的空气流动结构逐点不同,而料堆表面的空气动力学结构又决定着堆场的散尘机理及散尘量. 分析了典型单一棱形料堆周围空气湍流结构,并应用三维标准k-ε紊流模型对其流场进行了数值模拟;计算了来流方向抑尘网前后不同断面处风速的垂直分布;分析了不同孔隙率(0、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6和1.0)抑尘网后料堆迎风面和背风面沿高度方向、平顶面沿水平方向的剪切应力特性和分布规律. 结果表明:抑尘网前3倍网高距离处的风速较无网工况(孔隙率为1.0)略有减小,降幅随孔隙率增大而减小, 孔隙率为0时最大降幅为5.1%;网前2倍网高距离处与抑尘网之间区域的风速廓线与无网工况相差甚远,孔隙率为0时近网区域风速最高降幅达92.8%. 抑尘网和料堆迎风面之间区域,从地面至网顶高度,不同孔隙率抑尘网工况下的风速均较无网工况小,最小处为无网工况风速的18.5%;抑尘网以上区域的风速较无网工况的大,最大处为无网工况风速的128.0%,并且差距随抑尘网孔隙率的减小而增大. 料堆剪切力分布显示,其迎风面和平顶面为主要散尘面,背风面被涡旋卷起的扬尘量较前两者小得多. 防风抑尘网的设置改变了料堆周围空气的流动结构和受力分布,对不同孔隙率的抑尘网数值模拟结果可知,0.2和0.3为最佳孔隙率.      

露天料场防风抑尘网作用效果数值模拟研究

对某露天料场在常年主导风速的情况下,数值模拟分析了其在有无防风抑尘网及不同网高条件下的工况。结果表明,防风抑尘网对风流导致的粉尘扩散有良好的控制作用,在网高约为料堆高度1.1~1.3倍时,综合效果最佳。     

关于散货堆场防风网研究进展

散货物料风蚀不仅造成经济损失,还严重影响堆场周围环境空气质量。目前堆场常采用湿法、干法等抑尘方法,其中防风网抑尘法使用居多,其抑尘效果较好且具有一次投资长期受益的特点。然而防风网形状、开孔率、开孔孔径、防风网高度、堆垛距等影响防风网抑尘效果。本文从以上几个方面进行了分析,最终给出了较适宜的防风网设计参数。     

煤场防风网防尘技术研究

随着中国经济的发展及人们环保意识的增强,露天煤场带来的粉尘问题也越来越引起重视。防风网作为一种控制煤堆场起尘与扩散的有效手段,近年来得到广泛应用。该文概要地介绍了国内外防风网的研究及应用现状;阐述了防风网的抑尘机理;分析总结了防风网的板型、开孔率和设置方式、网高、网宽、网一堆距等因素对其防风抑尘效果的影响,为今后在工程应用中合理选择防风网的各项参数提供了参考;并对防风网防尘技术在中国的发展提出建议。     

防风网防尘技术及其在我国大型煤炭港口的应用与发展对策

防风网是控制煤炭起尘与扩散的一种有效手段,其防尘效果主要与防风网的结构、设置方式有关.虽然防风网的防尘效果已得到广泛认可,但防风网并未广泛应用于我国大型煤炭港口,其原因主要在于:①我国煤堆场规模较大,而防风网的有效庇护区范围有限,仅在其下风向、约20倍网高距离的范围内,因此限制了防风网的应用;②防风网造价较为昂贵,每100 m的造价多在106元以上.为推动防风网防尘技术在我国大型煤炭港口的应用,应加强对适宜煤堆场规模、防风网的有效庇护距离、新型防风网材料等技术问题的研究,并选择我国北方沿海大型煤码头开展防尘示范工程.      

不同设置方式下的防风网抑尘效果对比

为对比防风网不同设置方式对露天堆场起尘的影响,以某露天煤堆场为例,结合现场实测数据对数值计算方法进行了验证,并根据实际堆场设计了4种设网方案。通过计算各料堆表面摩阻风速的分布,统计出了各方案下的全年起尘率。结果表明：当防风网呈＂口＂型设置时,抑尘效果最好;沿全年主导风向上方向呈＂L＂型设置时,抑尘效果最差。比较＂П＂型...     

露天堆场防风抑尘网临界孔隙率的数值模拟

应用Fluent6.3对防风抑尘网及料堆周围流场进行数值模拟,通过研究不同孔隙率抑尘网与料堆周围湍流特性及料堆表面剪切力分布规律,确定了临界孔隙率.结果显示:高孔隙率(0.3、0.4、0.6)流动状态与无网工况一致,来流风沿迎风面贴附向上,风速逐渐增大,堆顶达到最大;低孔隙率(0、0.2)流态与无网迥异,迎风面处于涡旋中,风速向下,孔隙率为0时涡旋中心高于堆顶3m,孔隙率为0.2时涡旋中心位于堆高2/3处.孔隙率30.3时,料堆各表面剪切力变化趋势一致,与无网工况来流风同向,最大剪切力出现在堆顶.孔隙率为0.2时,作为最大起尘量的迎风面,其表面剪切力随高度先增大后减小,最大剪切力处于堆高3/5处.孔隙率为0.25时,湍流结构和剪切力分布发生突变,迎风面为贴附和涡旋复合流动,表面剪切力最小.据此确定来流风速6m/s,运用该几何模型时,临界孔隙率为0.25.     

沙质农田作物不同间作采收模式休耕期的防风效应

油沙豆(Cyperus esculentus)是集粮、油、牧、饲于一体的高利用价值新兴经济作物,在我国沙区调整种植结构及沙化土地改良中有重要作用. 油沙豆茎块在采收过程中易破坏表层土壤、引发风蚀,因此,探究油沙豆防风阻沙的保护性耕作模式是实现油沙豆在沙区种植的重要前提. 本文基于乌兰布和沙漠油沙豆农田现有间作模式,通过风洞模拟试验,探究不同风速下6种间作模式(2种间作作物×3种带间距)的防风蚀效果. 结果表明:①不同带间距模式在各风速下的风速廓线均呈对数形式,粗糙度随带间距的增加而减小. ②间作作物对垂直流场结构分布特征有显著影响,间作玉米各带间距模式近地表风速均低于当地起沙风速(6 m/s);间作向日葵各带间距模式近地表风速均高于起沙风速,约为9 m/s. ③风速对各间作模式的防风效能具有显著影响,防风效能随风速的增大呈减小趋势. ④间作带的防风效能随带间距的增加而减小,表现为带间距8 m>带间距16 m>带间距24 m. 间作玉米模式的防风效能大于间作向日葵模式,其中,玉米带间距8 m及16 m的模式其近地表防风效能均大于50%,是油沙豆农田防风阻沙的最优模式. 研究显示,考虑到农田的经济效益,带间距16 m的间作玉米模式是油沙豆农田兼顾生态效益和经济效益的最优间作模式.      

预报SO2浓度的一种方法

实践证明,大气污染与气象条件的关系密切。风的垂直梯度、层结稳定度(r—r_d)、风速(u)、稳定层厚度(D)、地面温度(T_0)或近地面温度与露点之差T—T_d多源污染区域面积(S)、源高(H,也可用混合层高度H_i取代H),是影响大气污染物在多源污染区域内浓度变化的主要因子。各因子通过因次分析组成了判别式:     

钢铁厂露天堆料场挡风抑尘墙效果的数值模拟

对某钢铁厂露天堆料场设置挡风抑尘墙进行数值模拟研究,通过对动力阴影区覆盖面积的考察,分析了自然风速、墙高、墙开孔率及墙后建构筑物对挡风抑尘墙的挡风抑尘效果的影响。该钢铁厂露天堆料场设置防风抑尘墙的最佳几何尺寸是：墙长（L）为500m,墙厚（d）为5mm,墙高（日）为15～20m,墙开孔率（κ）为0．2～0．3,在主导风风速达到10m/s以上的大风天气能够形成有效覆盖整个料场的动力阴影区,再配以合适的喷雾洒水或喷洒化学抑尘剂等其他抑尘手段就能够非常有效地抑制料场扬尘。     

基于CFD的防风抑尘网非均匀孔隙率的优化研究

孔隙率是影响抑尘网防护效果的最主要因素,不同孔隙率抑尘网对料堆表面的显著作用区域不同,高孔隙率(ε30.3)网后料堆中下部扬尘得到明显抑制,低孔隙率(ε < 0.3)网的抑尘作用则于料堆上部突显.基于均匀孔隙率的抑尘区域提出不同孔隙率组合的非均匀抑尘网,选取6种典型非均匀工况,应用Fluent6.3对网和料堆周围流场进行数值模拟,结果显示:网下部孔隙率(ε_L)相同,上部孔隙率(ε_H)由0增至0.1时,网后气流扰动减弱,基于湍流结构和料堆受力判定ε_H取0.1较好;网上部孔隙率(ε_H)相同,下部孔隙率(ε_L)由0.3增至0.6时,紧贴料堆表面风速随ε_L增大而增大,ε_L为0.3时最优.比较非均匀抑尘网最佳工况(ε_H=0.1/ε_L=0.3)与均匀网(ε=0.1和ε=0.3)的料堆表面受力显示:ε_H=0.1/ε_L=0.3非均匀网可使起尘量最大的迎风面的各个区域剪切力均显著减小,中下部比ε=0.1时减小85.2%,上部比ε=0.3时减小84.3%,料堆表面剪切力总和的减少量可达均匀网时的50%左右.     

煤炭公用码头采用防风抑尘网代替圆形仓的经济技术可行性分析

圆形仓在燃煤电厂专用煤炭码头应用较多,由于电厂储运规模较小,煤炭周转期相对较短(一般7²0天),作为环保型贮煤设施,比较适合燃煤电厂的煤炭储运。煤炭公用码头储煤特点是存储时间长、存储量大、品种多,配煤工艺复杂。圆形仓作为公用码头储煤设施,存在安全性隐患、配煤设备利用率低及职业卫生差等方面先天不足,把它作为公用煤炭码头治理粉尘、雨污水的环保措施,经济技术可行性较差。防风网是在煤场四周设置特殊结构的挡风、抑尘墙,建设防风网后对减少煤尘污染具有显著作用,满足国家对节能减排、可持续发展的要求。     

在秦皇岛港8~#、9~#号煤码头设置防风网的论证研究

一、概 况 (一)地理位置 秦皇岛港的8~#、9~#码头地处南山下,近邻海水浴场、亚帆赛场、水产养殖基地;作业现场毗邻散粮、集装箱、杂货作业区,靠近沿海居民区、办公区等环境敏感地段。 (二)气象条件 秦皇岛受海洋影响,气候温和,港口不冻、不淤,自然条件优越。 (1)温度:年平均气温10.3℃; (2)降水:年平均降水656.2mm; (3)湿度:年平均相对湿度64％; (4)风:常年风向西风(W),频率10.37％,年平均风速3.9米/秒;强风向东北东(ENE),频率 7.31％,风速超过8米/秒。     

生活垃圾填埋场作业面恶臭散发率研究

采用风洞采样方式以挥发性有机物、H2S和恶臭浓度为指标研究了生活垃圾填埋堆体类恶臭面源的污染散发率.结果表明,生活垃圾填埋堆体表面的恶臭散发率与季节和表面吹扫风速等密切相关.高温季节挥发性有机物和恶臭浓度计的污染散发率可较低温季节高出6倍以上,在0.6~4 m·s-1的测试吹扫风速范围内,恶臭污染物的释放率随风速增加而近似呈线性增加的趋势.夏季生活垃圾表面的挥发性有机物(PID测定以异丁烯计)的散发率为385~680μg·(m2·s)-1,H2S散发率为4~7μg·(m2·s)-1,恶臭浓度散发率为46.5~136 OU·(m2·s)-1.持续通风实验结果表明,采用洁净空气吹扫得到的散发率是面源的最大可能散发率,在进行采样时间10 min以上的恶臭浓度或作业面散发量估算时,需对散发率进行适当修正.     

煤炭堆场防风抑尘集成技术的应用

通过一系列试验研究,对防风抑尘网、喷水洒水除尘、苫盖除尘、防护林和隔离水道隔尘构成的露天煤炭堆场防风抑尘集成技术的主要工艺参数进行了确定,并对抑尘效果进行了评价,监测结果表明该集成技术抑尘率达85%,有利于露天煤炭堆场的防尘抑尘。     

煤炭公用码头采用防风抑尘网代替圆形仓的经济技术可行性分析简

圆形仓在燃煤电厂专用煤炭码头应用较多,由于电厂储运规模较小,煤炭周转期相对较短（一般7～20天）,作为环保型贮煤设施,比较适合燃煤电厂的煤炭储运.煤炭公用码头储煤特点是存储时间长、存储量大、品种多,配煤工艺复杂.圆形仓作为公用码头储煤设施,存在安全性隐患、配煤设备利用率低及职业卫生差等方面先天不足,把它作为公用煤炭码头治理粉尘、雨污水的环保措施,经济技术可行性较差.防风网是在煤场四周设置特殊结构的挡风、抑尘墙,建设防风网后对减少煤尘污染具有显著作用,满足国家对节能减排、可持续发展的要求.     

蒸发波导探测系统传感器允许误差分析

基于自主开发蒸发波导诊断分析模型,开展了蒸发波导高度敏感性数值试验研究,发现在几乎所有层结条件下,海面相对湿度是影响蒸发波导高度变化的最敏感因子,其次是海面气温、海表面水温和海面风速,气压变化影响可忽略不计。若使蒸发波导高度诊断分析均方差小于或接近于蒸发波导高度10%,则在稳定层结下要求气温和海表面水温误差不大于0.2℃、相对湿度误差不大于1%、海面风速误差不大于0.5m/s,在不稳定和中性层结下要求气温和海表面水温误差不大于0.5℃、相对湿度误差不大于3%、低风速时风速误差不大于0.5m/s、高风速时风速误差不大于1.0m/s。     

铁碳微电解/Fenton试剂联合处理垃圾渗滤液研究

垃圾渗滤液水量、水质波动大,污染强度高,处理困难且费用较高,以扬州市某垃圾填埋场渗滤液为研究对象,采用两种微电解-Fenton组合工艺对垃圾渗滤液进行处理.重点考察了反应时间、H2O2投加量和pH值等因素对渗滤液的处理效果.结果表明:(1)微电解-Fenton组合Ⅰ:当pH值为4.0,H2O2投加量为3 mi/L,反应时间为90 min时,COD去除率达到64.3％,氨氮的去除率为65.9％;(2)微电解-Fenton组合Ⅱ:当pH值为4.0,H2O2投加量为1.0 mL/L,反应时间为90 min时,COD去除率达到71.3％,氨氮的去除率为83.9％.     

贮存堆上方的风速分布和栅网的使用

为减少煤或其他松散物质贮存堆场风吹尘,对堆垛外型和使用风栅对降低风吹尘的效果以缩比模型风洞试验进行了测定。 初步结果指出,风吹入一个模拟的高为1/2堆垛高,并有2/3为无孔实体的雪栅或风栅栏,风栅栏位置设在3倍堆高处最适宜位置时,风透过速度可以降低一半。1/4堆高高度,设在2.5倍堆高位置的风栅可以降低风速23％。下风向设风栅的效果不明显。降低风进入堆垛的透过率也可以保持堆垛的湿度,从而增加灰尘的粘滞性。     

城市形态参数对边界层气象条件影响的模拟

利用耦合城市冠层方案的气象模式WRF,选取高密度城市深圳,通过在模式中设置不同建筑物高度和密度的敏感性试验,研究城市形态参数对边界层气象条件的影响.结果表明：建筑物高度和密度增加会使日间城市冠层对热量的截留作用增强,城市储热分别增加约6W/m²和9W/m²;在城市冠层遮蔽效应和截限作用的共同影响下,建筑物高度增加会使日间地表温度降低约0.3℃,而建筑物密度增大则会引起地表温度增加0.6℃以上,2m温度和地表温度的变化有很好的一致性.城市建筑物高度和密度增加均会引起地表粗糙度增加,造成风速分别降低约0.4m/s和0.6m/s,同时在夜间,由于湍流运动增强,使得夜间边界层高度分别增加约30~40m和20~30m.反之,建筑物高度和密度减小使日间储热减小6~7.5W/m²,10m风速增加约0.3m/s和0.4m/s,夜间边界层高度降低约30~50m和10~30m.