空气幕对城际铁路地下车站火灾烟气控制数值分析

为将空气幕作为城际铁路地下车站控烟措施提供理论依据,进而为地下车站防灾控烟设计提供新思路,以某典型城际铁路地下车站岛式站台层为依托,采用火灾动力学三维模拟软件FDS建立全尺寸火灾模型,对比单吹式、吹吸式空气幕布置于站台与轨行区间时楼梯及站台处温度及可见度分布规律,并分别对单吹式、吹吸式空气幕的射流风速、射流角度进行了参数优化研究。结果表明:单吹式、吹吸式空气幕均可保证火灾下楼梯区域可见度和温度的安全性要求;单吹式在射流风速为12 m/s且射流角度为10°时,吹吸式在射流风速为8 m/s时,防烟效果良好且趋于稳定;采用单吹式的最小站台危险区域较吹吸式长15 m,建议在城际铁路地下车站中选用吹吸式空气幕。     

旋转风幕流场的数值模拟及实验研究

基于流体力学中空气射流理论,建立气幕旋风排风罩流场的三维数学模型。影响气幕旋风排风罩效果的因素很多,主要包括:射流气动参数、吹吸气动参数以及流动空间的边界条件和装置结构等。针对不同送风速度、不同送风角度下两种情况进行分析,并利用FLUENT计算动力学软件对这两种情况下气幕旋风排风罩的流场进行了数值模拟,经过比较确定出最佳效果时的参数,并利用示综烟雾进行了实验。结果表明:所建立的气幕旋风排风罩流场的数学模型完全正确,所确定的最佳效果时的参数和实际情况基本一致,可用于工程实际。     

吹吸罩

当用通风的手段进行除尘、排烟时,一般是用局部通风的方法,即用一个罩,利用吸气流把空气中的污染物排出去。这种罩被称为吸气罩或吸尘罩。但它不是在一切场合都适用。目前国外有一种叫做吹吸罩的装置被愈来愈多的人所利用。为了解这种吹吸罩的作用,必须先了解吹,吸两种气流的特性。 图1表示同一台风机的出风口与吸风口空气速度分布的情况。 从这个图中可以看到,在出风口与吸风口处的风速都等于V_0,在离出风口60～70d。处的轴线上风速为1/10V_0,而在吸风口降到同样速度时,仅距吸风口id。远,这说明吸气流比吹气流消失快得多。 图2是吹吸气而…     

一种冷轧带钢吹吸式粉尘治理新技术研究

提出一种新的压缩气体吹吸式尘源控制技术,利用喷嘴产生的气体射流将带钢上下表面松动的氧化铁皮粉尘清除,经吸气罩排走。针对喷嘴不同的安装角度,对流场进行数值计算。结果表明,此技术方案对尘源的控制效果良好,具有可行性。     

接包机排风罩捕集区域受侧向风影响的研究

排风罩是局部通风系统的主要设备之一,其集尘性能直接关系到生产作业场所粉尘的控制效果,排风罩性能受诸多因素制约,当系统参数确定后,考虑外界干扰的影响就显得尤为重要。作者针对水泥行业包装作业典型生产工艺过程和现场布置,运用现场调查、试验性公式计算与数值模拟等研究方法,对包装车间接包机排风罩外部气流流场进行量化研究。通过现场调查获取流场特点与数据,由实验性公式计算和数值模拟得出排风罩捕集区域的特征距离、流场特征线及典型平面的风速分布云图。从而得出结论:侧向风对接包机排风罩捕集效率的影响很大,排风罩捕集效率下降达50%。     

旋幕式排风罩收集电焊烟尘的数值模拟

为解决电焊烟尘气流无组织排放对焊工健康和环境造成的严重影响,得出旋幕式排风罩的最佳设计参数及气流组织形式,选择GAMBIT软件建立排风罩的物理模型并进行网格划分,选用雷诺平均N-S方程(RANS)、Realizableκ-ε湍流模型及DPM离散相模型,利用Fluent计算流体力学软件对旋幕式排风罩捕集效率的相关参数进行模拟计算。结果表明:旋幕式排风罩能有效控制电焊烟尘气流的扩散;喷口角度对涡流产生的大小、位置和强度影响最大;最佳设计参数为有效吸程1. 5 m,喷口角度80°,喷口宽度14 mm;在该设计参数条件下,当罩面吸口风速为0. 3 m/s、喷口风速为1. 1m/s时,捕集效率达到最高,为98. 28%。     

电镀槽行进挂件有害气体挥发控制方案与应用研究

电镀行业由于其生产工艺的特殊性,在生产过程中会产生大量的有毒有害气体,不仅对工人的身体健康造成威胁,而且造成了大气污染。根据污染物产生方式,电镀车间有害气体主要来源于槽内有害气体挥发及行车行进过程中由于挂件上粘附有浓度较高的槽液而产生的有害气体扩散两个方面。关于槽内有害气体的控制,目前主要采取局部排风的方法对其进行控制,而对于行车行进过程中所产生的有害气体的扩散问题,国内外鲜有这方面的研究。本文通过对电镀生产车间行车行进过程中所挥发的有害气体的种类、特点进行分析,提出了控制技术方案。并对某厂电镀生产车间硫酸盐挂镀锡生产线设计了一套随动式局部排风系统,采用吹吸式排风罩和可以实现垂直和水平方向运动的移动风管,从而达到同步控制有害气体的目的。     

注塑清洗过程防毒通风技术模拟研究

为了获取注塑机清洗过程防毒通风设施关键参数,探索降低清洗过程毒物浓度的控制技术,运用计算机流体力学计算技术对该过程的毒物浓度分布和风流流场分布进行数值模拟,结果表明:环己酮浓度随着罩口距污染源距离的减小而减小,随着控制风速的增大而降低,当控制风速达到0.41 m/s时,环己酮浓度随着风速的增大而趋于稳定,因此该过程最适宜的控制风速为0.41 m/s;在控制距离一定的情况下,该过程的控制风速与风量成正比;在风量一定的情况下,控制风速随着控制距离的增大而减小,相关参数可由拟合出的公式进行计算得出。     

障碍物对吹吸式通风系统空气动力学特性的影响研究

采用计算机数值模拟软件Fluent6.3.26,对障碍物对吹吸式通风系统流场的回流区以及捕集效率的影响进行了分析。研究表明,回流区随着障碍物迎风面面积的增加而增加,并得出回流区长度与迎风面面积的关系式;当障碍物长、宽或高小于吹风口宽度的1.3倍时,障碍物对吹吸式通风系统的捕集效率影响不大,吹吸流场仍具有良好的控制能力。研究结果为吹吸式通风系统中污染源的放置以及操作工人的位置提供了参考依据。     

吹吸式通风法在冷轧带钢氧化铁皮除尘中的应用

依据吹吸式通风原理,设计了一种氧化铁皮粉尘污染控制装置,通过对吹气、吸气罩的理论计算及实验分析,提出了具体的设计参数,为冷轧带钢氧化铁皮粉尘的控制提供了依据。     

独头巷道受限贴附射流有效射程的 理论研究与数值计算

为了探讨独头巷道受限贴附射流通风有效射程,利用巷道断面面积与风筒出流射流直径,定义了独头巷道射流的受限程度,采用理论分 析与数值计算方法,推导了受限射流无因次距离与沿程断面位置、断面流量和断面平均流速之间的关系式,建立了独头巷道受限贴附射流流动 特性模型。利用该模型,开展了8个不同工况下受限贴附射流的数值计算。结果表明,在受限的情况下,射流区无因次最大截面积出现在无因次 距离为0.200 0处,而无因次最大截面流量位于无因次距离为0.187 5处。理论推导和计算结果表明,所得模型和计算方法能更为准确预测受限 贴附射流的有效射程。     

高压天然气非恒定速率泄漏扩散数值模拟研究

为保障天然气工业安全生产与运营,以某天然气储配厂为例,采用等效喷嘴和过程模型,利用FLACS软件对罐区高压天然气非恒定速率泄漏扩散进行数值模拟,考察环境风速及泄漏时间对气体泄漏扩散的影响.结果表明:储存压力为1.05 MPa的天然气储罐发生泄漏会产生欠膨胀射流,泄漏初期具有447.44 kJ的高动能,并在近场扩散起主导...     

独头巷道射流通风流场CFD模拟研究

独头巷道压入式通风是有限空间的受限贴附射流。独头巷道通风风流流场是通风理论和通风设计的基础。笔者根据流体动力学和射流理论 ,建立了独头巷道压入式受限贴附射流通风的紊流k -ε数学模型 ,分析了计算边界条件 ,并应用计算流体动力学 (CFD)的方法模拟了独头巷道射流通风流场 ,从理论上得出了独头巷道有限空间受限贴附射流通风的规律 ,为研究独头巷道合理并有效通风提供了新的理论依据。     

机掘工作面旋转射流通风理论探讨

湖南省自然科学基金项目 (基金号 :0 1JJY30 19)。【摘　要】　根据旋转射流理论 ,结合机掘工作面作业特点 ,提出在机掘工作面应用旋转射流通风方法 ,以控制工作面粉尘的扩散 ,阻止掘进机作业时所产生的粉尘进入掘进机司机工作区 ;同时还能防止工作面瓦斯局部积聚 ;通过对旋转射流通风风流结构特点及通风作用机理进行了分析 ,为掘进工作面通风新方法、新技术的研究提供了新的理论及参考依据。     

Thermodynamics,economics and systems thinking: What role for air capture of CO2?

Air capture has recently been advanced by several parties as a solution to the problem of constraining – and ultimately reducing – atmospheric CO₂ in response to climate change. However, there are significant barriers pertaining to scale, energy needs and cost, which will hugely challenge the effectiveness and practicality of air capture. This paper examines the thermodynamics, energetics and economics and politics of air capture. These compare unfavourably with alternative approaches to atmospheric greenhouse gas reduction. An analysis is made of the energy cost of the one favoured DAC technology for which experimental results are available in the open literature – temperature/vacuum swing adsorption, and of one point source capture technology – oxyfiring of refinery FCCUs. We also examine the engineering effort required to implement atmospheric capture on a scale at which it could significantly reduce atmospheric levels of CO₂; and questions are addressed regarding its practicability and appropriateness. The analysis demonstrates that air capture remains at best a peripheral activity, at worst a distraction, until point sources of greenhouse gas emissions such as power stations, industrial flue gases, shale gas wellheads, anaerobic digestion plants and landfill sites have been completely decarbonised. When these and so many other unaddressed factors are affecting our global climate, the pursuit air capture, the ultimate “end-of-pipe” solution, is inappropriate.     

高压水射流卸压防治复合动力灾害机理及应用

为研究高压水射流卸压防治复合动力灾害的可行性,以余吾煤业高瓦斯矿井东翼采区内首采N2105工作面工程地质条件为背景,通过现场调研、理论分析、数值模拟和工业性试验等方法,对N2105进风平巷两帮采取高压水射流卸压防治效果进行了研究。结果表明:对巷帮煤体采取高压水射流卸压技术,煤体在高压水射流的冲击力和扰动应力波共同作用下瞬间发生破坏;巷帮侧支承应力分布曲线由原有的“单高峰值”转变为“内低外高双峰值”,受以上支承应力变化的影响,底板煤岩体内难以形成范围较大且连续的塑性应力状态区;现场电磁辐射和矿压监测结果表明高压水射流技术对煤层卸压增透效果显著,降低了巷道发生复合动力灾害的可能性。研究结果可为同类矿井复合动力灾害的防治提供参考和借鉴。     

数字化控制系统信息显示特征对操纵员信息 捕获绩效的影响及优化研究

随着计算机技术和仪控技术的发展,数字化仪控系统逐步在大型控制室得到应用,主控室信息界面随之也出现了 “巨量信息与有限显示”的矛盾。通过分析数字化主控室信息显示的特点,基于认知心理学的相关理论,通过实验研究 信息显示率、信息提供率、数据更新率对操纵员信息捕获绩效的影响。实验结果表明:对操纵员信息捕获绩效影响最主 要的因素是信息显示率,其次是信息提供率,最后是数据更新率;信息显示率与信息提供率对被试信息捕获绩效的影响 具有较高的灵敏度,而数据更新率的变化对被试信息捕获绩效的影响并不显著;信息显示的最佳匹配组合是信息显示率 为56.4 bit,信息提供率为9.4 bit,数据更新率为3 s。研究成果可为数字化主控室信息显示的设计提供理论基础。     

Characteristics of large cooking oil pool fires and their extinguishment by water mist

Large cooking oil pool fires, occurring in industrial oil cookers, present a severe hazard to food processing plants due to their size and the large amount of hot oil involved. This paper reports a series of full-scale fire experiments conducted in a large industrial oil cooker mock-up. The characteristics of large cooking oil pool fires and the effect of oil depth and hood position in the oil cooker on fire growth were studied. The use of water mist for extinguishing large oil pool fires and their extinguishing performance under different discharge pressure and with different types of water mist systems were investigated. Experimental results showed that the cooking oil underwent a substantial expansion in volume during heating. The fires developed quickly once the oil auto-ignited. The fire growth rate was affected by the oil depth in the pan and the hood position in the oil cooker. The water mist fire suppression systems effectively extinguished large cooking oil fires and prevented them from re-igniting. Their extinguishing performance was determined by the type of water mist system, discharge pressure and hood position in the oil cooker.