典型地铁站的污染物扩散全尺寸试验研究

为全面了解地铁站内有毒有害气体的扩散发展规律,选取北京某地铁站开展了全尺寸实地扩散试验.利用三维超声波风速仪和多通道风速仪对机械通风工况下的站内流场进行监测,并对其气流组织形式进行分析;采用六氟化硫（SF₆）释放、时序采集和离线检测的方法,研究重气的传输速度和扩散范围等扩散与沉降规律,以期为地铁站内人员疏散路径规划提供数据支撑.结果表明：该地铁站在机械通风工况下,会形成一个较为规律的主流场,将其划分为相对独立的东、西两个区域,污染气体SF₆只能在释放源所处的气流顺向区域内流动,反向区域多个监测点SF₆均未检出;重气在扩散时会出现明显的沉降现象,SF₆浓度由2.5 m处的25 ppm分别升高至1.6 m处的180 ppm和0.5 m处的300ppm,且易于在楼梯、边缘等位置的地面积累从而形成局部高浓度区域,浓度可高达300 ppm以上;少量气体可以通过楼梯进入上层站厅,但浓度总体低于75 ppm,难以进一步由出入口扩散至站外地面;应急处置时,需要尽快将乘客向上层或气流反向区域疏散.     

复杂山区地形水利水电液氨施工泄漏研究

水电工程中液氨泄漏扩散对周围居民的危害很大,疏散区域划分成为重要的防护措施,但在复杂地形条件下确立准确的疏散区域成为难题。为解决这一难题,通过现场调查所得数据,采用大涡模拟方法对泄漏气体扩散进行模拟,分析氨的泄漏扩散在大气中的扩散规律,研究泄漏气体的扩散动力学演化过程及影响范围,计算泄漏事故中不同时间段影响范围,得出时间序列上的爆炸危险区域和有毒气体影响区域,最后总结分析制定安全防护距离的影响因素,为周边居民安全防护策略提供参考。     

A numerical study of soil cover performance

In the investigation of soil cover design options for final decommissioning of reactive mine waste, it is often necessary to analyze or predict the anticipated cover performance as a function of the cost of implementation, which is governed by the type, number and thickness of the layers in the cover system. An example of such investigation is presented in this study where one-dimensional evaporation from hypothetical moisture-retaining cover systems is simulated to assess the influence of several cover properties and hydrogeologic parameters on performance. The commercially available transient flow model, SoilCover, was used to compute suction and water content profiles for different cover design scenarios. The predicted water content profile and porosity of layers were then used to estimate the oxygen diffusion coefficients of the various layers. The oxygen diffusion coefficients were used to estimate oxygen flux through the cover systems. The oxygen flux was, in turn, related to the maximum acid flux. The studied cover and hydrogeologic parameters included soil type, thickness of barriers, and water table elevation. Two types of infiltration and oxygen barrier and two types of capillary layer with different thicknesses were studied. The water table was either kept constant at the base of the waste (tailings) or dropped by 0.5, 1, 2, and 3m over 120 days. The results showed that the relationship between water table depression and the thickness of capillary layers, on one hand, and desaturation of the infiltration and oxygen barrier, on the other, is not linear. Relationships between oxygen flux and barrier thickness and between cost increase and performance improvement of the studied cover systems are presented. Finally, a method that outlines steps for site-specific and economically feasible design of multi-layer cover systems is introduced.     

浓度变化时复合衬层中有机污染物的一维扩散分析

在考虑填埋场有机污染物浓度随时间变化的基础上,对有机污染物在复合衬层中的一维扩散问题进行了解析求解.计算模型考虑了2种常见的下边界条件,即零浓度下边界及零通量下边界.计算模型亦考虑了污染物在各介质中的背景浓度.利用该解析解得到的结果和已有的试验结果较为接近.对于美国规范规定的标准复合衬层,当污染物在膜中的扩散系数达到1.0×10-13m2·s-1且膜的分配系数达到50时,基本上可以忽略土工膜作为有机污染物扩散屏障的作用;对于同样的复合衬层,若膜的扩散系数达到1.0×10-12m2·s-1,则膜分配系数只需达到5即可忽略土工膜作为有机污染物扩散屏障的作用.对于标准复合衬层及GM GCL复合衬层,膜分配系数的变化对有机污染物通量击穿曲线的影响较大,而膜扩散系数对其的影响则相对较小.     

原油储罐区可燃气体探测器布置优化方案研究

为有效预警原油储备区储罐气体泄漏,制定气体探测器布置优化方案,以某大型原油站库为例,基于CFD法和FLACS软件模拟原油泄漏及可燃蒸汽云溢散分布,通过分析蒸汽云扩散规律,实现全方位气体探测器优化布置.结果表明:原油储罐区探测器分别布置在区块21-2、6-1、31-1、40-2,且每个罐组总计布置16处;优化设置方案可满...     

丙烷扩散火焰燃烧光谱特性研究

为实现烃类火灾事故的光谱辨识,对丙烷火焰燃烧初期过程中的光谱特性进行实验研究,利用拉曼光谱仪等设备采集、提取丙烷扩散火焰光谱数据。分析燃烧初期OH~*,C₂~*,CH~*,H₂O分子谱带范围及特征峰值分布特性,揭示谱带光谱特征强弱的主要原因,阐述沿火焰轴向与径向C₂~*,CH~*以及H₂O分子光谱峰值强度的分布特性。研究结果表明：丙烷火焰特征光谱主要分布在可见光与近红外波段,250～380 nm的近紫外波段光谱强度较弱。C₂~*的509.4,512.8,810.5 nm特征谱带,CH~*的431.4 nm谱带以及H₂O分子的586.2,652.2 nm处振动-转动谱带可作为丙烷火焰燃烧的关键特征光谱,为烃类火灾的早期识别与防控提供光谱实验依据。     

穿越城市生活区的天然气管道泄漏连锁爆燃后果评估研究

为评估城市天然气管道泄漏连锁爆燃事故后果,基于计算流体力学(CFD)方法构建穿越城市区域的天然气管道泄漏连锁爆燃后果预测与评估模型,以某城市生活区域为例,在城市生活区域建筑物内风场流动计算的基础上,模拟风场作用下可燃气体在城市建筑物空间内的运移规律,预测可燃气云的积聚区域;考虑意外点火的情况,计算城市生活区域内可燃气云爆燃灾害特征,预测爆燃超压、热辐射和高温的影响。研究结果表明：由于建筑物之间的阻挡与反射作用,建筑物下风向有明显的低风速区域,并在一定时间段后扩散过程趋于稳定;在爆燃火焰作用下,高温和热辐射会造成建筑物部分钢结构发生失效变形。     

均匀流送风对喷烤漆房污染物扩散研究

喷烤漆房内的污染物传播及火灾控制是喷烤漆房设计和使用时的重中之重,设计有效、合理的通风系统可很好地规避这一问题。以某喷烤漆房为原型建立了物理模型,应用数值模拟方法构建了喷漆过程中污染物扩散过程,并研究了产生均匀流的通风系统设计以及不同均匀流速对污染物扩散的影响规律。研究表明,采用纤维布形式可简单高效地构建静压箱结构形成均匀流。文中还建立了纤维布、过滤棉多孔介质模型,结果表明当均匀流速度为0.91 m/s时,喷漆人员面部附近的甲苯浓度降至喷射浓度的0.02%,远低于危害值。     

湛江某海上风电桩基局部冲刷特征研究

海上风电场桩基局部冲刷是工程设计与运行阶段的重要参数之一。基于湛江某海上风电场桩基3次现场局部冲刷实测数据,进行冲刷坑最大深度、冲刷坑半径和冲淤变化特征的分析与研究;根据桩基局部冲刷经验公式,采用工程海域实测海洋水文动力学数据进行最大冲刷深度与冲刷半径的计算,并进行公式计算值的对比与分 析。结果表明:桩基础在防冲刷设施的保护下,3次实测最大冲刷深度基本稳定为4.0 m,最大冲刷深度与桩径之比为0.57。而经验公式的最大冲刷深度与桩径之比均超过了1.1,说明桩基防冲刷设施取得了一定的效果,冲刷坑半径的计算值与现场实测值吻合较好。建议海上风电场在运行阶段进一步加强桩基冲刷坑监测与防护。     

大气超细颗粒物观测和扩散模拟研究进展

总结了近年来不同地区对不同环境下大气超细颗粒物的观测和扩散模拟研究进展。大量的观测研究结果表明,大气超细颗粒物的时空分布、组成特征、形成和成长的特性因观测地区的不同而存在很大差异,受气象因素和局部污染源的影响很大;其来源主要包括固定、移动燃烧源的直接排放和大气中颗粒成核现象,前一种来源一般是局部的,而后一种来源则是区域性的。目前,大多数关于大气超细颗粒物扩散的模拟研究都是针对其质量浓度的,对其数浓度扩散的模拟研究主要集中在小范围(机动车排放烟云的研究方面),在城市区域范围上的研究和应用还很少。最后,探讨和展望了大气超细颗粒物今后的主要研究方向和研究中面临的挑战。