高原火羽流温升特性与模型对比研究

针对高原地区火羽流中心线的温升特性,在3个小尺寸火源试验结果的基础上,将火源功率进行无量纲化,运用CFD模拟软件进行了大规模的数值模拟并对模拟结果进行了分析.通过将模拟结果与两大经典羽流模型Heskestad和McCaffrey预测模型进行比较,分析了这两大模型在高原地区低压低氧环境下的适用性,并对后者在海拔4000m高原处进行了修正,以满足其在高原地区的适用性.     

移动通信基站电磁辐射环境影响研究——以北京市为例

近来移动通信基站带来的电磁辐射安全问题成为普遍关注的热点,以北京市的移动通信基站为研究对象,对其产生的电磁辐射以及其对地面环境的电磁辐射进行大量监测,并将监测结果与8μW/cm2的基站电磁辐射环境管理目标值进行比较研究,结果表明:基站的电磁辐射水平符合标准并且测值整体较低,从区县分布上看,北京市中心城区基站电磁辐射均值相对较高;基站电磁辐射对地面环境的影响非常小,基站的电磁辐射水平控制在较低水平。环评部门在进行基站环评时应关注基站建设与城市规划的相符性,确保基站电磁辐射安全防护距离得到落实。     

天线方向性函数在移动通信基站电磁环境影响预测中的应用探讨

现行《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T 10.2—1996)中关于微波站远场区轴向功率密度的计算公式,是目前我国大多数移动通信基站在进行电磁环境影响预测与评价时所采用的预测模式。该模式适用于天线远场区轴向(即最大辐射方向)功率密度的预测,却无法直接反映天线非轴向的电磁环境影响,而在现实情况中,环境敏感点往往不会处于天线轴向。实际工作中发现利用均匀平面天线阵的方向性函数,能较好地拟合定向天线的方向性图,可将其应用于天线远场区非轴向电磁环境影响的预测与评价,但在实际应用中应该注意其仅适用于天线远场区的局限性,必要时需要根据实际情况判定其远场区范围,并结合类比监测数据进行预测结果的对比验证。     

高温烟气中半透明水滴蒸发的辐射热特性研究

喷雾水滴蒸发在高温工业烟气降温除尘中广泛应用,半透明水滴内部吸收辐射热流对蒸发传质的贡献及内部辐射传热模型的研究,成为本领域的难点问题之一。依据简化的工况,综合考虑水滴内部环流、随温度变化的热物性以及Stefan流等因素,采用两种辐射吸收模型,通过几何光学近似解析求解水滴内部导热内热源功率,并从热辐射吸收功率、瞬态温度分布等方面对高温环境中半透明水滴的辐射特性开展研究。结果表明,半透明水滴对高温烟气热辐射有较强的选择吸收特性;吸收分布模型能更精确地反映水滴内部能量分布特点;研究工况下,两种辐射模型对液滴寿命预测结果相差小于2%;不计辐射将造成预测的水滴寿命10%以上的较大误差。     

石油石化企业环境预警系统研究

通过对石油石化企业环境突发事件风险分析,提出建设环境预警系统的必要性,再对国内外常见的地表水环境预警系统构成、环境质量预测模拟软件以及环境预警决策支持系统进行总结,提出符合石油石化行业污染特征的环境预警系统的基本框架。     

中庭火灾烟气流动数值模拟

根据中庭火灾特点 提出了考虑辐射换热损失和壁面传热损失、不考虑燃烧过程、视火焰为体积热源,浮升力作用下火灾烟气湍流流动的场模型,并将辐射换热损失计人壁面传热损失,简化辐射换热模型计算,运用该场模型对中庭模型实验装置火灾烟气流动进行了数值模拟,采用通用软件PHOENICS进行数值计算,研究表明,数值模拟结果与中庭模型实验装置火灾试验结果吻合;以热源模拟火焰的方法对分析中庭火灾烟流发展规律可行。     

夏季穿着医用防护服人员热应激模拟

为降低夏季医护人员长时间穿着医用防护服带来的健康风险,选取标准中国男性人体作为研究对象,利用预测热应变(PHS)模型、热应变决策辅助(HSDA)系统和Fiala体温调节模型3种经典人体热应变模型,模拟人体穿着医用防护服时在夏季不同环境工况下的核心温度和出汗率,进而确定不同环境工况下的推荐补水量和安全工作时间。结果表明：环境参数对生理应激影响显著,不同环境下核心温度最大差值为11.17℃,出汗率最大差值为6 592 g/h;环境温度每增大1℃,相对湿度每升高1%,安全时间平均缩短5.9和0.89 min;环境温度36和40℃时,安全时间仅为88～124和75～100 min; 3种模型在低温低湿时预测结果相对接近,在高温高湿时预测结果存在明显差距,核心温度预测差值最大为7.55℃,平均出汗率预测差值最大为5 654.35 g/h。     

地铁施工引起地表沉降的Logistic模型预测及应用

目前,中国城市地下铁道建设方兴未艾,地铁施工对周边环境的影响不容忽视,而地铁施工诱发地表沉降预测与控制是亟待深入研讨的重要课题。针对地下铁道施工诱发地表变形的特征和规律,提出了应用Logistic模型进行模拟和预测的思想,详细阐述了Logistic模型的建立、参数估计、应用框架及其检验方法。结合北京地铁10号线呼家楼车站西南迂回风道拱顶处和设备通道施工引起地表竖直方向沉降的实测值,应用Logistic模型进行模拟和理论预测以及模型检验。Logistic模型预测法原理简单,计算容易,通过与施工中的实际测量值对比,证实Logistic模型预测法合理性和应用价值。最后提出了Logistic模型预测及应用的进一步深化研究方向。     

爆破云团扩散数值模拟研究

为了进一步探索爆破烟尘扩散规律,以及环境评估与预测的需要,在宏观角度上,运用箱模型云团扩散理论,对爆破云团的模型适用性进行了探讨,建立了爆破云团扩散控制微分方程。对某次工程爆破进行数值模拟,得到了爆破云团半径、云团高度和空气卷吸量随时间的变化关系曲线图。针对数值模拟结果与试验实测值之间存在的偏差进行了分析,结果表明,采用该方法进行爆破云团瞬时扩散模拟是可行的。     

储油库火灾爆炸环境风险评价

针对油库存在的环境风险隐患,对油罐发生火灾产生的热辐射、爆炸产生的冲击波的影响进行了预测评价,并对火灾事故发生时产生的有毒烟气对周围环境的影响进行了预测分析。     

GIS与数模支持下的油气田环境风险预警系统研究

简要介绍了油气田在建设与生产过程中对环境的影响,构建并开发了基于GIS与数模的油气田环境风险预警系统。系统包含大气污染模拟模型、地表水污染模拟模型和地下水污染模拟模型,实现了环境监测数据的管理、实时监测预警和污染模拟、快速应急响应三大功能。介绍了油气田环境风险预警系统的设计及基本功能,探索了将地理信息系统与数学模型相结合运用于油气田环境风险预警的方法。实践表明,以GIS技术为平台,结合数学模型为辅助进行环境风险预警是可行的。     

高温高湿环境下人体水平衡预测模型的研究及应用

为研究高温高湿环境下职业工人的身体水分状况并减少工人由于脱水造成的工业事故,基于人体水平衡的调节机制,将人体抽象为2个水舱(核心层和表皮层),建立了人体内外水动态传输模型。运用本模型可从人体水的动态平衡角度去研究高温高湿环境下人体舒适性规律,进而预测工人的安全工作时长。对人体蓄水率和核心温度进行了模拟,结果表明：轻体力劳动时人体核心温度变化不大,用人体蓄水率预测安全工作时间比用核心温度更为准确;中等和重劳动强度下,用提出的水-热耦合模型计算得到的核心温度预测安全工作时间更准确。研究表明,该模型能较好地模拟人体水平衡调节机制,预测人体的水平衡状态。模型可为高温高湿环境下工人的健康安全评估提供可参考的思路与方法。     

3m直径煤油池火灾火焰特性的数值研究

为了预测油池火灾的火焰特性,采用CFD模拟技术开展静风状态下3 m直径煤油液池的火灾场景模拟,探讨火焰温度、火焰羽流速度、辐射热通量、燃烧产物质量分数等油池火焰特性参数随高度的变化关系;并结合火焰形态分布,提出一种4区域模型,即将湍流扩散火焰划分为油气混合燃烧区、燃烧火焰区、烟尘区和热烟气区来分析燃烧气流在不同高度的实际物理化学特性。此外,通过经验公式和CFD模拟2种方法分别计算出3 m直径煤油池火灾的火焰高度、火焰表面的辐射通量及热辐射破坏半径,并对计算结果进行比较分析,结果表明:2种方法可互相补充完善,有助于池火灾的热辐射危害性评估。     

基于无偏灰色模型的煤矿百万吨死亡率预测

为预测中国煤炭行业安全生产状况发展趋势,构建无偏灰色预测模型对我国煤矿百万吨死亡率数据进行模拟预测。通过对我国2005—2010年度煤炭行业的百万吨死亡率有关数据进行模拟,并与传统的灰色GM(1,1)模型的预测模拟结果进行对比分析。计算结果表明:无偏灰色模型消除了传统GM(1,1)模型本身固有偏差,预测精度较高,分析结果可靠,其中,平均绝对误差为0.030 6%,平均相对误差为2.71%,均低于传统GM(1,1)模型。预测数据显示近年来我国煤矿百万吨死亡率正逐步下降,2011年和2012年分别降至0.536%和0.411%,符合煤矿安全生产"十二五"规划要求。     

突发性河流污染事故水质预警模型

研究河流中污染物的输移扩散及其影响因素,引入死区预警模型及其解析解,模拟污染物在水体中的时空变化,进而预测污染物到达下游特定地点的浓度值及相应时间.实例模拟结果,尤其是对下游断而污染物最大浓度值及其出现时间的预测结果较好,表明建立的模型能够较准确地模拟河流中污染物的输移扩散规律.本研究可为环境风险管理及突发性环境污染应急预案的制定提供科学依据.     

隧道突泥涌水情景构建及演化状态预测模型

为实现对隧道突泥涌水事故的有效管控,基于情景分析理论,采用演化路径网络和演化矩阵模型,针对隧道突泥涌水灾害进行情景推演预测。将隧道突泥涌水情景要素归类为孕灾环境、致灾因子、驱动要素和承灾体,研究各要素的属性参数;基于承灾体损失将隧道突泥涌水情景分为6级,分析灾害情景的演化规律;建立灾害全过程的演化路径网络,构建预测灾害情景状态的演化矩阵模型,提出情景状态等级的概率分布算法。将该模型应用于雅叶高速公路折多山隧道,结果表明：该方法可准确地模拟隧道突泥涌水全过程的演化路径及情景状态,预测结果有助于隧道建设单位摸清既有能力和明确防灾任务,为其应急能力建设提供重要依据。     

3G监控技术与应用

2009年是中国3G元年,3G牌照发放后,三大运营商大力推进3G网络建设。3G网络具有带宽高、覆盖广、安全性突出等技术特点,突破了视频监控信号长距离数字化传输的瓶颈,摆脱了复杂环境和网络条件对传统监控的束缚,开辟了无线视频监控的新时代。     

基站动力环境集中监控系统的雷电防护

雷击是造成电子产品损坏的主要自然灾害,本文在对基站动力环境监控系统雷电危害的特点进行分析的基础上,对基站动力环境监控系统雷电危害的引入途径进行了深入的分析,提出了相应的防护措施。     

引滦入津工程黎河段机理与非机理水质预测模型对比分析

根据引滦入津工程黎河输水河道水文水质监测资料,分别建立河道机理水质模型和非机理水质模型,对2005年前毛庄断面的氯化物和氨氮进行了预测.两种水质模型建立的理论基础、求解方法、参数验证、模拟所需的数据种类和时段、适用状况、预测精度均不同.对两种河道水质模型预测结果精度进行了比较,结果表明,预测误差均小于20%,机理水质模型较非机理精度高.研究表明,机理水质模型适合于短时间内黎河河道水质变化的精细模拟,非机理模型适合于中长期水质变化趋势预测.     

火灾爆炸事故后果模型研究

为提高火灾爆炸事故后果模拟的准确性,利用Matlab对比池火灾模型和沸腾液体拓展蒸气云爆炸(BLEVE)模型中热辐射通量与目标至热源的距离的函数关系;分析沸腾液体拓展蒸气云爆炸(VCE)模型计算结果的误差;修正模型存在的错误,建立新的Sachs无量纲超压拟合模型,并进行实例应用。结果表明:用点源辐射模型得到的池火灾事故后果模拟伤害程度远大于用固体烟羽辐射模型得到的模拟结果,美国化学工程师协会(AICh E)模型和不考虑目标阻挡作用模型对BLEVE事故后果模拟在目标距离较远处基本吻合;VCE模型对Sachs无量纲超压拟合的最大误差达4个数量级。用建立的新模型得到的计算结果与Sachs超压吻合较好。