An experimental and modeling study of continuous liquid fuel spill fires on water

The spread of burning fuel spilled from oil product containers during offshore storage and transportation may cause large damage and trigger further accidents. Some analytical models already exist to predict the spread and burning behavior of liquid fuel spill fires, however, few experimental studies have been conducted to verify the model results. In this paper, continuous n-heptane spill fire experiments were conducted in a rectangular trench covered with water. The burning area, fuel spread rate, and thermal flux with different discharge flow rates and ignition delay times were investigated by both experimental and modeling means. The spill fire burning area, with 5 typical phases during burning, has a quasi-steady value which is directly proportional to the discharge rate but irrelevant to the ignition delay times. The steady burning rate, as the ratio of discharge rate over burning area, was estimated. A spread model was modified to simulate the spread of continuous liquid fuel spill fires in a one-dimensional channel, based on the balance between gravity and viscous forces. A cuboid solid flame model was used to compute the thermal flux from spill fires. The burning fuel spread and the heat flux calculated by the models agree with the experimental results.     

基于神经网络模型的燃料空气混合物爆炸威力预测研究

燃料空气混合物爆炸威力准确预测研究是学术界的一个难题。针对燃料空气混合物爆炸威力有效预测问题,采用神经网络方法,设计多层神经网络模型,进行实际预测应用。应用结果表明,采用的预测方法简便、可行,可以为燃料空气混合物爆炸威力预测提供一种新途径。相比3层BP模型,设计的预测模型可以减少训练次数,缩短训练时间,提高预测正确率,应用优势较明显。     

降解嗪草酮微生物菌剂的制备及稳定性研究

通过富集培养分离出嗪草酮降解菌N1,降解菌在固体平板上培养,菌落大,表面粗糙,扁平,不规则,为质地软、稍有光泽的白色菌落,直径为5～7mm.菌体细胞为杆状,末端方,成短或长链,菌体大小为1.0～ 1.2 μm× 3.0～ 5.0 μm.将N1降解菌制成菌剂,用气楣色谱法进行定量分析,通过单因素试验确定菌剂中载体配比、接种菌液量、加入营养液量、发酵时间、烘干温度等影响因子的优势条件,设计正交试验确定最优菌剂制备条件:m(豆粕):m(麦麸):m(木屑):m(硅藻土)比例为60:20:15:5,接种菌液量为15％,营养液量为10％,发酵时间为48 h,烘干温度为30℃.在上述条件制备的菌剂对嗪草酮的降解率为79％.该菌剂在25℃下保存50d后对嗪草酮仍有较高的降解效果.     

生活垃圾衍生燃料掺烧过程环境影响分析研究

通过在燃煤中掺混不同比例的垃圾衍生燃料(RDF)进行燃烧实验,测试了锅炉热工和调整锅炉运行工况后烟气污染物排放情况,同时实时监测厂界污染物排放情况。分析污染物排放浓度变化趋势,确定掺烧RDF的最佳比例,燃煤锅炉运行的最佳参数和技术要点。结果表明,在掺混RDF 10%~30%的比例时,对燃料的碳含量、硫含量、氮含量、灰分、水分和低位发热值均无不利影响,符合北京市关于使用低硫优质煤的标准。RDF掺混比例越高,锅炉热效率降低,比例为30%时,锅炉热效率在80%左右,同时在该比例以下,可以确保二恶英、氮氧化物、烟尘、二氧化硫等污染物达标排放,厂界大气污染物都在二级标准以内。     

LNG燃料动力船三维建模及爆炸事故模拟

为了进一步推广液化天然气（LNG）燃料动力船舶的应用,利用计算流体动力学（CFD）软件FLACS进行LNG燃料动力船进行三维建模,综合考虑环境方面的因素,对LNG的泄漏扩散进行模拟,在此基础上进行爆炸事故后果模拟。对爆炸事故进行分析,得到特定事故情景下的LNG扩散半径、燃烧区域半径、爆炸对人以及建筑物的危害半径,模拟结果对船舶上的管线以及消防设施的布局有一定的指导作用,并且为进一步研究LNG燃料动力船舶的安全性提供了基础数据。     

哈尔滨城市林业示范基地春季可燃物含水率动态研究

主要针对2011年冬季黑龙江省哈尔滨市地区降水过少而2012年春季极度干旱对森林可燃物含水率的影响进行研究。对在2011—2013年冬季反常气候影响下的黑龙江哈尔滨城市林业示范基地的樟子松、胡桃楸、白桦、蒙古栎林下可燃物含水率的动态变化进行了定点检测,并通过细致的分析发现随着气象条件的变化,不同森林可燃物含水率呈现出不同的变化趋势：樟子松林下可燃物含水率相比之下一直很高,胡桃楸林下可燃物含水率一直非常稳定,对环境条件的变化反映不太明显,而蒙古栎林下可燃物则处于中间,白桦林下可燃物对气象因子的变化最为敏感,上下波动很大。根据监测获得的数据对不同森林可燃物含水率和气象因子的关系进行了多元线性回归分析,并在符合一定条件的前提下建立了相对应的含水率预测模型,由于数据较少等原因,所得模型准确性有待验证,但是这也为哈尔滨城市林业示范基地森林含水率的预测奠定了基础。     

非稳态微生物污染物在建筑群内迁移的数值模拟

随着城市化进程的加快和城市中心人口密度的激增,微生物污染问题成为人们关注的热点.本文利用病毒群体动力学演化模型研究非稳态微生物污染的产生过程,并将模型结果作为非稳态污染源的源强引入污染物对流扩散方程.假设没有继发性感染,研究致病性微生物污染源对建筑群环境的影响,得到了建筑群表面及周围污染物浓度随时间的变化规律.假定致病感染浓度,得到了微生物污染源的影响范围,这为控制污染物扩散和建立致病微生物污染预警系统提供了理论指导.     

Cu2+对栅藻和鱼腥藻增殖的影响

通过藻类增长潜力(AGP)实验,研究了铜离子浓度对2种淡水浮游藻类增殖的影响.结果显示,当Cu2 质量浓度为0.001～0.100 mg·L-1时,能促进斜生栅藻增殖; Cu2 质量浓度为1.000～100.000 mg·L-1时,对斜生栅藻产生不同程度的毒性效应.当Cu2 质量浓度为0.001～0.010 mg·L-1时,会促进鱼腥藻增殖; Cu2 质量浓度为0.100～100.000 mg·L-1时,会对鱼腥藻产生不同程度的毒性效应.当Cu2 浓度为0.001～0.100 mg·L-1时,斜生栅藻和鱼腥藻细胞经过2 d的调整期,从生理上适应了新环境并进入对数增长期; Cu2 浓度达到1.000 mg·L-1时则需经4 d的调整期才能进入对数增长期,到14 d时2种藻细胞的密度仍在增加.对栅藻和鱼腥藻细胞密度的平均比增长率比较显示,斜生栅藻对Cu2 毒性效应的耐受力大于鱼腥藻.结果表明,在淡水水体中,微量的Cu2 有利于浮游藻类增殖,能够增进水体的富营养程度; Cu2 浓度超过1.000 mg·L-1时对浮游藻类的繁殖与生长有抑制或毒害作用; 过量的Cu2 还可能会导致食物链的破坏与水源的污染.因此,在使用硫酸铜杀藻时应注意其用量与使用次数可能会对水体造成的影响.     

煤焦油加氢制燃料油的试验研究

实验室研究利用煤焦油研制汽柴油替代品燃料油.以高温煤焦油为原料,选择加氢保护剂、脱金属剂及加氢精制催化剂,采用加氢工艺,脱除煤焦油中硫、氮、氧和金属等有害杂质,使煤焦油中烯烃饱和,从而改善煤焦油质量,制得合格的汽油、柴油替代品燃料油.     

一种异养生物膜(heterogeneous biofilms)活细胞生物量的空间变化

根据文献数据研究了一种正常发育的异养生物膜中活细胞生物量的空间变化特征,运用双自然对数相关分析和分形几何学分析方法发现：异养生物膜中活细胞生物量与生物膜的表面积或面积之间具有显著的双自然对数正相关关系;活细胞生物量在空间上呈现异速生长特性和分形几何学生长特征;活细胞生物量的分维值（D）指示了活细胞生物量在生物膜中空间分布的非均匀程度,并因随生物膜发育阶段变化而能够指示生物膜系统的发育演化进程,将生物膜活细胞生物量和分形几何学结合起来,提供了一种相对目前流行的像素分析法更为简便的认识生物膜空间结构及其变化的新方法。