微小通道液冷板热控及压降特性数值模拟研究

基于微机电技术的微小通道液冷冷板是一种高效的电子设备热控装置,本文采用数值模拟方法分析了微小通道液冷冷板中翅片高度、翅片间距、流速以及不同工质对冷板热控性能和压降特性的影响规律.结果表明:增加翅片高度和提高液冷工质流速能够有效降低冷板的总热阻,但是会显著增加其压降,增大翅片间距只能有效降低冷板的压降;相比于水和纳米流体...     

基于Icepak的强迫风冷散热器数值模拟研究

电子设备在工作时会产生热量,影响电子设备的可靠性。本文采用Icepak软件对某型地面电子设备强迫风冷结构进行仿真分析,对影响散热器散热效率的翅片形式、翅片厚度、供风方向三种因素进行了讨论。得出分段式翅片结构在一定范围内并不能增强散热器散热效率,本文所研究的散热器结构采用抽风形式时具有更好的散热效率,翅片厚度宜采用1 mm。     

数值模拟方法在置换通风中的应用

介绍了置换通风的原理、特性及其发展,分析了数值模拟技术在置换通风的应用。以Fluent软件在暖通空调领域中的应用为例,综述了其对工作区域和非工作区域气流的数值模拟,分析室内污染物浓度分布的变化情况的基本流程。得出利用数值模拟的结果合理安排置换通风对有害物浓度进行控制,使工作区空气质量达到设计要求,而工作区上部区域可以适当超过工作区域的容许浓度,可达到既节能又能保证空气质量的目的。     

环境水动力数值模拟的研究现状与展望

水动力数值模拟为水环境中污染物的迁移转化提供了重要的背景。水动力数值模拟的发展经历了数值计算、单因素模拟、多因素模拟3个阶段。本文在分析了环境水动力数值模拟的发展过程与研究现状的基础上,结合当前学科发展动态,预测了其未来研究的主要方向。     

保温材料的密度对非稳态测试过程影响的数值模拟研究

本文采用数值模拟的方法对保温材料的密度对台架试验箱的非稳态测试过程的影响进行了研究。得出并分析了保温材料的密度对非稳态热传导过程中的非正规状态、正规状态阶段及试验箱内温度均匀度的影响程度。最后,对本文进行了总结,并对未来的研究方向进行了展望。     

露天煤矿道路双侧管路喷雾降尘数值模拟研究

卡车道路运输是露天煤矿最大粉尘源之一,粉尘污染对煤矿职业人群健康、卡车司机能见度均产生影响。湿式喷雾是从产尘根源上解决道路粉尘的有效方法,且喷雾参数直接决定防尘效果及其经济成本。以霍林河北露天煤矿卡车路面为研究背景,采用FLUENT19.2建立卡车道路喷雾降尘模型;分析喷嘴角度、孔径及喷洒量对粉尘浓度的影响机制。研究结果表明：卡车路面粉尘产生机制为碾压破碎、离心抛洒及诱导气;增加颗粒含水率可有效减少扬尘负荷,喷嘴最佳入射角度为30°时,雾距对路面覆盖度良好;喷嘴孔径为10 mm时,斯托克斯碰撞系数最大;喷水量为0.15 L/m2及土壤含水率为4.0%时,路面粉尘控制效果最好。研究结论为有效控制露天煤矿卡车路面运输粉尘提供了理论依据。     

数值模拟在长输油气管道工程环评中的应用

为更好地掌握长输油气管道工程经过饮用水水源地、湿地保护区、水库等环境敏感目标发生泄漏时污染物的运移规律,用数值模拟的方法,开展假设条件下的石油类污染物泄漏影响范围的模拟预测研究。通过模型概化、参数选取、模型校对及验证、地下水水流模拟,建立了地下水水流模型。根据管道线性工程的特点,结合具体穿越敏感地段的情况,假设两个最大风险泄漏点(距离保护区最近的点和水流到达保护区边界运动最快的点),选取石油类作为模拟因子,并选定初始条件,采用对流-弥散控制方程预测污染物的运移情况,得到假设管道在以上两个最大风险泄漏点发生泄漏事故情况下,污染物在平面上一段时间内的影响到达范围。结果可为环境影响评价提供合理的理论依据。     

海上钻屑远距离输送技术及数值模拟研究

为解决“零排放”背景下渤海油田钻屑回收总量大、转移收集困难、高频次吊装等多项难题,满足整井段钻屑随钻实时输送的要求,开发了一种安全高效、适用于渤海油田水基钻屑处置的远距离输送技术。依托曹妃甸A钻井平台“零排放”项目,对拟定管线敷设方案开展了数值模拟研究,分析了钻屑在泵管中的流变性能与压力损失规律,并与现场实测结果作对比,验证了数值模拟方法的可靠性,更好地指导了装置选型和管线敷设方案设计;钻屑远距离输送技术在该平台成功实现了首次应用,高效稳定传输钻屑14 000 m³,平均每天减少吊装作业80次,释放钻井平台甲板面积约150 m²,保障了钻井作业的高效顺利实施,对“零排放”背景下钻屑的收集与输送具有一定的推广价值和借鉴意义。     

SCR脱硝提效改造流场数值模拟及物模试验研究

某燃煤电厂2×600MW机组脱硝装置运行过程中，出现催化剂磨损严重、氮氧化物(NO_x)排放及氨逃逸量不达标等问题。为了解决这些问题，决定对流场进行优化。首先采用数值模拟方法，分析原方案流场存在的问题，提出合理的优化设计方案，再按照缩小比例进行物模试验验证，最后根据优化方案进行现场改造。优化改造后脱硝运行结果显示：NO_x排放浓度稳定在20—40mg/m³，氨逃逸量为1.2—2.0ppm，脱硝效率为86%—90%，达到了超低排放的要求。     

基于MIKE 21的汾河水库挟沙水流水质数值模拟研究

为了揭示悬浮泥沙(SSC)对水库水质的影响规律,对汾河水库进行样品收集和长期水质监测,采用水动力模型与泥沙转移和富营养化模型相结合的方法,将这三者关联耦合,并通过实测数据对模型进行参数率定和验证,分析含沙水和不含沙水中总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)、溶解氧(DO)四项指标,得出两者对水质造成的影响。结果表明:SSC对TN、TP的去除作用明显,对Chla、DO浓度分布影响较小,并计算了污染物的释放量以及贡献率,得出TP的负荷仅为16.47t,而贡献率高达25.25%。因此在汾河的污染控制方面应侧重削减磷,进而改善汾河地区的污染现状。     

基于MIKE 21的汾河水库挟沙水流水质数值模拟研究

为了揭示悬浮泥沙(SSC)对水库水质的影响规律,对汾河水库进行样品收集和长期水质监测,采用水动力模型与泥沙转移和富营养化模型相结合的方法,将这三者关联耦合,并通过实测数据对模型进行参数率定和验证,分析含沙水和不含沙水中总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)、溶解氧(DO)四项指标,得出两者对水质造成的影响。结果表明:SSC对TN、TP的去除作用明显,对Chla、DO浓度分布影响较小,并计算了污染物的释放量以及贡献率,得出TP的负荷仅为16.47t,而贡献率高达25.25%。因此在汾河的污染控制方面应侧重削减磷,进而改善汾河地区的污染现状。     

滤料级配过滤含聚污水数值模拟研究

以磁铁矿滤料和石英砂滤料为填设滤料层的级配模式,一直被广泛应用于油田含聚污水处理过程,但目前这种滤料级配对过滤性能的影响及规律认识较为缺乏。文章从悬浮粒子(包含悬浮固体颗粒和油滴)吸附与截留形成的聚集特征切入,定量分析出水水质特性,对含聚污水过滤过程中滤料级配的影响效果展开数值模拟研究。研究表明：磁铁矿滤料层厚度较大的级配模式过滤,对悬浮粒子具有更好的吸附与截留效果,对小粒径悬浮粒子的截留能力更优,但滤料填充高度比与过滤效果存在一定适配性;以填充高度比1.28以上磁铁矿滤料厚度较大的级配模式过滤较低含聚浓度的污水,及以填充高度比1.67以上磁铁矿滤料厚度较小的级配模式过滤较高含聚浓度的污水,均可以实现出水悬浮固体颗粒和油滴含量低于或约等于5 mg/L,满足大庆油田含聚污水二级过滤出水回注水质指标要求。     

滤料级配过滤含聚污水数值模拟研究

以磁铁矿滤料与石英砂滤料为填设滤料层的级配模式一直广泛应用于油田含聚污水处理过程中,但这种滤料级配与污水过滤性能之间的影响关系及规律认识却较为缺乏,本文以悬浮粒子吸附与截留形成的聚集特征为切入,定量分析出水水质特性,对含聚污水过滤过程中滤料级配的影响效果展开数值模拟研究。研究认为：磁铁矿滤料层厚度较大的级配模式过滤具有更好的悬浮粒子吸附与截留效果,对更小粒径悬浮粒子过滤能力更优,但滤料填充高度比与过滤效果存在一定适配性;以1.28以上磁铁矿滤料厚度较大的级配模式过滤较低含聚浓度污水、以1.67以上磁铁矿滤料厚度较小的级配模式过滤较高含聚浓度污水,均可以使出水悬浮固体颗粒与油滴含量均低于5mg/L,满足过滤出水水质指标要求。     

不同温度层结城市街区内气流与污染物扩散的数值模拟研究

采用3-D计算流体力学(CFD)技术模拟不同温度层结下城市街区内气流与污染物扩散规律,并与UeharaK等人风洞试验结果进行对比分析,应用PontiggiaM.等人基于Monin-Obukhov(M-0)理论添加外部源相方法对RNG k-ε模型k 方程与ε方程进行修正,建立数值风洞模拟技术,结果表明,不同温度层结下,街...     

边界层参数化方案对FLEXPART-WRF耦合影响的数值模拟研究——以某核电站为例

核电站发生事故时放射性核素释放到大气中会对周围环境造成污染。为揭示核事故下放射性核素在大气中的扩散规律，将中尺度气象模式WRF与拉格朗日粒子扩散模式FLEXPART相耦合，以某核电站为例，采用WRF中的3种典型边界层参数化方案(YSU、MYNN2.5、ACM2)对一次台风过程期间的放射性物质扩散进行了虚拟算例模拟，分析了参数化方案对耦合模型FLEXPART-WRF模拟结果的影响。结果表明：3组参数化方案的风场模拟结果均与观测数据吻合较好，浓度和湿沉降扩散结果基本反映了模拟区域的流场和降水特征；扩散速度受不同边界层方案气象模拟结果的影响，ACM2方案的扩散速度最快，分别较MYNN2.5和YSU快3～16h; 3组方案的湿沉降值均先快速增大后趋于稳定，峰值以ACM2最大，MYNN2.5居中，YSU最小，数值相继差约1.0E+6 pg/m²。耦合模型可用于评价核事故下气载放射性核素扩散对环境的影响，进而综合各边界层参数化方案的模拟结果开展防护行动。     

基于空气质量模型CMAQ的成渝经济区（四川）PM2.5浓度数值模拟研究

利用第3代空气质量模式CMAQ对成渝经济区(四川)2012年1、4、7、10四个月的PM2.5浓度进行了数值模拟,并利用现状监测数据及遥感反演的AOD分布对模拟结果进行了对比分析,表明该模式对PM2.5模拟性能良好。根据CMAQ模拟结果,模拟的4个月中10月份PM2.5浓度最高,其次为4月份,1月最低;PM2.5浓度在空间分布上形成2个高值区,分别是成都、德阳和眉山区域,另一个是川南城市群的宜宾、自贡、内江等地市。利用CMAQ模式对成都及其周边地市之间PM2.5的相互影响分析表明,成都、绵阳、德阳3个地市城区PM2.5浓度受本地源影响较大,周边城市中德阳对成都影响最大,成都则对眉山影响最大。