直线管道煤尘爆炸火焰传播规律的试验研究

为提供煤尘爆炸事故预防和缓解所需的科学依据,对煤尘爆炸火焰传播过程进行试验研究。所用试验装置,其主要部分为直径0.3 m的圆形管道与断面边长为80 mm的方形管道对接形成的一个长2 m的爆炸腔体。在其中共进行9次煤尘爆炸试验。结果表明,煤尘爆炸火焰传播具有速度快,波动大,稳定性较差的特点,火焰区长度远大于扬尘区长度,最大火焰速度和传播距离与煤尘量均不存在正比例关系,但存在一个特定的煤尘质量浓度。在这个特定质量浓度处,最大火焰速度达到最大值。当煤尘质量浓度大于这个特定质量浓度时,火焰传播速度曲线整体下降,暂时缺氧被认为是导致这一情况的重要因素。     

超细微粒灭火剂冷施放运动特性试验研究

通过激光测量微粒灭火剂释放后在受限空间内各点质量浓度随时间的变化.结果表明,超细微粒灭火剂在受限空间内的运动包括喷射运动和沉降扩散两个过程.前者灭火剂在驱动气流作用下在受限空间顶部、底部及墙壁处积聚,质量浓度较高.后者灭火剂微粒受重力作用发生沉降,同时在湍流气流作用下进行无规则扩散运动,在受限空间顶部质量浓度最低;在受限空间垂直方向的一半高度处,质量浓度较高且波动剧烈;在受限空间底部,当喷射结束后有一个短暂的质量浓度低谷,随着灭火剂微粒发生沉降,质量浓度逐渐升高.喷射压力及喷射质量对灭火剂的运动及质量浓度分布有一定程度的影响,压力过高或过低都会影响超细微粒灭火剂的全淹没灭火效果;喷射质量主要影响湍流驱动在初始阶段的支配地位,进而影响质量浓度大小及分布.喷射压力为1.0 MPa,喷射质量为1 000 g时全淹没灭火效果最好.     

超细微粒灭火剂抑制单室火灾的试验研究

通过试验测量燃烧区温度的变化过程,研究了超细微粒灭火剂在单室火灾模型下与4种不同类型火焰的相互作用、灭火时间和效果。结果表明,超细微粒灭火剂具有较好的全淹没灭火能力。当1 000g超细微粒灭火剂施放后,位于微粒灭火剂流动路径上的无遮挡火焰(中央火和角落火)能够被迅速扑灭,灭火时间分别为3.9 s和7.2 s;对于火源功率较小的顶棚火,由于火羽流及热泳力的作用,微粒灭火剂能迅速扩散到顶棚,从而能在短时间内将其扑灭,灭火时间约6.3 s;对于遮挡火,其灭火时间较长,约14.3 s。微粒灭火剂浓度对灭火时间有较大影响。当微粒灭火剂的喷射质量为500 g时,虽然中央火、角落火和遮挡火均能被扑灭,但灭火时间都较喷射1 000 g灭火剂时有较长的延长,灭火时间分别为8.1 s,13.9 s和22.2 s。对于需要灭火剂微粒扩散较远距离后灭火的顶棚火,虽然灭火剂在热羽流和热泳力作用下能扩散到顶棚,但因浓度太低,同时由于其他3处火焰熄灭后,灭火室内的氧气消耗速率降低,从而使顶棚火得到足够的氧气,燃烧反应进一步加强,温度反而逐渐升高,不足以将其熄灭。     

锥形水幕稀释丙烷泄漏扩散的数值模拟研究

采用CFD软件Fluent对有无水幕作用情况下丙烷泄漏扩散过程进行了数值模拟,探讨了上喷锥形水幕对丙烷扩散的影响,得到了不同情况下丙烷体积分数场、速度场分布,并在此基础上讨论了锥形水幕稀释丙烷泄漏扩散的机理.结果表明:无水幕情况下气体扩散稳定无湍流;水幕开启初期会形成较强的上升气流,随后在水幕周围较大范围造成逆时针流场,当水幕成型后,逆时针流场开始偏转,最终形成复杂的湍流流场;一部分丙烷被上升气流带到水幕上方与空气混合,另一部分丙烷穿过水幕或在湍流扰动下绕到水幕后方与后方空气混合稀释后向出口处扩散;开启水幕后,地面处丙烷体积分数下降非常明显,高处丙烷体积分数略有增加.分析得出锥形水幕稀释丙烷气云扩散机理:上喷锥形水幕在水幕附近形成较强湍流,加快空气流通速率,吸卷更多的空气到水幕处,与水幕处泄漏气体混合,同时湍流加强了周围流场流通速率,防止气体积聚,从而达到稀释气体的目的.     

滑脱流动影响的低渗储层甲烷运移采出规律研究

为了达到低渗储层甲烷抽采过程甲烷采井优化设计和产能准确预测的目的,基于现场测井数据,采用非线性流体数值计算方法,以柳林煤层甲烷试验采区为例,对滑脱流动影响的煤层甲烷采场压力非线性分布和产能预测进行研究。数值计算结果表明:低渗储层甲烷运移采出受气体滑脱流动影响显著,考虑滑脱流动影响时,采场压力衰减区域变大,气体速率变快;对比测井产能历史拟合数据发现,计算所得的滑脱流动影响的产能预测值更加准确。由计算结果验证了单井开采具有采场压力影响范围较小,产能较低等缺点,并得出五采出四压裂的布井方式是既能够准确预测产能又能够更好避免井间干扰效应的最优布井方式。     

基于事故发展与控制的隐患分级方法

为使隐患管理工作更加科学,对隐患与事故的关系进行研讨,提出隐患的根本属性是能够促使事故发生或发展。通过预估促使和控制(阻碍)事故发展的因素,来揭示隐患在事故过程中的作用机制。根据发生作用的时间将隐患分为第1类隐患和第2类隐患。在风险评估过程中,解决了具体隐患风险分级的问题,提出隐患暴露频率、其他条件的可能性、隐患纠正系数、事故后果初始分值、人员防护修正系数、人员暴露修正系数、应急处理与事故控制修正系数和财产损失修正系数等评价指标。通过隐患致因事故风险的计算,评估隐患的最终风险。     

敞开空间水幕抑制阻挡非水溶性有害重气扩散的试验研究

通过室外水幕抑制阻挡CO2扩散试验分析了CO2泄漏时的体积分数分布,探讨了水幕压力、水幕到泄漏源距离、泄漏源高度对水幕抑制阻挡重气云扩散能力的影响,得到了不同初始条件下的水幕稀释效率.结果表明:水幕压力越大,抑制效果越好;泄漏源到水幕的距离较近时,CO2容易穿透水幕;泄漏高度低于水幕高度时,泄漏高度越高,水幕抑制效果越差.在此基础上得出了扇形水幕抑制阻挡重气云扩散机理,即向上喷射的扇形水幕是通过垂直向上的机械趋散作用、空气卷吸等将重气向上驱散,从而达到抑制阻挡非水溶性重气的目的.     

草浆造纸黑液用于粘结剂生产的研究

草浆造纸黑液的污染治理技术是国内水污染研究的热点,将木质素用于粘结剂的生产是其中备受关注的一个研究方向。本文从造纸黑液污染的危害出发,通过对黑液成分的分析探讨了用木质素生产粘结剂的可能性,并总结出造纸黑液提取木质素的三种工艺路线,对造纸黑液制取木质素类粘结剂的研究及应用现状进行了综合评述,指出了其中还存在的不足,并对造纸黑液制取粘结剂的发展前景进行了展望。     

农业灾害及其工程防治

分析了我国农业灾害具有种类多样性、破坏严重性和发生必然性、地域随意性等特点 ;指出水利工程、林木工程、病虫害防治工程、农田治污工程 ,以及建立农业灾害监测预报信息系统工程是我国农业灾害防治的主要工程措施。提出农业灾害防治总的原则是 :在分析各种农业灾害发生原因的前提下进行重点预防 ,在弄清其破坏机理的基础上采取相应的工程措施 ,将灾害损失降到最低程度。本文客观分析了我国农业灾害防治的现状 ,提出了监测预报手段亟需改进、规划并建设好农业灾害防治工程、以系统工程的观念建立和健全农业灾害防治工作体系、加强农业灾害防治工作的管理体制建设等四点建议     

基于CALPUFF浓度反推核算无组织面源源强方法的应用

针对建设项目环境影响评价领域中无组织面源源强核算的难点,提出了一个基于CALPUFF模型浓度反推无组织面源源强的方法。以多个无组织面源构成的园区为案例,选取园区排放的典型污染物SO₂,核算并验证基于该方法得到的无组织面源源强。研究结果表明:该案例园区污染物排放对周围环境影响较大,符合区域污染物超标的实际情况。对于动态变化的无组织面源,采用CALPUFF模型利用浓度反推法,核算出的分级源强可定量描述无组织面源源强的变化范围;得到的平均源强更具普适性和代表性,它可量化多个无组织不定常面源对周边环境污染影响的一般情形。因此,基于CALPUFF浓度反推核算无组织面源源强是可行并且合理的。