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。     

飞机炮击环境分析及模拟方法研究(下)

从飞机炮击环境的特性出发，指出GJB150．20－86窄带随机加宽带随机飞机炮振试验方法的局限性以及应用傅立叶分析方法分析炮击信号的不合理性，提出应用时－频联合分析方法进行炮击信号分析的可行性以及小波（Wavelet)分析技术用于炮击信号中确定性信号和非平稳随机信号分离的应用途径。最后，提出适用实验室炮击环境模拟的脉冲方法（Pulse Method)数学模型。     

飞机炮击环境分析及模拟方法研究(上)

从飞机炮击环境的特性出发，指出GJB150.20-86窄带随机加宽带随机飞机炮振试验方法的局限性以及应用傅立叶分析方法分析炮击信号的不合理性，提出应用时－频联合分析方法进行炮击信号分析的可行性以及小波（Wavelet)分析技术用于炮击信号中确定性信号和非平稳随机信号分离的应用途径。最后，提出适用实验室炮击环境模拟的脉冲方法（Pulse Method)数学模型。     

三亚湾海岸动力演变的数值模拟研究

近年来,海岸侵蚀呈现不断加剧的趋势,给沿海地区经济社会的发展造成了极大危害。关于三亚湾海岸侵蚀过程及其动力学研究多停留在定性或半定量阶段。从海岸动力地貌学角度出发,基于沉积物迁移理论,利用数值模拟方法,定量研究了三亚湾海岸在波浪和潮流作用下的动力演变过程。计算结果重现了海水波浪的传播形态及动态特征:涨潮时,波高极值相对较大,水位随之升高,波动现象明显,波动形态复杂;落潮时,波高极值相对减小,水位也随之降低,海面相对较平静,波形态在离岸区域较单一,仅在近岸区域相对多样化。同时,数值模拟结果也很好地显示了三亚湾岸线附近的沉积或侵蚀过程特征:三亚湾西段海洋动力条件较强,沉积或侵蚀现象明显,沉积/侵蚀能力由三亚湾西段逐渐向东段减小。此外,以海洋动力学机制为基础,定量模拟了三亚湾海岸侵蚀与演变物理过程,为该地区海岸开发利用、海岸环境保护提供科学依据。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

北京30年来最大的水资源保护工程(下)

无论是密云水库的波澜壮阔,还是层林尽染的秋色无边,当然还有人们津津乐道的开河肥鱼,都与密云的水密不可分. 12000移民 每当进入秋天,人们在花店里常常可以看到火簇金灿灿夺人眼目、象征着高洁长寿的菊花,而它们很有可能是来自张淑珍的鲜花大棚.     

北京30年来最大的水资源保护工程(上)

"鹅,鹅,鹅,曲项向天歌.白毛浮绿水,红掌拨清波."这是唐代诗人骆宾王在7岁时作的<咏鹅>诗,也是我们小的时候最早学的一首诗,另外一首大概就是<锄禾>了.前面一首描写的是长着一身雪白羽毛的大白鹅,悠闲地浮在清澈的水面,划动双蹼,时不时地向晴朗的天空伸长优美的脖子,嘴里发出"鹅,鹅"的叫喊召唤不远处的同伴.     

生物源挥发性有机物(BVOCs)排放模型及排放模拟研究综述

近30年来,为了掌握BVOCs排放的规律和特征,进一步定量分析评价空气质量和气候变化,向决策者制定相应措施提供科学有效的依据,研究者们致力于研究BVOCs排放机理及其影响因素,并据此建立多种BVOCs排放模型,以模拟区域及全球BVOCs排放。从算法、数据、应用以及局限性4个方面入手,系统回顾了BEIS、GIoBEIS、MEGAN等BVOCs排放模型的研发进程,并评述了国内外BVOCs排放模拟的研究历程,最后从加强机研究、遥感数据的应用、与气候模型及动态植被模型耦合等方面对BVOCs排放模型发展方向进行了展望。     

大型浅水湖泊三维水环境数值模拟及关键参数研究

浅水湖泊也存在水动力垂向分层结构及污染物垂向非均匀分布情况,水力结构对水环境变化有重要影响,需要采用更加精细化的数学模型模拟其过程。针对国内外大型浅水湖泊三维水环境数值模拟相关研究及水动力参数取值方案进行了综述,对现有成果进行了总结与分析。指出下一步亟需构建复杂边界条件下的生态动力学模型,探索多条件耦合的富营养化微观响应机制,加强数值模拟精细化及参数规范化研究,为探索浅水湖泊水动力及水环境提供理论依据和技术支撑。     

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。     

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。