饱和土半空间中地下圆形衬砌洞室对平面SV波的散射

在Biot饱和多孔介质动力学理论的基础上,利用Fourier-Bessel级数展开法,通过对含有衬砌洞室的局部场地进行波场分析,得到饱和土半空间中圆柱形衬砌洞室对平面SV波的散射问题的解析解。经验证,本文得到的解可以退化为半空间单相介质的情况。通过与已有的单相弹性介质半空间中圆柱形衬砌洞室对平面SV波散射问题的解析解的对比,验证了此解的正确性。在解析解的基础上,数值计算给出洞口动应力集中放大系数,分析了入射频率和孔洞埋深对柱面上的应力集中因子的影响。     

加轴压卸围压下含瓦斯煤岩损伤变形的能量演化机制

采动影响下含瓦斯煤岩的损伤变形是一个极其复杂的非线性过程,单纯依靠传统经典弹塑性力学无法准确分析其破坏机理。针对此情况,通过试验研究了不同初始围压条件下含瓦斯煤岩的损伤变形特征,并分析了损伤变形与能量演化规律之间的内在联系。研究表明:初始围压越高,煤样破坏时强度越大,脆性破坏特征越明显,瓦斯流量急剧增加幅度越大,煤样破坏时积累的总能量和弹性应变能越多,且初始围压与弹性能之间满足对数函数关系。采用累积耗散能定义了煤岩损伤变量,并分析了不同阶段损伤与渗透率之间的演化关系。     

Silver impregnated carbon for adsorption and desorption of elemental mercury vapors

The Hg0 vapor adsorption experimental results on a novel sorbent obtained by impregnating a commercially available activated carbon (Darco G60 from BDH) with silver nitrate were reported. The study was performed by using a fundamental approach, in an apparatus at laboratory scale in which a synthetic flue gas, formed by Hg0 vapors in a nitrogen gas stream, at a given temperature and mercury concentration, was flowed through a fixed bed of adsorbent material. Breakthrough curves and adsorption isotherms were obtained for bed temperatures of 90, 120 and 150°C and for Hg0 concentrations in the gas varying in the range of 0.8–5.0 mg/m3. The experimental gas-solid equilibrium data were used to evaluate the Langmuir parameters and the heat of adsorption. The experimental results showed that silver impregnated carbon was very effective to capture elemental mercury and the amount of mercury adsorbed by the carbon decreased as the bed temperature increased. In addition, to evaluate the possibility of adsorbent recovery, desorption was also studied. Desorption runs showed that both the adsorbing material and the mercury could be easily recovered, since at the end of desorption the residue on solid was almost negligible. The material balance on mercury and the constitutive equations of the adsorption phenomenon were integrated, leading to the evaluation of only one kinetic parameter which fits well both the experimentally determined breakthrough and desorption curves.     

气体密度和初压对炸药爆炸压力衰减的影响

为研究气体密度和初压对爆炸压力的影响,以球形装药为例,在LS-DYNA中模拟不同气体密度、环境初压和真空度条件的TNT炸药爆炸,分析空气冲击波的形成过程和衰减规律。研究结果表明：在爆炸初期冲击波的波阵面位于爆炸产物边界,产物压力与冲击波压力存在强耦合作用;随着爆炸产物自身压力下降,其膨胀速度减慢,冲击波开始与爆炸产物分离,当产物中心压力下降为环境初压时,冲击波与爆炸产物彻底分离,其后以空气冲击波的形式独立传播。降低气体密度可以通过抑制冲击波形成,大幅降低爆炸压力;减小环境初压则通过加快冲击波的衰减速度,也可以在一定程度上降低爆炸压力。相较于单独改变密度和压力,提高真空度对冲击波压力的减小效果更好;近真空环境下无法形成空气冲击波,爆炸压力衰减速度快。     

障碍物排列方式对海洋平台蒸气云爆炸的影响

为了了解障碍物排列方式对海洋平台蒸气云爆炸的影响,基于CFD方法建立蒸气云爆炸计算模型,选用国外MERGE项目的系列爆炸实验进行模型验证,提出用于衡量障碍物排列不均匀度的量化参数,针对海洋平台典型结构形式,分析障碍物排列方式对爆炸强度的影响。研究结果表明:蒸气云爆炸后果对于结构排列方式比较敏感,结构障碍物间隔均匀排列的形式造成的爆炸冲击作用最大;在爆炸发展初期阶段,障碍物阻塞程度对超压产生和发展影响更加显著。最后,基于研究结果,给出在海洋平台油气泄漏危险区将管线沿甲板非均匀排列布置等防控建议,为海洋平台蒸气云爆炸安全防控提供理论指导。     

高炉系统配套消声器产品系列研究与应用

高炉系统的大型放风阀、均压阀、减压阀及各种大型风机是钢铁工业生产中的重要设备，也是最为强烈的噪声污染源之一，一般噪声可达140dB(A)，且传播距离远，波及的范围大，持续的时间长，不仅危害作业点人员的身心健康，也产生影响厂区和周围居民的身心健康，而且还给高炉区域生产安全造成了威胁，是必须治理的噪声污染源。     

活性炭涂层电极电容去离子的性能

采用活性炭涂层电极构建电容去离子吸附装置,以氯化钠模拟含盐原水,研究电压、流量、进水浓度等操作参数对活性炭涂层电极脱盐效率和能耗的影响。实验结果表明,去除率和比吸附量随着电压的增大而增加,且比能耗随之增大。流速越小,出水的浓度越低,当对出水的浓度要求较高时,宜采用小流速。当进水浓度低于活性炭涂层电极的饱和吸附量时,比吸附量随着进水浓度呈线性增加;当达到饱和吸附量时,比吸附量不会随进水浓度的增大而发生改变;比能耗随着进水浓度的增加而降低。     

赤泥淋滤液特征污染物在饱和砂土中的运移规律研究

为揭示赤泥对地下水的污染机理,防控其污染,对中国北方某炼铝厂赤泥堆场所取淋滤液进行水质分析,识别出严重超标特征污染物F⁻、SO₄ ²⁻、Al³⁺,通过一维砂柱试验研究了其在饱和中砂、细砂、粉砂3种介质中的运移规律。结果表明：特征污染物在砂柱中运移距离越大,其浓度越小;砂粒粒径越小,渗透系数越小,对特征污染物的截留能力越强,特征污染物在砂柱中完全穿透时间也越长。运用Hydrus-1D软件对3种特征污染物在饱和砂土中的运移过程进行模拟,得出在3种介质中弥散度(α)分别为1.76、0.95、0.58 cm,3种介质中F⁻的溶质反应参数K_d和N_u分别为2.10、1.00、4.10 mg/mL和24、28、30 mL/mg,SO₄ ²⁻的K_d和N_u分别为1.78、0.99、5.00 mg/mL和12、20、32 mL/mg,Al³⁺的K_d和N_u分别为1.44、1.65、4.44 mg/mL和18、17、45 mL/mg,呈现介质颗粒越细,K_d越大（吸附能力越强）,N_u越大（吸附速度越快）的特征。为防止赤泥污染,根据经济适用、取材方便的原则,建议选用粉砂土或颗粒更细的黏土作为污染防渗层。

     

挥发性有机物污染场地修复与风险控制技术

挥发性有机物(Volatile Organic Compounds, VOCs)是场地中常见的污染物,其迁移扩散性强,对环境和人类健康造成威胁。本文梳理总结了近年来国内外在VOCs蒸气入侵行为理论及修复与风险控制技术方面的研究进展,阐述了一系列可用于VOCs污染场地修复与风险控制的相关技术,对不同技术的优缺点、适用范围和应用情况进行了归纳和评价,总结了选择风险控制技术需要考虑的因素,同时指出风险控制系统需要开展有效性、稳定性及长期性的效果评估,并提出如下建议:结合我国场地特点和建筑特征,进一步揭示VOCs蒸气入侵的传输机理和驱动机制;建立修复技术与风险控制技术相结合的VOCs污染场地风险管控技术模式;制定适合我国国情的VOCs蒸气入侵风险控制技术标准体系。