水力侵彻煤岩液固非接触区应力波传播特性研究

为探索水力作用下煤岩液固非接触区应力波波动规律,以及岩性、水力参数对应力波传导的影响特征,基于流体力学、损伤力学及流固耦合罚函数算法等,建立了水力侵彻煤岩三维数值模型。研究结果表明:水力侵彻煤岩液固非接触区应力波沿射流径向由非线性波动渐变为弹性波动,应力波波形渐宽,周期增长,振幅减小;波阵面传导速度随距离增加显著降低;应力峰值呈强衰减、缓衰减以及稳定衰减三阶递减趋势;水力侵彻下焦煤内水力诱发应力波的传导速度高于无烟煤,而相同位置处无烟煤的应力峰值要大于焦煤;射流速度与应力峰值具有显著的正相关性,射流速度越大应力波衰减也越为迅速;应力波传播到不同属性分界面会发生明显的反射、透射及绕射现象,应力波穿过分界面时发生了大幅衰减。     

淹没状态下高压水射流破岩效率分析

为研究淹没状态下射流参数对射流破岩效率和安全性的影响,基于流体力学、弹塑性力学及岩石力学,通过流固耦合罚函数算法建立淹没状态下水射流冲击岩石数值计算模型。通过理论分析和实际试验对比验证所建模型。对不同工况下淹没射流冲击岩石进行数值模拟,探讨不同射流参数对破岩效率的影响。结果表明:随着射流速度的增大,破岩效率先后经历线性增长阶段和平稳增长阶段,岩石冲蚀深度变化具有一定相似性;岩石的冲蚀深度随靶距的增大而迅速减小,冲蚀孔径随靶距的增加而增大,冲蚀体积呈先增大后减小的变化趋势;射流直径对破岩效率的影响主要表现在冲蚀孔径上,对冲蚀深度几乎没有影响。基于正交设计试验,得到不同射流参数敏感性大小依次为:射流速度,靶距,射流直径。     

危险化学品泄漏的大气扩散数值模拟

对苯在大气中的扩散进行数值模拟,估测泄漏气体污染范围、各阶段苯的泄漏速率,以及发生池火灾时热辐射的危害范围等,量化了大气温度、地面风速、地面粗糙度(地形、建筑因素)等环境因素对不同危险性级别区域分布的影响,得到了苯扩散距离随大气温度、地面风速以及地面粗糙度(地形、建筑因素)的变化曲线,探讨了在不同环境因素作用下苯的大气扩散规律,并对研究结果进行分析。