铝合金微电偶腐蚀机理与数值模拟研究进展

综述了铝合金微电偶腐蚀在机理研究和数值模拟两方面的研究进展,针对独立微电偶的腐蚀机理表征、多元微电偶空间随机分布相互作用规律、结构/载荷因素与铝合金微电偶腐蚀驱动力间的竞争机制等3个方面进行了展望,期望为铝合金微电偶腐蚀研究提供方向参考。     

油品长输管线的安全管理

随着我国单套炼油装置规模越来越大,成品油长输管线作为一种经济、快捷的运输手段,其建设长度、运输能力迅速增加。长输管线埋置地下,不仅会受到腐蚀,还可能发生建筑施工不慎挖断管线、偷盗油品的不法分子蓄意破坏管线、受地面外力挤压造成管线错位等各类情况引起的泄漏、起火、爆炸等事故,造成巨大的人员伤亡和财产损失。     

监控“老兵”:摄像机的创新与发展——访大华技术股份有限公司摄像机球机产品总监李小村

近年来,随着安防行业应用的深入,科技水平的发展,监控系统从简单的第一代模拟监控产品,过渡到了第二代数字化监控产品,进而演变出了第三代网络化监控产品。摄像机技术的不断进步,也成为我国安防行业普遍关注的热点。为此,记者带着以下的问题采访了大华技术股份有限公司摄像机球机产品总监李小村先生。     

不同强度岩石中开挖圆形巷道的局部化过程模拟

利用FLAC模拟了不同粘聚力条件下圆形巷道的局部化过程。为了模拟巷道开挖,利用编写的F ISH函数删除巷道内部的单元。岩石服从莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的破坏准则,破坏之后呈现应变软化-理想塑性行为。文中模拟分为3步:首先,将静水压力施加在模型上,直到达到静力平衡状态;然后,利用编写的F ISH函数开挖巷道;最后,计算重新开始,直到达到静力平衡状态或者塑性流动状态。模拟结果表明,随着粘聚力的降低,巷道围岩的破坏模式首先由孔壁附近零星单元的破坏向4个对称的小V形坑式剪切破坏转变,然后由包含若干小V形坑的大V形坑式剪切破坏向巷道全断面的破坏转变。前三者破坏发生后,巷道围岩仍然能保持稳定。与最大塑性拉伸应变相比,最大剪切应变增量、最大塑性剪切应变要高得多;最大剪切应变增量、最大塑性剪切应变相差不大;随着粘聚力的增加,三者均越来越小。     

复杂地下空间交通体系连接匝道烟气控制方案研究

复杂地下空间交通体系作为新型地下交通形式,车流量大且存在多个分合流点,气流组织复杂,防灾排烟难度极大。以杭州某复杂地下空间交通体系连接匝道为研究背景,提出匝道通风排烟设计方法,再选取其中二合一式连接匝道结构,采用FLUENT模拟其两种防灾排烟方案的有效性。模拟结果表明：两个连接匝道末端单独设置排烟口的设计方案可有效保证火源下游车辆和火源上游人员的逃生安全;根据分合流流速分配理论模型,在合流处只设置一个排烟口且排烟量提高40 m³/s时,也可达到同样的防灾排烟效果,从土建成本考虑,推荐此方案,为同类型隧道结构提供借鉴。     

基于CFD的化学危害气体扩散数值模拟

针对科学、准确、动态研判气体泄漏演变情景难的问题,通过重构化工企业厂区的三维模型,采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）模型数值模拟方法,预演、分析气体扩散的路径、范围、浓度分布变化情况,并进行可视化。以福建省某化工厂为例,利用倾斜摄影影像数据建立化工厂区域内的建筑物三维模型,使用计算流体动力学开源软件OpenFOAM,对三维空间进行剖分生成计算域网格,采用三维Navier-Stokes方程作为控制方程,选用标准k-雷诺时均模型用于求解湍流效应,采用压力的隐式分割算法（Pressure Implicit with Splitting of Operations,PISO）计算流场,假设氯气在三维空间中某处发生泄漏,模拟了不同风速条件扩散浓度分布情况,实验结果表明：氯气的扩散轨迹受风场和建筑物布局影响较大,风速增大会加速氯气的扩散,有利于氯气污染物的稀释;建筑物会阻碍氯气的扩散,同时受湍流效应影响,氯气易在建筑物之间的街道聚集,浓度稀释较为缓慢。模拟结果可为制定应急预案和预案演练提供参考。     

不同进风方式对住宅厨房炊事双重污染扩散影响数值模拟

我国常规住宅炊事废热和颗粒物双重污染较严重,厨房进风方式影响污染物扩散和分布。为了研究厨房不同进风方式下污染物扩散分布规律,建立小型住宅厨房物理模型,采用CFD软件模拟室内气流流动,基于离散相模型模拟颗粒物运动轨迹并得出质量浓度分布,选取了炊事过程实测数据验证模型。提出开窗进风、窗缝渗透进风、恒定进风量进风3种进风方式,假定540 m³/h、810 m³/h和1 080 m³/h 3种进风风量,根据典型气候区室外环境参数确定进风温度,数值模拟进风方式和风量对室内环境的影响。数值模拟结果显示：厨房颗粒物源散发率在0.6 mg/min时,室内呼吸区颗粒物质量浓度为0.025～0.277 mg/m³。合理地补充进风量能够降低室内颗粒物浓度,厨房窗口恒定风量进风有助于形成较好的室内环境。     

页岩气开采往复式压缩机管路系统气流脉动优化与结构振动安全评价

页岩气开采往复式压缩机管路系统长期受到气缸排出的高压脉动气体冲击载荷,引发受迫振动,严重影响开采效率与人员安全。针对脉动最为剧烈的二级排气管路,运用有限元仿真方法,分析气流脉动超标情况,掌握气流脉动变化规律,采用正交试验方法,开展气流脉动优化研究,掌握了不同孔板孔径比对管路系统气流脉动的影响规律。结果表明,缓冲罐出入口管道孔板孔径比分别为0.4与0.45时,管路系统气流脉动抑制效果最优。据此,结合气流脉动周期性激励特点,建立了管路系统结构动态振动仿真模型,采用双向流固耦合方法,评价管路系统振动安全性能。优化后管路系统气流脉动幅值仅为API 618标准的18.50%,相比原模型减小了87.98%,且优化后管路系统振动安全,数值模拟与现场试验最大误差为振动位移误差12.14%,符合工程误差要求。     

一种细水雾喷雾除尘装置除尘性能影响因素数值模拟

为探究细水雾喷雾除尘参数对除尘性能的影响,构建欧拉气相-欧拉粉尘-离散雾滴相耦合的3相流计算模型,同时考虑除尘过程中雾滴蒸发的影响,在气液固3相耦合基础上加入蒸发模型。将建立的模型与文献中的试验数据进行对比校验,数据偏差在15%内,表明所建模型可靠。基于建立的模型,开展了雾滴粒径、雾滴速度、尘域环境温度、风机风速等参数对除尘性能影响的模拟研究。结果表明：1)在模拟范围内,考虑雾滴蒸发综合作用影响下,较大雾滴粒径时,喷雾除尘效率随雾滴粒径的减小而增大,当雾滴粒径小于20μm时,喷雾除尘效率随雾滴粒径的减小而减小;2)喷雾除尘效率随雾滴速度的增大而增大,但当雾滴速度增加到25 m/s以上时,喷雾除尘效率随雾滴速度的增大而减小;3)喷雾除尘效率随尘域环境温度的升高而下降;4)喷雾除尘效率随风机风速的升高而下降。研究结果可为细水雾喷雾除尘装置的设计与使用提供理论参考。     

高速列车受电弓变截面弓杆及车体仿生表面声学特性仿真研究

高速列车气动噪声主要由结构诱导涡旋及结构表面的流体压力梯度变化形成,针对这2种噪声产生机制,结合DES分离涡模拟方法及Lighthill声比拟理论,计算了受电弓变截面弓杆及仿生表面织构2种气动降噪方式的声学特性,计算结果表明:通过本体结构及表面优化均可有效降低高速列车气动噪声;弓杆截面型式的改变会影响周边压力场的分布特性,进而改变结构自身表面声功率特性,实现降噪的效果;仿生表面织构通过在结构阵列面上形成二次涡群来降低结构表面气动噪声;倒角式横杆、椭圆形臂杆及菱形凹坑表面声学特性优于其他结构型式。