小环境密闭空间初始压力对预混合可燃性气体爆炸的影响

在工程应用中,初始压力的增高一般都能提高预混合可燃性气体爆炸的强度,缩小反应设备的体积.因此研究在小环境密闭空间下初始压力的变化对预混合可燃性气体爆炸的特性与规律是十分必要的.本文运用AutoReaGas爆炸仿真模拟器定量研究了小环境密闭空间的初始压力对预混合可燃性气体爆炸的影响.其结果表明,在相同小环境密闭空间尺寸下利用AutoReaGas爆炸仿真模拟器充入相同条件的预混合可燃性气体.其预混合气体密度、冲击波产生的超压都随着初始压力的增加而增大;并且爆炸超压与初始压力呈近似的线性关系;但各个观测点的温度和速度并不随着初始压力的增加而变化.研究所取得的成果可为今后的工程应用提供一定的理论数据指导.     

数学实验揭示的岩体声发射参数变化

对非均匀性材料的破坏过程进行数学实验。方法是用随机数值矩阵描述岩石材料的非均匀性 ,依据矩阵数值大小与图形亮度的对应关系 ,用不同亮度的图形单元表示不同岩石单元的受力和声发射状态。单元超过受力极限时破裂产生声发射。模拟材料受外荷载时的变化并且计算了几个声发射参数的变化。结果表明破裂过程中不同声发射事件的距离、能量和频数及其差分的变化趋势高度一致。在此基础上建立了安全系数与距离、能量和频数及其差分的关系。对得到的数值进行归一化处理 ,可用来预报岩石材料的安全状况或破裂危险。     

淮北平原“四水”转化模型实验研究与应用

论文基于野外实验,采用五道沟实验站和杨楼实验区1965-2007年长系列资料,考虑土壤水垂向运动和再分布、冠层截留、蒸发、填洼、大孔隙、潜水排出补给地表水等要素,采用野外实验数据逐步细化和确定参数,提出淮北平原集总式“四水”转化模型,并提出一种新的冠层截留量年内分布确定方法。模型物理意义明确,对资料的要求较低,实用性较强。模型在杨楼流域应用结果表明,模拟流量过程线精度较高,在潜水位变动过线的拟合上效果较优,在径流过程和土壤含水量的拟合上表现较好。通过模型逐年计算统计,得出杨楼实验流域1991-2007年逐年及多年平均“四水”转化定量关系,为该区水文预报和作物水利用提供技术依据。     

气升式氧化沟污水处理效果的中试研究

在太湖流域某小城镇污水处理厂研究中试气升式氧化沟的污水处理效果,获取了出水主要指标稳定达标的工艺参数.结果表明,出水COD<50mg/L的最大容积负荷为0.88kg/(m3·d).NH4+–N污泥负荷不大于0.06kg /(kg·d)时,出水能达到排放标准要求的5 mg/L.直沟段DO降低到0.6~1.0mg/L后,进出水TN平均浓度分别为30.7,11.3mg/L,并能保证出水TN<15 mg/L稳定运行14d以上.进气量30m3/h时,直段底部最大流速为0.19m/s,中上部流速为0.03m/s,此时沟底没有出现污泥沉降,出水各项指标稳定达标.生产型气升式氧化沟的占地面积将比传统氧化沟至少减少25%.     

部分菊科入侵种种子(瘦果)的萌发能力和幼苗建群特性

对入侵种种子生物学各方面的了解有助于更好地预测入侵趋势和评估可持续管理的策略.研究通过对部分菊科入侵种种子(瘦果)进行的室内萌发实验和土壤埋藏实验,通过与相关研究的对比和分析,对这些入侵种的萌发能力和幼苗建群特性进行了研究.10个入侵种种子室内萌发实验的结果表明,在25℃、12h光照的情况下,除钻形紫菀和一年蓬以外,被研究的其它8个种的终萌发率超过了50%,而且都显示出早期快速萌发的特点.用SPSS的曲线拟合工具对10个种的累积萌发趋势进行了曲线回归分析,对应的最佳模型均为三次曲线方程.不同土壤埋藏深度下幼苗出苗实验的结果表明,菊科8个入侵种的种子在表土的出苗率均最高,随着覆土厚度的增加,种子的出苗率逐渐降低,当覆土厚度超过3 cm以上时,所有种子均不能出苗.种子在不同的埋藏深度的出苗情况与种子的大小有关,较大种子破土能力相对较强;种子在不同的埋藏深度的出苗情况与种子本身的萌发能力也相关.土壤埋藏期限的实验结果表明,随埋藏时期的增加,小蓬草、苏门白酒草和一年蓬3个人侵种种子的活力逐步降低,在土壤中埋藏12个月后,其活力分别为21.34%、18.15%和27.38%.这些入侵种较广的种子萌发温度适应范围和高萌发率为防除工作带来了困难.在生产上,可通过不同时期的翻耕、将种子深埋等措施减少这些入侵种的危害.     

大型地下洞室施工期间排烟数值分析及需风量计算方法研究

对大断面洞室在爆破后工作面烟气快速达标的影响因素进行了事故树分析,基于分析的要素运用Fluent仿真模拟软件对其开挖爆破后的通风排烟进行了仿真模拟。通过改变风筒的风量值,对不同断面的洞室进行了数值模拟试验。结果表明:大断面洞室烟气稀释时,不同的风筒送风量导致排烟时间不同,但总需风量体积基本保持定值;对总需风量体积影响较大的因素是洞室的全断面;洞室内距掌子面200 m左右范围内风速方向、大小不断变化,形成涡流。将数值试验结果与已有的矿用风量计算公式进行对比分析,并对其进行修正,得出大断面洞室在爆破开挖时,稀释烟气所需总风量计算公式,该公式适用于断面在200~600 m2的大型地下洞室爆破后排烟需风量的计算。     

矿井通风三维仿真系统及其应用研究

介绍了矿井通风三维仿真系统的原理及特色,阐述了模拟矿井通风整体网络所需要的调研内容。结合某大型矿山矿井通风系统实例,针对其矿井总风量不足、大型机械化作业盘区环境恶劣、自然风压影响大、通风构筑物不完善等问题,拟定了三个技术方案,并通过矿井通风三维仿真系统进行模拟分析,展示了矿井通风系统三维仿真、方案优选、空气幕选型、自然风压等模拟原理和过程。最后,通过模拟确定的矿井通风系统最优技术方案实施后,其现场测定数据与模拟数据基本吻合,证明了系统的可靠性,改善了井下通风效果,保证了矿井安全高效的生产工作。     

天然气管道泄漏爆炸实验分析

天然气管道失效造成泄漏爆炸给周围人员带来非常严重的危害,对其危害范围的研究对输气管道设计和运行具有重要的意义。常见的天然气管道泄漏爆炸伤害半径计算方法有蒸气云爆炸(VCE)定量评价模型、TNO多能法评价模型、API pub 581定量后果评价模型和炸药爆炸经验公式。为验证不同评价模型在受限空间的预测效果,利用天然气爆炸试验台进行了受限空间爆炸实验,得到最大压强与距离经验关系,计算出天然气浓度为7%、9%和11%情况下爆炸死亡半径。计算结果与不同经验模型预测结果比较,表明当天然气浓度为7%~11%时,蒸气云爆炸(VCE)定量评价模型和炸药爆炸经验模型与实验结果最为接近,误差分别为-113%和189%,TNO多能法评价模型和API pub 581定量后果评价模型预测结果偏小。结论对有限空间天然气管道爆炸研究具有实际意义。     

拜耳法赤泥中钪的两步盐酸浸出工艺

通过计算赤泥中所含金属氧化物与盐酸反应的吉布斯自由能,论证了两步盐酸酸浸提钪工艺的可行性。为使钪离子有高浸出率,同时与其他金属有较高的分离率,在二次酸浸中采用2.5 mol/L左右的低浓度盐酸开展了正交实验。使用Design-Expert 8.0软件对试验数据进行了分析,讨论了温度、时间、液固比、盐酸浓度对赤泥中各主要金属离子浸出的影响,建立了相应的多项式关联模型。确定的二次酸浸的最佳操作条件组合为:浸出温度为70℃,浸出时间为70 min,液固比为6,盐酸浓度为2.5 mol/L,在此条件下钪浸出率超过80%,铁、锆、钛等主要杂质离子浸出率维持在较低水平。