分类分级视角下供水管网地震韧性评估研究

为解决供水管网安全精细化管理问题,提升城市供水管网地震韧性水平,在综合分析影响供水管网安全的主要因素的基础上,引入分类分级理念,结合动态分级法(Dynamic Classification Method, DT)和集对分析-可变模糊模型(Set Pair Analysis-Variable Fuzzy Recognition Model, SPA-VFRM),建立供水管网地震韧性评估分类分级模型,动态优化供水管网地震韧性分类,量化评定管道安全韧性分级,并应用于某县城供水管网安全韧性综合评估。结果表明,提出的新模型可以有效实现供水管网地震韧性的分类与分级,提高供水管道风险识别的精确性,能够为制订科学的供水管网维护和改造策略提供理论支持。     

页岩气开采往复式压缩机管路系统气流脉动优化与结构振动安全评价

页岩气开采往复式压缩机管路系统长期受到气缸排出的高压脉动气体冲击载荷,引发受迫振动,严重影响开采效率与人员安全。针对脉动最为剧烈的二级排气管路,运用有限元仿真方法,分析气流脉动超标情况,掌握气流脉动变化规律,采用正交试验方法,开展气流脉动优化研究,掌握了不同孔板孔径比对管路系统气流脉动的影响规律。结果表明,缓冲罐出入口管道孔板孔径比分别为0.4与0.45时,管路系统气流脉动抑制效果最优。据此,结合气流脉动周期性激励特点,建立了管路系统结构动态振动仿真模型,采用双向流固耦合方法,评价管路系统振动安全性能。优化后管路系统气流脉动幅值仅为API 618标准的18.50%,相比原模型减小了87.98%,且优化后管路系统振动安全,数值模拟与现场试验最大误差为振动位移误差12.14%,符合工程误差要求。     

一种细水雾喷雾除尘装置除尘性能影响因素数值模拟

为探究细水雾喷雾除尘参数对除尘性能的影响,构建欧拉气相-欧拉粉尘-离散雾滴相耦合的3相流计算模型,同时考虑除尘过程中雾滴蒸发的影响,在气液固3相耦合基础上加入蒸发模型。将建立的模型与文献中的试验数据进行对比校验,数据偏差在15%内,表明所建模型可靠。基于建立的模型,开展了雾滴粒径、雾滴速度、尘域环境温度、风机风速等参数对除尘性能影响的模拟研究。结果表明：1)在模拟范围内,考虑雾滴蒸发综合作用影响下,较大雾滴粒径时,喷雾除尘效率随雾滴粒径的减小而增大,当雾滴粒径小于20μm时,喷雾除尘效率随雾滴粒径的减小而减小;2)喷雾除尘效率随雾滴速度的增大而增大,但当雾滴速度增加到25 m/s以上时,喷雾除尘效率随雾滴速度的增大而减小;3)喷雾除尘效率随尘域环境温度的升高而下降;4)喷雾除尘效率随风机风速的升高而下降。研究结果可为细水雾喷雾除尘装置的设计与使用提供理论参考。     

高速列车受电弓变截面弓杆及车体仿生表面声学特性仿真研究

高速列车气动噪声主要由结构诱导涡旋及结构表面的流体压力梯度变化形成,针对这2种噪声产生机制,结合DES分离涡模拟方法及Lighthill声比拟理论,计算了受电弓变截面弓杆及仿生表面织构2种气动降噪方式的声学特性,计算结果表明:通过本体结构及表面优化均可有效降低高速列车气动噪声;弓杆截面型式的改变会影响周边压力场的分布特性,进而改变结构自身表面声功率特性,实现降噪的效果;仿生表面织构通过在结构阵列面上形成二次涡群来降低结构表面气动噪声;倒角式横杆、椭圆形臂杆及菱形凹坑表面声学特性优于其他结构型式。     

燃烧室机匣烧穿后的超声速射流火焰数值模拟研究

依据适航条款CCAR33.17(a)和CCAR25.903(d)(1)的要求,民用航空发动机燃烧室在设计中必须考虑燃烧室内失效可能导致机匣烧穿的危害性后果,并采取相应的防火措施。在民用航空发动机设计中需要充分分析可能引发燃烧室机匣烧穿的失效模式以及烧穿后的危害性。由于燃烧室机匣内的压力较大且烧穿孔较小,其烧穿后会导致超音速射流火。开展该超音速射流火的流动及燃烧特征研究,将有利于指导发动机的防火设计。采用数值模拟方法,计算了不同压比、不同机匣烧穿孔径条件下的超音速射流火的流动与燃烧特征,分析了影响射流火速度及温度的主要参数,并与FAA的燃烧室机匣烧穿试验以及理论模型进行了比较分析。结果表明本文采用的数值模拟方法能够较好地预测该超音速射流火的火焰特征,为发动机的防火设计及后续的适航符合性验证提供支撑。     

基于Fluent的坡面天然气管道破裂泄漏扩散模拟

为了能够准确的估算输送天然气的管道因泄漏事故导致的损失,就必须建立合理和精确的输气管道泄漏扩散模型。运用流体动力学软件Fluent模拟处于坡面的天然气管道发生破裂时的泄漏扩散规律,得到天然气在泄漏孔径(0.1m,0.18m,0.24m,0.3m)、风速(0 m/s,4m/s,8m/s,10m/s)和泄漏初速度(179m/s,314m/s)对扩散过程的影响,得到坡面天然气管道泄漏扩散规律。研究结果不仅为预测坡面天然气管道泄漏扩散的影响提供了依据,而且对于认识坡面天然气管道泄漏扩散规律、为相关安全事故的预警和救援具有指导意义。     

数值模拟在事故动态风险评估中的应用

突发水污染事故的动态风险评估对水质安全和社会稳定具有重要影响。而数值模拟可以显示突发事故后污染物的扩散和衰减过程,为可能发生且无基础样本数据的环境突发事故的动态风险评估提供因子量化赋值。建立了突发水污染事故的动态风险评估模型,以数值方法计算事故后污染物在水体中的运移特征,基于实时水文条件下事故后污染区域的演化规律和应急措施后的消减趋势等的数值模拟结果对风险因子进行量化赋值,结合层次分析法的风险度计算结果,运用模糊判定理论计算和评估风险类别。进一步以长江上游在急流条件下的医院细菌污水事故排放为应用对象,实例计算其风险值和风险级别,并讨论和分析了应急措施对降低事故后果的动态风险补偿幅度。模型计算结果符合实际。     

高清解码器在高清监控系统中的作用

正高清监控必须完整地涵盖前端、中心、后端以及传输、显示和存储等各个环节,其价值才能显现。但是,目前的高清监控市场,大多数厂家却只能提供以高清摄像机为主的单一设备,而一套高清监控系统如果少了电视墙解码显示,其价值就所剩无几了。     

复合顶板综放面覆岩破坏及裂隙演化相似模拟试验

煤层回采过程中,覆岩破坏特征以及裂隙演化规律对于矿井水、瓦斯防治具有重要意义。采用相似模拟试验对某煤矿复合顶板大采高综放工作面覆岩破坏及裂隙演化规律进行研究。研究结果表明:复合顶板大采高综放开采垮落带高度为32.6m,裂隙带高度为64.6m;煤层回采过程中对顶板覆岩支承压力的影响,近煤层大,远煤层小;覆岩采动裂隙倾角以中角度,宽度以中宽度为主,且裂隙数量随着远离煤层而逐渐减少;采动过程中,近距离煤层覆岩为采动裂隙聚集区,覆岩裂隙密度曲线呈现为"波浪"型。     

大断面掘进压入式风筒最佳高度的数值模拟

为了确定大断面掘进工作面压入式风筒的最佳安设高度,采用数值模拟方法分别模拟了风筒中心距底板6 m、4.5 m、3 m、2 m以及风筒安设于洞室顶部时,通风20 min后爆破炮烟(CO)的稀释效果,并求解了各种风筒布置情况下不同断面的通风死区比例。结果表明,通风排烟效果最差的情况为风筒固定于侧帮距底板6 m时,其次为风筒固定于侧帮距底板4.5 m时,再次为风筒固定于顶部中央时,风筒固定于侧帮距底板2 m时CO在巷道内的呼吸带高度沿程浓度分布与风筒距底板3 m时差别不大,但风筒中心距底板2 m时容易造成掘进工作面上隅角炮烟和粉尘的积聚。因此,大断面掘进工作面压入风筒最佳安设高度为3 m。