钢铁企业工作场所煤气泄漏扩散规律的研究

以钢铁企业管网煤气泄漏为研究对象,以煤气泄漏扩散规律为研究主题,在确定煤气泄漏相似于浮力射流的基础上,建立煤气泄漏扩散的数学模型。采用CFD软件PHOENICS数值模拟气体泄漏过程的速度场及其浓度分布。在已有煤气泄漏检测系统的基础上,选择性实验模拟煤气泄漏浓度与扩散时间、扩散方向的变化。数值模拟和实验模拟表明,虽然两种方法所得结果存在一定差异,从定性分析角度而言,却能够反映工作场所煤气泄漏后在有限空间内运移扩散的一般规律。     

铁路运输传爆药安全性评价

通过对现有传爆药安全性综合评价方法和装载加固评价方法进行改进,建立导弹铁路运输安全评价模型,运用改进型安全评价方法计算出导弹运输实际现实危险度。通过重大事故后果模拟法对运输过程中存在的最大量危险源进行分析、模拟,得出发生事故后产生的对人、物的危害范围。运用装载加固安全评价方法对装载加固方案进行评价,从而得知铁路运输导弹的危险综合程度,该评价模型可为铁路运输部门危险货物运输安全评价提供参考。     

贯通巷道风流流场数值模拟若干关键问题研究

根据计算流体力学基本理论,利用计算流体动力学(CFD)软件Fluent,运用三维k-ε湍流模型对贯通型巷道风流流场数值模拟中风流入口、出口位置对巷道风流流场分布的影响、湍动能k及湍动能耗散率ε的取值对模拟结果的影响等进行考察。通过研究确定模拟巷道的流体力学入口长度,确定模拟巷道出口位置;湍动能k及湍动能耗散率ε的取值对入口附近流动还没有充分发展区域拟解算的结果影响较大,而对流动充分发展的区域影响较小。将数值模拟风速值与理论计算风速值进行对比,模拟结果与计算结果非常一致,验证了数值模拟方法的正确性,为研究贯通型巷道风流传质过程、瓦斯运移规律及通风排污效率等提供了理论基础。     

大型相连容器中火焰传播的研究

为了进一步了解相连装置中粉尘爆炸的火焰传播行为和压力发展,为该结构的安全防护设计提供有价值的信息,采用大型实验装置对相连容器中玉米淀粉/空气混合物爆炸时的火焰传播行为进行了实验研究,同时采用已开发的数值模型对实验进行仿真计算。实验表明:粉尘浓度的变化对粉尘爆炸的火焰传播行为有重要影响;在粉尘浓度很低的情况下,火焰仍然能够在管道中加速传播且爆炸发展的最终结果相当猛烈。数值模型采用欧拉-拉格朗日方法模拟两相流现象,通过求解非稳态的湍流两相反应流守恒方程对实验进行二维仿真,计算结果与实验结果符合性较好,表明该模型可以很好地应用于粉尘爆炸火焰传播的研究。     

有限元数值模拟在巷道掘进中的应用研究

利用有限元分析进行数值模拟井下巷道分步开挖,对巷道应力、位移、应变进行了分析,改善了应力分布,有效减少了瓦斯涌出。本文利用数值模拟分步开挖并应用于实践,通过现场试验论证得出合理的分步开挖顺序改变了岩石应力集中,减少了瓦斯涌出量。     

基于仿真的高速公路紧急事件交通流特征研究

研究高速公路紧急事件下的交通流特征,对于减少高速公路拥挤、降低二次事故、提高通行能力有重要的作用。由于高速公路紧急事件具有偶然性、不可预测性的特点,在实际调研中往往难以及时捕捉到交通事件的相应信息,导致源数据不足进而影响研究的进行。本文通过微观仿真手段,结合实地调研获得紧急状态下车辆运行参数,在AIMSUN仿真环境下加载紧急事件,建立了高速公路微观路段的仿真模型。并将路段平均车速、密度、最大排队长度等作为指标,定昔计算紧急事件下各种交通参数的变化规律。最后与调研结果进行了对比,表明仿真结果与实际情况较为一致。     

基于卫星夜间灯光数据的中国分省碳排放时空模拟

中国能源统计数据"横向不可比,纵向不可加"现象依然突出,尤其是分省能源消费统计千差万别,给分省碳排放评估带来了较大困难,如何利用卫星遥感数据科学合理地估算中国分省碳排放是当前亟须研究的问题。本文运用DMSP/OLS全球稳定夜间灯光数据,在通过相互校正、年内融合和年际间校正等系列处理得到中国分省稳定夜间灯光数据的基础上,首先分别构建中国分省稳定夜间灯光亮度DN值与人均碳排放和单位面积碳排放之间的时空地理加权回归模型,两个模型整体效果均较好,拟合优度分别高达96.74%和99.24%;其次运用稳定夜间灯光亮度DN值对分省人均碳排放和单位面积碳排放进行时空模拟;最后运用人口规模和土地面积对分省碳排放进行估算。估算结果显示:(1)整体来看,2000—2013年年均碳排放模拟值与实际值6.3349×109t较为接近,两个模型的相对误差均在0.5%以内。(2)分年度来看,所有年份的相对误差均在5%以内,2006年分省加总碳排放模拟值与实际碳排放6.2036×109t最为接近,绝对误差和相对误差均较小,两个模型模拟值的相对误差均为0.04%。(3)分省域来看,2000—2013年年均碳排放模拟值与实际碳排放均非常接近,除海南和宁夏外,其余28个省区市的相对误差均在1%以内。(4)分年度分省域来看,以2013年为例,40%省份的相对误差在2%以内,70%省份的相对误差在5%以内。从整体、分年度、分省域、分年度分省域的估算结果来看,基于稳定夜间灯光数据的中国分省碳排放时空模拟效果良好。因此,运用卫星夜间灯光数据可以较为准确地对中国分省碳排放进行估算和预测,为卫星遥感影像数据服务分省碳排放监测和评估提供一种补充性参考。     

Energy intensity and its determinants in China: an empirical study based on ARDL-VECM approach

The present study aims to better understand the relationship between energy intensity and its determinants including energy price, technological progress, economic structure, and energy mix using the autoregressive distributed lag(ARDL) bounds approach and vector error correction model technique. Based on China's time series over 1985-2014, the ARDL bounds approach yields empirical evidence that confirms the existence of long run relationship between energy price, technological progress, economic structure, energy mix, and energy intensity. The results show that technological progress is an important driver for the declining energy intensity in short and long run. Energy price has not been demonstrated as an important role in decreasing energy intensity in the short run. The high share of coal use in total energy use may be responsible for China's high energy intensity.However, the relative change in economic sectors plays a minor role in energy intensity reduction during the past years. In the long run, technological progress, energy mix and energy prices Granger cause energy intensity, but not vice versa except for the energy mix.     

BP-4的模拟生物降解特性研究

为研究紫外吸收剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸(BP-4)的最大生物降解能力,采用欧洲经济合作与发展组织(OECD)生物降解测试标准方法——303A模拟试验-污水好氧处理:活性污泥单元法,建立并进行了城市污水处理厂曝气池环境模拟试验。研究结果表明:在单一新鲜活性污泥作为接种物条件下,BP-4在第47天达到降解稳定期,溶解性有机碳(DOC)去除率平均值为36.90%±5.68%(n=18)。在以10种不同来源混合接种物条件下,BP-4在第41天达到降解稳定期,去除率平均值为33.11%±4.87%(n=17)。研究结果表明BP-4在环境中的降解能力有限,在本模拟方法试验条件下只能部分降解。     

Seawater Intrusion and Sustainable Yield of Basal Aquifers1

Liu, Clark C.K. and John J. Dai, 2012. Seawater Intrusion and Sustainable Yield of Basal Aquifers. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 48(5): 861‐870. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2012.00659.x Abstract: Basal aquifers, in which freshwater floats on top of saltwater, are the major freshwater supply for the Hawaiian Islands, as well as many other coastal regions around the world. Under unexploited or natural conditions, freshwater and the underlying seawater are separated by a relatively sharp interface located below mean sea level at a depth of about 40 times the hydraulic head. With forced draft, the hydraulic head of a basal aquifer would decline and the sharp interface would move up. It is a serious problem of seawater intrusion as huge amounts of freshwater storage is replaced by saltwater. Also, with forced draft, the sharp interface is replaced by a transition zone in which the salinity increases downward from freshwater to saltwater. As pumping continues, the transition zone expands. The desirable source‐water salinity in Hawaii is about 2% of the seawater salinity. Therefore, the transition zone expansion is another serious problem of seawater intrusion. In this study, a robust analytical groundwater flow and salinity transport model (RAM2) was developed. RAM2 has a simple mathematical structure and its model parameters can be determined satisfactorily with the available field monitoring data. The usefulness of RAM2 as a viable management tool for coastal ground water management is demonstrated by applying it to determine the sustainable yield of the Pearl Harbor aquifer, a principal water supply source in Hawaii.