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煤矿井塔内粉尘的扩散与分布特性的研究

煤矿井塔内粉尘的扩散与分布特性的研究

作者：滕海旭中国矿业大学

学位级别：硕士

为了提高煤炭生产效率,原煤输运能力不断提高,导致输煤转载过程中的粉尘污染不断加剧,特别是立井提升系统。近年来,许多学者对煤矿井下开采过程或隧道开挖过程中的粉尘扩散进行了系列研究,而关于煤炭运输中粉尘问题的相关研究相对很少,... 详细信息

为了提高煤炭生产效率,原煤输运能力不断提高,导致输煤转载过程中的粉尘污染不断加剧,特别是立井提升系统。近年来,许多学者对煤矿井下开采过程或隧道开挖过程中的粉尘扩散进行了系列研究,而关于煤炭运输中粉尘问题的相关研究相对很少,尤其是煤矿井塔内的粉尘。因此,本文以东滩煤矿井塔为研究对象,建立了其三维物理模型;从气固两相流理论出发,系统地研究了井塔内粉尘随风流运移全过程;采用自主编程的方法发掘了不同粒径粉尘的分布特性及其时空演化规律。所得主要结果如下:建立了东滩煤矿井塔的三维物理模型,采用Euler-Lagrange方法,将CFD方法与DPM模型相结合,将粉尘视作离散颗粒、空气视作连续相。构建了井塔内粉尘随风流扩散的数值模型用于研究井塔内气固两相流动与分布特性。通过井塔内各监测点风速与粉尘浓度的现场监测,发现从1楼到3楼,监测点的平均风速逐渐增大,3楼卸煤过程显著扰动周围流场;随着楼层的增加,监测点风速逐渐减小,而8楼在进回风流作用下,其监测点风速迅速增加并达到最大。粉尘平均浓度在3楼监测点处最高,越远离尘源,监测点处的粉尘平均浓度逐渐降低,9楼、10楼仅发现少量粉尘。对井塔内箕斗卸煤过程中粉尘扩散的全过程进行模拟研究,通过比较监测点风速、粉尘浓度的模拟结果与现场监测结果,二者误差小于10.0%,验证了模拟方法与结果的准确性和可靠性;着重研究了进、回风流共同作用下的粉尘扩散全过程,揭示了粉尘时空分布变化及其主要因素的影响规律:井塔内气流场复杂,楼层内近壁区域多存在回流现象;粉尘分布时空不均匀,不同楼层的粉尘分布情况也不同,与其他楼层相比,3楼的粉尘浓度最大,应考虑除尘器安装在3楼左侧,略低于尘源下方;即使在同一楼层,不同大小的粉尘颗粒也呈现出不同的分布;回风速度对较高楼层(6-8楼)的气流变化影响显著,降低回风速度可抑制粉尘向塔外扩散,当回风速度由4.0m/s降低至2.8m/s时,回风出口处排放的全尘浓度、PM浓度分别降低了约30.6%、34.8%;相比之下,进风气流能够补充回风气流,对回风卷吸塔内底部气流影响显著。当进风速度从1.5m/s增加至2.3m/s时,回风口处排放的全尘浓度和PM的浓度分别减少了约33.7%、33.3%。在煤矿箕斗卸煤的基础上,采用CFD-DPM方法,结合三维动态网格技术,研究了箕斗升降过程中井塔内粉尘扩散过程,着重分析了箕斗升降对流场的变化与粉尘的时空分布的影响。研究发现:与箕斗卸煤过程相比,井塔内气流和粉尘的时空分布都受箕斗升降运动影响显著;箕斗周围存在回流现象,直接影响粉尘分布,粉尘分布复杂多变,粉尘高浓度分布区域随箕斗运行而扩展。当箕斗下行速度由5.0m/s增加至7.0m/s时,扩散到井下区域的粉尘浓度可增加约37.9%,出口处排放的全尘浓度和PM浓度分别增加了35.9%、40.6%。箕斗上行速度的增加可有效抑制粉尘向下扩散,当箕斗上行速度由3.5m/s增加至4.5m/s时,扩散至井下区域的粉尘浓度可降低36.4%。根据箕斗运行时的粉尘逐层分布规律,宜在6楼距离左侧墙壁2-3m处的中间位置布设除尘装置。本文的研究成果为深入研究井塔内粉尘的分布规律与现场除尘系统的设计提供了理论依据,对井塔内的粉尘防治工作具有重要的应用价值。该论文有图47幅,表10个,参考文献96篇。

关键词：煤矿井塔煤尘转运粉尘扩散气固两相流三维动态网格现场测量

基于Anylogic的民航安检风险控制研究

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基于Anylogic的民航安检风险控制研究

作者：滕昭旭中国人民公安大学

学位级别：硕士

为抑制民航安检风险隐患增加、缓解风险控制压力过大的现状,多数学者认为优化航站楼布局、扩建安检区域、更新技术设备、加强人员培训等方式是解决上述问题的主流策略。但在安检资源日益紧缺、风险防控紧迫性日益凸显的背景下,上述主流... 详细信息

为抑制民航安检风险隐患增加、缓解风险控制压力过大的现状,多数学者认为优化航站楼布局、扩建安检区域、更新技术设备、加强人员培训等方式是解决上述问题的主流策略。但在安检资源日益紧缺、风险防控紧迫性日益凸显的背景下,上述主流策略所耗资源大、时间周期长,并不是当前环境下的最优解决路径。因此本文通过实地调研、文献研究等方式,以国内某枢纽机场为例,对该机场安检风险的现状、影响、原因进行详细分析,寻找到一种新的可能解决路径即通过优化安检通道配置来实现对民航安检风险的有效控制,并通过Anylogic仿真工具对该枢纽机场安检通道传统配置方案和优化配置方案进行仿真模拟,同时结合空间使用效率理论所构建的评价标准对其系统评价,通过传统模式与优化模式的对比分析来验证该路径的优化效果,从而切实为民航安检风险控制提出新的解决路径。本文研究共包括三个部分,六个章节。第一部分为问题的提出。包括第一章绪论和第二章相关概念、理论与方法的阐释。这两章主要介绍了本文的研究背景、目的、思路等。同时还对民航安检风险等相关概念、理论等进行了阐释,第一部分的最后对本研究所运用的仿真软件进行了介绍和比较,并根据仿真模拟软件的功能特性及研究对象的特点选择了适合本研究的仿真模拟软件。第二部分为问题的分析。主要内容为第三章节民航安检风险现状分析。通过实地调研以及人员咨询了解到,民航安检当前存在的主要风险及其影响和原因,并综合其原因分析,同时结合安检资源日益紧缺、风险防控日益紧迫的大环境,在本章小结提出了通过优化安检通道配置来实现对民航安检风险有效控制的解决路径。第三部分是问题的解决。包括第四章节空间使用效率评价标准的构建,第五章节仿真模型的构建,第六章节仿真模型的应用与优化方案的提出。首先依据空间使用效率理论构建评价标准,随后借助Anylogic构建民航安检仿真模型,其次借助构建的评价标准对传统模型进行评价分析,同时根据评价分析构建针对性的优化模型,最后对传统模型和优化模型进行对比分析,验证优化效果。

关键词：民航安检风险控制 Anylogic 安检通道配置

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煤矿主提升井内气固两相流运动特性研究

煤矿安全 2023年第11期54卷 42-47页

作者：王德强滕海旭王明钦刘正军桂长庚曹帅李世航兖矿能源集团股份有限公司东滩煤矿山东邹城273512 中国矿业大学低碳能源与动力工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学碳中和研究院江苏徐州221008 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

主井塔内的粉尘严重影响工作人员的身体健康和设备的安全稳定运行。为了减小井塔内的粉尘扩散效应,进而降低井塔内的粉尘浓度,对东滩煤矿主提升井内的粉尘运移轨迹进行研究,采用欧拉-拉格朗日方法研究井塔内气固两相耦合行为。通过与现... 详细信息

主井塔内的粉尘严重影响工作人员的身体健康和设备的安全稳定运行。为了减小井塔内的粉尘扩散效应,进而降低井塔内的粉尘浓度,对东滩煤矿主提升井内的粉尘运移轨迹进行研究,采用欧拉-拉格朗日方法研究井塔内气固两相耦合行为。通过与现场实际测量数据对比,数值计算方法的平均误差为5%,数值模拟方法计算结果准确性较高;研究发现,井塔内气流会产生强烈的漩涡,气流静压在8楼出现明显分界现象,随着楼层的升高,PM2.5占比逐渐升高,特别是在7层区域内,PM2.5占比高达90%以上。

关键词：粉尘迁移粉尘扩散粉尘沉积提升井气固两相流粉尘防治

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煤矿主提升井内粉尘运移规律研究

煤炭技术 2023年第6期42卷 123-127页

作者：王明钦滕海旭王德强桂长庚步达冯宏普李世航兖矿能源集团股份有限公司东滩煤矿山东邹城273512 中国矿业大学低碳能源与动力工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学碳中和研究院江苏徐州221008 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

煤矿主提升井内的粉尘污染主要是由气流携带造成的,为了降低主提升井内的粉尘浓度,以东滩煤矿主提升井为研究对象,研究煤矿主提升井内的气流运动特性,实现粉尘运移轨迹的有效预测。首先,对煤矿主提升井的结构进行适当简化,并且构建计算... 详细信息

煤矿主提升井内的粉尘污染主要是由气流携带造成的,为了降低主提升井内的粉尘浓度,以东滩煤矿主提升井为研究对象,研究煤矿主提升井内的气流运动特性,实现粉尘运移轨迹的有效预测。首先,对煤矿主提升井的结构进行适当简化,并且构建计算网格;之后,采用CFD-DPM模型研究气固两相流的运动规律。研究发现:卸煤时产生较大风流扰动;楼层间连接位置产生较大涡流效应;粉尘浓度与粉尘分散度存在时空不均匀性,粉尘在井塔内分层现象十分显著。

关键词：提升井气固两相流分布规律煤尘转运

应力作用下岩石介质两相流束缚流体饱和度分形预测模型研究

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岩土工程学报 2024年第4期46卷 871-879页

作者：赵明凯孔德森滕森邓美旭山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590

束缚流体饱和度是预测两相流中相对渗透率的重要参数,在油气藏开发等工程领域有着重要作用。为此,基于分形理论和毛细管模型,首先将岩石等效为固体团簇的集合体,引入不同分形维数分别表征固体团簇的尺度分布特征和流动路径的迂曲性,然... 详细信息

束缚流体饱和度是预测两相流中相对渗透率的重要参数,在油气藏开发等工程领域有着重要作用。为此,基于分形理论和毛细管模型,首先将岩石等效为固体团簇的集合体,引入不同分形维数分别表征固体团簇的尺度分布特征和流动路径的迂曲性,然后提出了一种预测束缚流体在应力作用下的饱和度模型,并使用试验数据进行了验证,最后分析了束缚流体饱和度的应力敏感性和模型中各参数的影响机制。结果表明:束缚流体饱和度与流体黏度、孔隙结构参数、压降梯度以及弹性模量密切相关,有效应力会增大束缚流体饱和度,分形维数可以反映束缚流体形成的流体膜厚度和实际流动长度,量化了孔隙结构特征对束缚流体饱和度的影响。

关键词：岩石分形两相流有效应力束缚流体饱和度

织构化多孔Al_(2)O_(3)-SiO_(2)复合陶瓷片-球混合浆料特性及光强分布仿真

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无机材料学报 2024年第7期39卷 769-778页

作者：武向权滕家琛季祥旭郝禹博张忠明徐春杰西安理工大学材料科学与工程学院西安710048 西安理工大学谢赫特曼诺奖新材料研究院西安710048

陶瓷光固化技术在制备Al_(2)O_(3)-SiO_(2)复合陶瓷方面具有广阔前景,织构化的Al_(2)O_(3)-SiO_(2)复合陶瓷在陶瓷光固化增材制备方面亟待研究。本工作研究了添加片状氧化铝、等轴氧化铝、球形二氧化硅的片-球混合陶瓷光固化浆料的特性... 详细信息

陶瓷光固化技术在制备Al_(2)O_(3)-SiO_(2)复合陶瓷方面具有广阔前景,织构化的Al_(2)O_(3)-SiO_(2)复合陶瓷在陶瓷光固化增材制备方面亟待研究。本工作研究了添加片状氧化铝、等轴氧化铝、球形二氧化硅的片-球混合陶瓷光固化浆料的特性。针对不同固相配比,研究了浆料的黏度、沉降性、固化特性和固化精度,并针对所研究的片-球混合浆料开发了一种紫外光强分布模拟算法,对浆料在曝光中的光强分布进行了理论模拟分析,最终成功制备了具有片状氧化铝定向特征的织构化多孔Al_(2)O_(3)-SiO_(2)复合陶瓷。研究结果表明,片状氧化铝与球状粉体组合可以使浆料在高固相含量(总固相体积分数40%~45%,片状氧化铝体积分数占50%~60%)下保持低黏度和剪切稀释性。在相同总固相含量下,增大片状氧化铝或球形二氧化硅的含量能够减小浆料的黏度,从而提高浆料的沉降率。片状氧化铝相比于等轴氧化铝可以减少浆料对紫外光的阻挡和散射作用。在相同曝光能量条件下,降低等轴氧化铝、增加球形二氧化硅的含量可以增加的浆料固化厚度;而增加片状氧化铝和球形二氧化硅的含量会扩大尺寸误差。理论模拟结果表明,接近水平分布的片状氧化铝对光的阻挡和偏转作用弱,接近垂直分布的片状氧化铝对紫外光具有引导作用。模型上边界紫外光强平均值的变化与固化厚度测量值的变化接近,所建立的模型可以为浆料固化厚度的实验测试结果提供理论支持。

关键词：陶瓷光固化 Al_(2)O_(3)-SiO_(2)复合陶瓷片状氧化铝光强分布模拟浆料特性

关于“双减”背景下小学数学课堂教学减负增效的策略探究

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中国科技期刊数据库科研 2024年第5期 0086-0089页

作者：滕海云桂林市临桂区城区第二小学广西桂林541199

以“双减”政策为基础,本篇论文旨在研究如何通过降低小学数学的负担和提升其效率,同时也给出了可实施的具体方案。论述的重点是把教育过程划分为三个部分,即预备、授课和结束,以寻找有助于缓解学生压力和推动他们学习的有效方法。采用... 详细信息

以“双减”政策为基础,本篇论文旨在研究如何通过降低小学数学的负担和提升其效率,同时也给出了可实施的具体方案。论述的重点是把教育过程划分为三个部分,即预备、授课和结束,以寻找有助于缓解学生压力和推动他们学习的有效方法。采用科学的方法来提高小学数学课程的效率,可减少学生对于学习的反感,创建一个愉快的学习环境,使得学习变得无压力,从而实现指导学生独立学习的目标。

关键词：双减政策小学数学减负增效

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维持性血透患者进行高通量血透的临床研究

中文科技期刊数据库（引文版）医药卫生 2024年第6期 0036-0040页

作者：滕海叶横州晨净血液透析中心广西南宁530300

探讨维持性血透患者进行高通量血透的临床研究。方法选取2022年1月-2022年12月在我透析中心进行长期维持性血透患者50例,随机分为两组,每组各25例,对照组采用低通量血透,研究组采用高通量血透,对两组患者前及随访半年内并发症发生情况... 详细信息

探讨维持性血透患者进行高通量血透的临床研究。方法选取2022年1月-2022年12月在我透析中心进行长期维持性血透患者50例,随机分为两组,每组各25例,对照组采用低通量血透,研究组采用高通量血透,对两组患者前及随访半年内并发症发生情况、血液中炎性因子水平、生化指标水平、生活质量及心功能指标水平。结果并发症发生率方面,研究组更低(P<0.05);炎性因子水平对比,研究组更低(P<0.05);生化指标方面,研究组患者血清内的Ca2+水平较高,但BUN、Scr、P、PTH水平均较低(P<0.05);SF-36量表评分方面,研究组更高(P<0.05);心功能指标方面;研究组更高(P<0.05)。结论高通量血透可以提高血透患者的血清内血磷及全段甲状旁腺素清除率,有效降低血清内的炎症因子水平,控制并发症的发生,除此之外,在防控患者治疗期间发生左心室肥厚有着显著效果,在一定程度上改善患者的心功能指标,延长患者生存时间的同时提高其生活品质,因此具有较高的临床推广价值。

关键词：维持性血透高通量血透低通量血透并发症炎性因子生化指标

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车联网环境下电动汽车主动充电引导模型

电力系统自动化 2024年第7期48卷 159-168页

作者：袁晓冬甘海庆王明深滕欣元阮文骏龙寰国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103 国网江苏省电力有限公司江苏省南京市210024 东南大学电气工程学院江苏省南京市210096

为了适应电动汽车数量和充电需求的急剧增长,从电动汽车用户视角出发,提出了一种在车联网环境下基于改进A*路径规划算法与排队论的电动汽车主动充电引导模型。首先,融入红绿灯等待时间和不走回头路条件,改进A*路径规划算法,利用实际路... 详细信息

为了适应电动汽车数量和充电需求的急剧增长,从电动汽车用户视角出发,提出了一种在车联网环境下基于改进A*路径规划算法与排队论的电动汽车主动充电引导模型。首先,融入红绿灯等待时间和不走回头路条件,改进A*路径规划算法,利用实际路网状态信息更新路网时空状态矩阵,实时优化电动汽车行驶路径,获取电动汽车充电行驶时间。其次,利用深度置信网络预测充电站电动汽车短时到达量,基于排队论M/G/k模型预测电动汽车充电等待时间。最后,以最小化电动汽车充电行驶时间和充电等待时间为目标,搭建电动汽车主动充电引导模型。以中国南京市中心区域为算例,验证了所提主动充电引导模型的有效性,所提算法能够提高充电桩的利用率并减少电动汽车用户综合充电时间。

关键词：车联网电动汽车主动充电引导排队论路径规划