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491.
Negative-wave-based leakage detection and localization technology has been widely used in the pipeline system to diminish leak loss and enhance environmental protection from hazardous leak events. However, the fluid mechanics behind the negative wave method has yet been disclosed. The objective of this paper is to investigate the generation and propagation of negative wave in high-pressure pipeline leakage. A three-dimensional computational fluid dynamic (CFD) study on the negative wave was carried out with large eddy simulation (LES) method. Experimentally validated simulation presented the transient wave generation at the leak onset and the comprehensive wave evolution afterwards. Negative wave was proven to be a kind of rarefaction acoustic waves induced by transient mass loss at the onset of leakage. Diffusion due to the density difference at wave fronts drives the negative wave propagation. Propagation of negative wave can be categorized into three states – semi-spherical wave, wave superposition and plane wave, based on different wave forms. The wave characteristics at different states were elucidated and the attenuation effects were discussed respectively. Finally, a non-dimensional correlation was proposed to predict the negative wave amplitude based on pipeline pressure and leak diameter. 相似文献
492.
The main risk factors from methane explosion are the associated shock waves, flames, and harmful gases. Inert gases and inhibiting powders are commonly used to prevent and mitigate the damage caused by an explosion. In this study, three inhibitors (inert gas with 8.0 vol% CO2, 0.25 g/L Mg(OH)2 particles, and 0.25 g/L NH4H2PO4 particles) were prepared. Their inhibiting effects on methane explosions with various concentrations of methane were tested in a nearly spherical 20-L explosion vessel. Both single-component inhibitors and gas–particle mixtures can substantially suppress methane explosions with varying degrees of success. However, various inhibitors exhibited distinct reaction mechanisms for methane gas, which indicated that their inhibiting effects for methane explosion varied. To alleviate amplitude, the ranking of single-component inhibitors for both explosion pressure (Pex) and the rate of explosion pressure rise [(dP/dt)ex] was as follows: CO2, NH4H2PO4 particles, and Mg(OH)2 particles. In order of decreasing amplitude, the ranking of gas‒particle mixtures for both Pex and (dP/dt)ex was as follows: CO2–NH4H2PO4 mixture, CO2‒Mg(OH)2 mixture, and pure CO2. Overall, the optimal suppression effect was observed in the system with the CO2–NH4H2PO4 mixture, which exhibited an eminent synergistic effect on methane explosions. The amplitudes of Pex with methane concentrations of 7.0, 9.5, and 11.0 vol% decreased by 37.1%, 42.5%, and 98.6%, respectively, when using the CO2–NH4H2PO4 mixture. In addition, an antagonistic effect was observed with CO2‒Mg(OH)2 mixtures because MgO, which was generated by the thermal decomposition of Mg(OH)2, can chemically react with water vapor and CO2 to produce basic magnesium carbonate (xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O), thereby reducing the CO2 concentration in a reaction system. This research revealed the inhibiting effects of gas‒particle mixtures (including CO2, Mg(OH)2 particles, and NH4H2PO4 particles) on methane explosions and provided primary experimental data. 相似文献
493.
为揭示瓦斯积聚量及瓦斯爆炸距离对风机和防爆门的影响机制,利用Fluent模拟软件,结合宁煤集团羊场湾矿的实际情况,在构建三维数学物理模型的基础上,开展不同瓦斯积聚量(56.52,113.04,169.56,226.08 m3)和不同爆炸距离(20,30,50,70 m)条件下的模拟研究。研究结果表明:风机和防爆门处超压峰值随瓦斯积聚量增加而增加,均呈线性关系,瓦斯积聚量为56.52 m3时风机处超压峰值为0.260 MPa,小于风机破坏荷载0.306 MPa;考虑安全系数前提下,当瓦斯积聚量超过56.52 m3时防爆门应开启保护风机;在确定瓦斯积聚量为56.52 m3基础上,分析不同爆炸距离对风机和防爆门影响,由模拟结果可知,风机和防爆门处超压峰值随爆炸距离增加而降低,均呈幂函数关系。研究成果可为瓦斯爆炸对风机和防爆门的影响研究提供指导。 相似文献
494.
495.
在地震动过程中,土介质中的剪切波速往往出现显著的降低现象,体现出强烈的非线性性质。本文将随机振动的虚拟激励原理、土非线性分析的等效线性化方法与工程波动理论散射问题的求解方法相结合,建立了开放系统中一致激励条件下考虑岩土介质非线性的工程场地地震动随机场数值模拟方法。该方法将随机输入下的波动分析问题转换为虚拟激励下的确定性波动分析问题,非线性土体峰值剪应变的统计特征可通过剪应变均方差和峰值因子获得。结合具体算例及M on te—C arlo模拟方法对所提出方法的合理性进行了验证,在此基础上应用该方法对一致激励下实际工程场地的地震动相干性进行分析,结果表明场地的局部条件对地震动相干性有重要影响。 相似文献
496.
多能场协同紫外光催化降解甲基橙的实验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以甲基橙为模拟废水,负载型纳米TiO2为光催化剂,在自制的多能场组合反应器中,初步研究了电场和超声场协同紫外光催化降解水中甲基橙的特点和规律。结果表明,在偏置电场电压为20 v,超声场声频为21.33 kHz、声强为0.375 W/cm2,紫外光波长为366 nm,功耗为O.25 W/mL,TiO2催化降解负荷为1.25 mL/cm2的条件下,对浓度为4 mg/L的甲基橙溶液分别处理30 min和90 min,脱色率分别可达91.67%和95.36%;比单一紫外光催化降解脱色率分别提高86.59%和86.79%。 相似文献
497.
内河岸线资源评价与开发研究——以安徽巢湖市域长江岸线为例 总被引:1,自引:1,他引:0
内河岸线资源是国家重要的国土资源和特殊的土地资源。随着“T”战略的实施、沿江开发的逐步深入,岸线资源在沿江区域经济发展中的地位越来越重要。如何客观、科学地评价岸线资源,合理利用并发挥其最大的资源效益具有重要意义。经过甄别,遴选了岸前水深、岸线稳定性、岸前航道水域宽度和后方陆域场地条件4项指标作为评价指标,并运用GIS手段进行了实际评价,经过综合评价得出安徽巢湖段岸线资源的基本情况是Ⅰ、Ⅱ级优良岸线比例高,适合建港和发展工业、仓储的岸线资源量大,并根据评价结果分段提出了开发方向和建议。 相似文献
498.
扬子热电厂7#锅炉通过对吹灰器正确地选型以及因地制宜地安装改造,解决了吹灰系统长期不能投用的问题并发挥了较好的吹灰效果。吹灰器改造后的运行统计数据,验证了投用声波吹灰器对提高锅炉效率和锅炉安全性能有明显作用,具有推广意义。 相似文献
499.
500.