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基于EFDC的渤海环流及其影响因素的数值模拟研究

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基于EFDC的渤海环流及其影响因素的数值模拟研究

作者：韩雅琼大连理工大学

学位级别：硕士

渤海,作为中国近海海域的一个重要组成部分,对于区域自然生态环境和经济发展都有着十分重要的意义。渤海平均水深仅有18m,其半封闭式的独特结构决定了其特有的水动力特征。渤海环流是其物质和能量输运的决定性因素,因此,深入研究渤海的... 详细信息

渤海,作为中国近海海域的一个重要组成部分,对于区域自然生态环境和经济发展都有着十分重要的意义。渤海平均水深仅有18m,其半封闭式的独特结构决定了其特有的水动力特征。渤海环流是其物质和能量输运的决定性因素,因此,深入研究渤海的环流结构和特征,综合分析不同因素对渤海不同季节环流的影响是非常必要的。本文采用了基于Lagrangian粒子追踪的数值模拟方法对渤海环流结构及其影响因素进行了研究。首先,本文采用了基于正交曲线网格的环境流体动力学模型（Environmental Fluid Dynamics Code）,综合考虑了实际风场、海表热通量和环渤海的主要入海径流,建立了渤海三维斜压模型,对渤海海域的水动力及温盐过程进行了两年的数值模拟。模拟分析得到的渤海同潮图、潮流椭圆图以及温盐平面分布均与海洋图集资料相吻合,并采用实测的潮位、潮流调和常数以及温盐过程对模型进行验证,结果表明该三维模型能够较好地再现渤海水动力特性及温盐特征。采用已建立的渤海三维斜压模型,基于Lagrangian粒子追踪法,对渤海冬季和夏季环流结构进行分析,发现渤海环流存在明显的三维结构;冬季与夏季在渤海中部、长兴岛海域及渤海湾口处有相似的环流结构;冬季辽东湾存在一个顺时针环,夏季则是一个较强的逆时针环;夏季环流强度要大于冬季。通过6组数值试验对比,发现在冬季和夏季风生环流和热盐环流对渤海环流的贡献均大于潮的作用,冬季风生环流占优,夏季热盐环流占优;径流对渤海环流的影响仅体现在河口附近;研究拉格朗日环流仅考虑M2分潮的作用是不够的。通过已建立的三维模型,探讨了矩形形式围填海工程和流线形形式围填海工程对渤海长兴岛海域及渤海海峡北部的局部环流结构的影响,将两种工况分别与原始地形下的局部海域环流结构对比,研究发现：冬季,围填海工程对长兴岛海域的逆时针环流有加强作用,夏季则对该逆时针环流有一定的削弱作用;冬季水体向渤海内部及外部输移的能力均有所削弱;矩形形式的围填海工程对渤海海峡北部的粒子输移轨迹影响较为明显;冬季和夏季,流线形形式的围填海工程对局部海域的环流结构影响均小于矩形围填海工程对其的影响。

关键词： EFDC 渤海三维斜压模型环流结构 Lagrangian粒子追踪

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微生物烟气脱硫的生物膜系统动力学模型研究

化学工程 2010年第11期38卷 82-85页

作者：韩雅琼张卫江徐姣天津大学化工学院天津300072

为了研究生物滴滤塔净化废气中SO2的脱硫机制,文中应用Deep-Biofilm理论和微生物生长动力学方程Monod建立了生物膜脱硫系统的扩散-反应动力学模型,并结合平推流模型对整体塔器的脱硫过程进行了模拟。应用Matlab计算机编程语言对空塔停... 详细信息

为了研究生物滴滤塔净化废气中SO2的脱硫机制,文中应用Deep-Biofilm理论和微生物生长动力学方程Monod建立了生物膜脱硫系统的扩散-反应动力学模型,并结合平推流模型对整体塔器的脱硫过程进行了模拟。应用Matlab计算机编程语言对空塔停留时间、进口SO2质量浓度、填料比表面积、递增式进气和稳定式进气等因素对脱硫率的影响进行了数值模拟。与实验结果比较后发现模拟值和实验值吻合良好、日趋重合,证明了该模型的合理性,实现了微生物烟气脱硫技术实际脱除过程的模拟研究。

关键词：生物滴滤塔烟气脱硫 DeepBiofilm理论微生物生长动力学方程平推流模型

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表面活性剂在同时脱硫脱氮中的应用

天津大学学报 2011年第11期44卷 1009-1013页

作者：韩雅琼张卫江徐姣何晓萍天津大学化工学院天津300072

为了同时高效脱除烟气中的NO和SO2,将硫酸盐还原菌和厌氧反硝化细菌的混菌体系以附着的方式固定在填料表面,在生物滴滤塔中进行同时脱硫脱氮试验.结果表明,一些含有疏基、硫醇、硫酚、仲胺以及酯、醇等的表面活性剂能有效提高NO的脱除率... 详细信息

为了同时高效脱除烟气中的NO和SO2,将硫酸盐还原菌和厌氧反硝化细菌的混菌体系以附着的方式固定在填料表面,在生物滴滤塔中进行同时脱硫脱氮试验.结果表明,一些含有疏基、硫醇、硫酚、仲胺以及酯、醇等的表面活性剂能有效提高NO的脱除率,提高幅度达25%～50%.当培养基中添加体积分数为3%的混合型表面活性剂DMSS-LAO-30,且NO进气浓度在1.5～3.5,g/m3范围内波动时,脱氮率均能达到85%以上.长期连续试验表明,当进口气体中SO2和NO质量浓度分别维持在10,g/m3和2,g/m3时,SO2的脱除效率始终保持在95%以上,而NO脱除呈现出了周期性波动.随着气体对混菌体系的不断驯化和磨合,周期性波动现象消失,脱氮率也稳定在92%左右.

关键词：硫酸盐还原菌厌氧反硝化细菌表面活性剂生物滴滤塔同时脱硫脱氮

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二维垂向射流沙质河床冲刷的数值模拟

中国科学：技术科学 2012年第1期42卷 72-81页

作者：槐文信王增武钱忠东韩雅琼武汉大学水资源与水电工程科学国家重点试验室武汉430072

基于紊流理论和射流冲刷机理,本文提出了二维垂向射流冲刷的数学模型.以拖曳力为主要参变数,导出了基于希尔兹数的推移质泥沙输运模型,将临界希尔兹数作为泥沙颗粒起动的判别标准,模型中没有考虑悬移质的运动,推移质运动所引起的河床形... 详细信息

基于紊流理论和射流冲刷机理,本文提出了二维垂向射流冲刷的数学模型.以拖曳力为主要参变数,导出了基于希尔兹数的推移质泥沙输运模型,将临界希尔兹数作为泥沙颗粒起动的判别标准,模型中没有考虑悬移质的运动,推移质运动所引起的河床形态变化用动网格技术来描述,从而形成了基于动边界的二维射流冲刷数学模型.针对二维垂向射流清水冲刷进行了试验研究,得出了射流流态及冲刷坑的几何特征等资料.选用实验室物理模型参数对二维射流冲刷进行了数值计算,试验和数值模拟均展现了射流冲刷摆动的发展过程,两者给出的射流摆动现象的良好吻合验证了模型和算法的有效性,进而在计算和试验研究基础上给出了射流冲刷平衡时冲刷坑特征长度的半经验公式.

关键词：射流冲刷数值模拟动网格希尔兹数

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某码头改扩建设计方案分析

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2021年第2期 25-25,27页

作者：韩雅琼大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司辽宁大连116023

针对某老旧码头改扩建工程,结合码头现场实际情况选取几种结构方案进行比选,明确了将钢桩组合墙结构应用于老旧码头改造的优势,为类似改扩建工程提供参考。

关键词：码头改扩建钢桩组合墙结构结构比选

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顺浪作用下直立式护岸断面结构设计探讨

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2021年第1期 205-206页

作者：韩雅琼大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司辽宁大连116023

文中以实际工程为例,介绍了顺浪作用下护岸结构波浪力的计算,经比较发现,按国内现行规范进行计算结果偏大,采用合田良实公式进行计算更为合理,有利于减小结构断面尺寸,降低工程投资。

关键词：护岸顺浪波浪力

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应急净水设备处理有机污染原水效能与分析

净水技术 2018年第6期37卷 54-60页

作者：金磊刘爽韩雅琼张平允叶辉上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司上海200082

针对水源存在有机污染问题,开发了一套应急供水设备。研究了"电絮凝-气浮分离、超滤膜、活性炭吸附和氯消毒"集成工艺对原水浊度、COD_(Mn)、氨氮、铁等常规水质指标的去除效果。结果表明,该集成工艺对原水中的有机物具有良好的去除效果... 详细信息

针对水源存在有机污染问题,开发了一套应急供水设备。研究了"电絮凝-气浮分离、超滤膜、活性炭吸附和氯消毒"集成工艺对原水浊度、COD_(Mn)、氨氮、铁等常规水质指标的去除效果。结果表明,该集成工艺对原水中的有机物具有良好的去除效果,浊度、COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别为99.1%、67.5%、66.2%。其中,电絮凝-气浮分离工艺对COD_(Mn)和UV_(254)的去除起主要作用,对铁也有68.5%的去除率。设备供水水质符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),供水水量为53.4m^3/d,能满足突发应急状况下10 000人/d的饮用水需求,为解决突发状况下饮用水的应急供应提供了方法。

关键词：有机污染原水应急供水电絮凝净水设备