垃圾渗滤液溶质运移的机理及数学模型

卫生填埋法是我国目前城市生活垃圾处理的主要手段.填埋法处理城市生活垃圾会产生大量污染物浓度高的渗滤液,若不加处理则会对周围环境水体产生二次污染,危害极大.为了控制和治理垃圾渗滤液,就需要对垃圾渗滤液的运移规律进行研究.以垃圾降解的生化反应机理为基础,综合考虑对流、弥散、扩散、吸附和有机物生物降解等作用,建立了垃圾渗滤液溶质运移的对流-弥散模型,并对其一维数学模型进行解析求解.     

高海拔矿山掘进工作面局部供氧装置研究*

为缓解高海拔矿山掘进作业面低氧问题,将供氧管与环形空气幕相结合,空气幕在作业人员四周形成空气屏障,设计1种用于高海拔矿山掘进工作面的新型供氧装置。以中国云南某海拔3 400 m的铜矿为例,运用ANSYS Fluent软件建立掘进工作面空间模型,根据矿山实际情况确定边界条件,对比研究单一供氧管模式和新型供氧装置的富氧效果差异,并分析空气幕出风口形式、风量对富氧效果的影响。研究结果表明:新型供氧装置的富氧效果优于单一供氧管模式;环状缝隙出风口优于圆孔出风口,并且当环状缝隙宽度为0.010 m、风量为0.014 m3/s时,呼吸带平均氧气质量分数为27.59%,达到最佳富氧效果。新型供氧装置能有效提高作业人员周围呼吸带区域的氧气质量分数。     

西南岩溶区非饱和红黏土初始含水率对氟运移影响试验研究

我国西南岩溶区表层风化沉积的红黏土是地下水污染的天然防渗材料之一.近年来,云南大量水电铝项目的实施对地下水造成极大的氟化物污染风险.因此,研究氟在红黏土中的运移机制对于岩溶区水电铝项目危废渣库的安全运营及地下水污染防治具有重要的生产实际意义.以云南省岩溶区红黏土作为研究对象,通过室内柱试验研究初始含水率对非饱和红黏土中氟运移的影响机制.研究表明,红黏土的初始含水率控制着氟的出流和穿透的时间、弥散系数、阻滞系数以及氟的垂直分布特征.这些参数对西南岩溶区不同季节不同含水率的红黏土地区土壤和地下水氟污染风险管控提供重要的依据.     

溶质运移数值模拟弥散问题再探

将水动力弥散方程用有限差分法进行离散后编程,通过具体实例验证程序的正确性,使之模拟同一实例在对流项占优情况下的示踪剂浓度分布情况,然后针对出现的数值过量、波动和弥散现象介绍国内外一直以来常用的改善或消除方法,从而提出新的改善方案,并通过同样的实例验证其可行性,最后就这一方案的优缺点作进一步分析。     

伊通河长春市区段含水层介质二维水动力弥散试验研究

弥散系数是研究含水介质中溶质运移的重要参数。为了获取长春市伊通河河谷含水层介质的水动力弥散系数,采用渗流槽装置进行室内弥散试验。试验土样取自伊通河河谷。试验中以NaCl溶液作为示踪剂。根据试验数据绘制各观测孔示踪剂浓度-时间曲线,计算纵向、垂向弥散系数。分析试验结果发现各观测孔计算出的理论曲线与实测曲线有较大差异。在综合分析各种影响因素后,提出了对室内二维弥散试验的一些改进措施和方法。     

多孔介质中三氯乙烯的非线性吸附-对流-弥散模型

研究三氯乙烯(TCE)在含水层中的迁移转化规律,对评价其在环境中的影响、预测其在环境中的行为规律及确定相应的修复技术有着重要的意义.TCE在细砂中的等温吸附规律研究采用批试验和模拟柱试验方法.批试验结果采用四种不同的非线性等温吸附模型进行拟合.结果显示,Linear-Langmuir-Freundlich (LLF) 模型的拟合效果最佳,且该模型能较好地描述表面吸附和分配作用.利用经典对流扩散模型,将以KCl为示踪剂的柱试验结果采用非线性最小二乘法反演模拟柱中的纵向弥散度;利用非线性吸附对流扩散模型,将TCE的模拟柱试验结果采用遗传算法反演吸附参数;结果显示Langmuir等温吸附模型描述柱试验中的吸附模式最好.即批试验与柱实验中的吸附模式是不同的.该结论表明必须重新审视非平衡吸附理论在运移模型中的适用性,以及该理论适用的前提条件.在试验结果和模型反演获得的参数基础上确定的TCE在多孔介质中运移的一维非线性吸附-对流-扩散模型,能够很好地揭示TCE在多孔介质中的运移规律,且模型中的阻滞系数是质量浓度的非线性函数.     

基于MATLAB的对流弥散方程的不稳定源解

基于MATLAB可靠的数值计算、强大的绘图功能和简单易学的语言体系,利用MATLAB求解实验条件下不稳定污染源的对流弥散方程。同时将实测值与拟合值进行比较分析。指出MATLAB在运用最优化方法于对流弥散方程求解中的作用。     

弥散铜镦挤成形过程的数值模拟

通过有限元计算机模拟系统DEFORM对弥散铜粉末体材料镦挤过程进行数值模拟 ,说明了弥散铜的变形特征和致密化过程。其结果与粉末体变形理论一致。通过数值模拟 ,可预测成形载荷和产品组织性能 ,可进行工艺参数的优化     

示踪试验确定河流纵向弥散系数的直线图解法

本文对描述一维水团示踪试验的解析表达式经过适当的数学推导,得出一直线方程,使该方程中的因变量和自变量仅含有原始数据(c_i,τ_i),直线的斜率和纵截距含有D,u和x,因此就可以采用作图法或线性回归法从已知观测数据求出直线的斜率和纵截距,最后求出河流纵向弥散系数和河流主流流速。     

稳定流场饱和均质土壤中农药淋溶动态预报模式的探讨

基于对流-弥散方程(CDE)的解和传递函数模型(TFM)中呈对数正态分布的溶质迁移时间的概率密度函数，构造了稳定流场饱和砂质壤土中仅考虑吸附作用时农药淋溶动态的预报模式。建立该模式的思路首先是利用示踪剂的穿透曲线，由CDE的解析解反求水动力弥散系数；再针对不同的阻滞因子通过求解CDE正问题的数学实验，生成农药穿透曲线的模拟值，接着应用对数正态概率密度函数拟合得到相应于不同阻滞因子的农药迁移时间的均值和方差，结果表明：均值与阻滞因子为乘幂函数的关系，而方差随阻滞因子的变化甚小，且不同流速下农药迁移时间的均值与方差随阻滞因子的变化亦呈现相同的规律，通过农药阿特拉津的淋溶实验对该模式的预报精度进行了检验。