基于OpenFOAM的城市街区毒气扩散模拟

为了对毒气扩散过程进行及时、有效的模拟,将开源计算流体动力学软件OpenFOAM与PISO算法(pressure implicit with splitting of operators,压力隐式算子分割算法)相结合,进行城市街区毒气扩散模拟研究. 将SIMPLE(semi-implicit method for pressure linked equations,压力耦合方程组的半隐式算法)与PISO算法进行了对比,指出以PISO算法为基础的数值模拟在城市街区这类大范围毒气扩散模拟中具有容差性强、计算较为稳定等优点. 以福州大学怡山校区为扩散区虚拟地理环境,选用氯气为假定毒气,利用OpenFOAM对氯气的扩散传播过程进行了模拟, 并与商用软件FLUENT在相同条件下的ρ(Cl₂)模拟结果进行了对比. 结果表明,结合PISO算法的OpenFOAM能够较好地完成复杂虚拟地理环境下的毒气扩散过程模拟,其ρ(Cl₂)模拟结果与FLUENT模拟结果的平均偏差小于5%,但在计算效率上却提高了41.89%.      

起重机回转支承故障演化过程探讨

为深入分析起重机回转支承故障形成机理,从运动、受力、材料以及制造工艺流程四个方面分析了起重机回转支承故障的影响因素,按照故障形成原因及故障发生部位对起重机回转支承常见故障进行分类,并指出这些常见故障的早期形式主要表现为微裂纹和轻度磨损两类,在此基础上对连接螺栓、滚道与滚动体、齿圈常见故障的演化发展过程进行了系统的分析和研究.起重机回转支承常见故障的演化发展受到多个因素的影响,演化过程复杂且具有动态变化的特征,对故障演化过程进行深入的分析有助于起重机械事故的预防,具有重要的工程意义.     

地质公园旅游经济增长与生态环境压力脱钩评价-以嵩山世界地质公园为例

定量评价地质公园旅游经济增长与生态环境压力的脱钩状态和程度对完善新一轮地质公园规划修编、指导地质公园建设管理具有重要的实践价值和理论意义。论文在借鉴已有脱钩理论研究成果的基础上,将脱钩理论引入地质公园这一微观领域,构建了适合地质公园旅游经济增长与生态环境压力脱钩分析的评价指标体系、评价模型和评判标准,以嵩山世界地质公园为例,测算了2004-2012 年旅游经济增长与生态环境压力的脱钩关系和程度,分析了二者的脱钩发展阶段和时间演化趋势,研究结果表明：①从地质公园旅游经济增长的生态环境压力强度及其变化特征看,2004-2012 年嵩山世界地质公园旅游经济增长的生态环境压力指数波动较大,总体呈现先上升后下降的演化趋势,其中,2004-2009 年呈现上升状态,2009-2012 年呈现下降趋势;②从地质公园旅游经济增长与生态环境压力的脱钩状态及其变化趋势看,2004-2012 年8 个时期嵩山世界地质公园旅游经济增长与生态环境压力的脱钩关系主要经历了从相对脱钩Ⅱ→相对脱钩Ⅳ→相对脱钩Ⅳ→耦合Ⅱ→耦合Ⅰ→绝对脱钩→相对脱钩Ⅰ→绝对脱钩的演变轨迹,地质公园旅游发展的可持续性状态表现出“较强→弱→强”的周期性变化;③从脱钩弹性曲线图看,脱钩状态总体呈现出“上升→下降→上升→下降”向右倾斜的“M”型变化,根据曲线波动情况大致可以划分3 个演化阶段：2004-2007 年的相对脱钩阶段,2007-2009 年的耦合阶段,2009-2012 年的绝对脱钩和相对脱钩交替阶段;④研究结果与嵩山世界地质公园的实际情况相吻合,表明所构建的脱钩评价方法为地质公园旅游的可持续发展提供了一种全新的分析与反馈机制。     

面向流域水质安全预警的土地开发压力源评估方法及其应用

为适应水环境风险管理中压力源风险的快速识别需求,构建了土地开发压力源评估方法,并以三峡库区为案例区进行应用研究. 土地开发压力源评估方法首先是基于不同土地利用类型的排污参数来确定敏感土地利用类型和不利转移方向,再采用状态和趋势兼顾的原则筛选流域内敏感单元,然后根据各单元的实际特征逐一确定预警指标,以进行压力源评估和预警级别划分. 案例研究结果表明:重庆市辖区控制单元、涪陵区万州区控制单元和澎溪河开县控制单元是库区水质安全预警的3个敏感单元;其中,重庆市辖区控制单元和涪陵区万州区控制单元的预警指标均为敏感土地类型面积比例和发生不利转移的土地面积比例,其中重庆市辖区控制单元的2个预警指标值分别为42.17%、3.43%;涪陵区万州区控制单元分别为32.86%、1.74%;而澎溪河开县控制单元的预警指标仅为敏感土地类型面积比例,其值为32.31%. ③重庆市辖区控制单元、涪陵区万州区控制单元和澎溪河开县控制单元的预警指标最大超标率分别为163%、33%和19%,相应各单元土地开发压力分别为红色预警(重警)、橙色预警(中警)和黄色预警(轻警)级别. 从管理意义上,重庆市辖区控制单元和涪陵区万州区控制单元未来需要从优化当前土地利用方式、合理控制未来土地开发的双重角度来降低压力;澎溪河开县控制单元未来应重点关注和降低当前土地利用状况对水质安全的压力. 研究认为,所提出的面向流域水质安全预警的土地开发压力源评估方法具有可操作性,其案例研究结果可为三峡库区案例区水环境风险管理提供决策支撑.      

基于DE-BPNN模型的含腐蚀缺陷管道失效压力预测

为提升含腐蚀缺陷管道失效压力预测精度,准确把控管道状态,建立基于DE-BPNN的含腐蚀缺陷管道失效压力预测模型,有效避免BPNN模型陷入局部最优问题,提升预测精度.基于61组管道爆破实验数据,分别用DE-BPNN与BPNN模型进行仿真计算.结果表明:DE-BPNN预测结果平均相对误差为3.26％,R2为0.98585,...     

钝锥表面脉动压力风洞试验研究

目的 获得钝锥在风洞实验连续变雷诺数过程中表面脉动压力的变化规律.方法 基于利用超声速风洞,研究Ma=6、α=0°工况下,单位长度雷诺数从4.5×107 m?1连续变化为1.0×107 m?1过程中钝锥表面脉动压力时域、频域的变化规律.结果 在雷诺数从高到低变化过程中,钝锥表面测点脉动压力时域信号幅值出现了瞬间下降现象...     

我国完成7000米机械手压力试验

日前,由中国科学院沈阳自动化研究所研制的7000米级深海7功能主从伺服液压机械手和6功能开关型液压机械手在无锡中国船舶科学研究中心进行了整机压力试验,对其7000米设计指标进行验证。试验通过模拟高压环境,对机械手与水下液压源构成的试验系统的系统密封、整机耐压以及机械手各关节动作进行了7000米深度设计指标验证。结果表明,机械手关节在0—7000米各模拟深度下动作正常。     

文丘里洗涤器压力损失试验研究

使用空气-水系统,试验研究文丘里洗涤器操作参数(液气比、喉管气速)及喉管长度对其压力损失的影响.结果表明,喉管气速对压力损失的影响比液气比的大,压力损失随液气比增加呈线性增加,而随喉管气速的变化基本为平方关系.在此基础上,探讨了在文丘里洗涤器设计时如何根据捕集效率优化设计文丘里喉管长度.     

压力脉冲波法复杂天然气管道堵塞检测实验研究*

为了解决复杂天然气管道堵塞定位难题,快速定位出堵塞位置,提出利用压力脉冲波法检测复杂管道堵塞。改造搭建长18.1 m、包含17个三通结构的压力波堵塞检测实验台,进行不同堵塞率以及气液混输管道的堵塞定位实验。结果表明:管道三通会引起频率范围为150~200 Hz的高频反射波,利用FFT谐波变换方法可以有效地对原始信号进行滤波分析,更利于对堵塞定位分析。在堵塞率100%时,定位误差为1.07%;在堵塞率50%时,定位误差最大,达到1.93%;对于含液率8%的气液混输管道,100%堵塞时,定位误差为0.48%。研究结果有效地证实了压力脉冲法检测复杂输运管道堵塞的可行性,可为该方法的现场应用提供指导和数据支撑。     

围压作用下自振空化射流脉动特性实验研究

就围压下自振空化射流动压力特性进行了实验研究,其实验结果表明：在围压作用下,自振空化射流脉动幅度存在最优喷距,并且最优喷距随围压的增大而增大;在压降一定情况下,脉动幅度随围压的增加而减小;在围压和压降一定时,自振空化射流的最大冲击压力明显高于普通连续射流;自振空化射流的脉动频率,基本不随围压、压降和喷距的变化而变化,在本实验条件下,基本保持在１．３８ＫＨｚ 左右