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系统仿真学报 2017年第7期29卷 1538-1545页

作者：孙首群韦忠爽卢华阳上海理工大学机械工程学院上海200093 上海宝信软件股份有限公司上海201900

锌渣的产生是连续热镀锌过程中一种必然的冶金行为,影响着镀锌质量。渣体的产生与锌液物理场特性密切相关,除渣不当会引起更多的表面缺陷。通过构建三维粘性标准k-ε双方程湍流模型,根据具体的初始条件与边界条件,求解得到锌锅流域内流... 详细信息

锌渣的产生是连续热镀锌过程中一种必然的冶金行为,影响着镀锌质量。渣体的产生与锌液物理场特性密切相关,除渣不当会引起更多的表面缺陷。通过构建三维粘性标准k-ε双方程湍流模型,根据具体的初始条件与边界条件,求解得到锌锅流域内流动、传热及组分运输规律,确定漩涡分布特性,观察点的仿真计算结果与实验结果基本吻合,证明了计算方法的准确性。通过理论计算可以有效预测锌锅内锌渣的分布规律以及除渣作业危险区,研究结果为热镀工艺的优化及除渣机器人的除渣设计提供理论依据和技术支持。

关键词：热镀锌流动传热组分运输表面缺陷除渣

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钻爆法施工隧道粉尘和CO运移规律及通风参数研究

钻爆法施工隧道粉尘和CO运移规律及通风参数研究

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作者：陈凯旋西安理工大学

学位级别：硕士

钻爆法施工会产生高浓度的粉尘颗粒、有毒气体CO等爆破污染物,不仅破坏环境、损害设备,而且极大地危害施工人员身体健康甚至生命安全。目前隧道降尘排烟措施多采用压入式通风方式,依靠风流场的运输作用达到排出污染物的目的。然而对于... 详细信息

钻爆法施工会产生高浓度的粉尘颗粒、有毒气体CO等爆破污染物,不仅破坏环境、损害设备,而且极大地危害施工人员身体健康甚至生命安全。目前隧道降尘排烟措施多采用压入式通风方式,依靠风流场的运输作用达到排出污染物的目的。然而对于通风风速设置以及风筒出口距掌子面距离的选择还没有成熟的方法。因此,本文依托实际隧道工程,开展施工现场监测;通过有限元软件Fluent,模拟爆破后隧道风流场以及粉尘、CO运移过程;基于数值模拟手段,探究施工通风最佳参数组合,提高除尘排烟效率。主要研究内容和结论如下:(1)依托卡拉水电站左岸绕坝交通洞工程开展现场监测,获取数值模拟所需的相关参数,掌握风流场形态以及污染物分布特征。风速监测结果表明:测点距离掌子面越远,风速越小;3条测线风速大小关系为远离风筒安装一侧测线的风速最大,靠近风筒安装一侧测线的风速次之,中间测线的风速最小。粉尘及CO浓度监测结果表明:浓度最大值随着测点与掌子面之间距离的增加而减小;在垂直高度上表现为高度越高,粉尘浓度越低,CO浓度越高。(2)建立粉尘扩散离散相模型和CO组分运输模型,探究施工期隧道风流场、粉尘场以及CO场的扩散运移规律。结果表明:掌子面附近空间内存在涡流区,且越靠近风筒出风口,涡流区面积越大。回流区主要集中在远离风筒一侧,回流向隧道入口方向延伸过程中,风流逐渐趋于均匀、稳定状态。回流区是污染物运移扩散的主要载体,涡流区对污染物运移扩散具有较强的阻碍作用。根据模拟结果推导出粉尘扩散距离与时间的函数关系式,以及CO高浓度气团扩散距离与时间的函数关系式。相关公式可以准确预测污染物扩散位置。(3)根据隧道洞室需风量理论,设置5组风速工况,分别为10m/s、15m/s、20m/s、25m/s、30m/s。数值模拟结果表明:风筒风速越大,产生射流和回流的风速也越大,但风速的改变对涡流区形态影响较小。粉尘主要集中在隧道底部,随着远离风筒一侧的回流区向洞外运移;CO密度小于空气密度,回流会对CO气团产生挤压排斥作用,导致CO气团向风筒一侧聚集,并沿着风筒侧向洞外扩散移动;对比不同风速工况的降尘排烟效果,认为15m/s为最佳风速工况。(4)根据现场实测风筒出口距掌子面距离,以及经验公式的计算,设置4组风筒出口距掌子面工况,分别为30m、35m、40m、45m。4种距离工况的除尘效果表现为:40m>35m>30m>45m,排烟效果表现为40m>35m>45m>30m,因此可以认为40m为最佳距离工况。根据5种风速和4种距离进行总计20组的全面试验工况数值模拟研究,结果表明:风速15m/s,距离40m为最佳通风参数组合,可以为工程通风方案设计提供参考。

关键词：钻爆法压入式通风气固两相流组分运输运移规律

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综放工作面瓦斯积聚影响因素模拟研究

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煤矿安全 2018年第3期49卷 151-154,159页

作者：王洪胜吴兵雷柏伟中国矿业大学(北京) 北京100083 北京化学工业集团有限责任公司北京市化工职业病防治院北京100093

为解决综放工作面瓦斯易超限问题,获取采煤工艺的合理参数,提高工作效率。以余吾煤业N2105工作面为研究对象,依据无化学反应的单相多组分扩散理论,建立了综放工作面瓦斯扩散数学模型。运用fluent软件,对影响工作面瓦斯积聚的工作面风速... 详细信息

为解决综放工作面瓦斯易超限问题,获取采煤工艺的合理参数,提高工作效率。以余吾煤业N2105工作面为研究对象,依据无化学反应的单相多组分扩散理论,建立了综放工作面瓦斯扩散数学模型。运用fluent软件,对影响工作面瓦斯积聚的工作面风速、煤层瓦斯可解吸量、工作面推进速度、煤层回采率、围岩瓦斯涌出量等因素进行数值模拟研究。结果表明:工作面平均风速在3 m/s、煤层瓦斯可解吸量不超过4 m^3/t、工作面推进速度不大于4.8 m/d、放煤回采率大于95%、围岩瓦斯涌出量不超过10 m^3/min时,防止工作面瓦斯积聚效果最佳。

关键词：综放工作面组分运输瓦斯积聚影响因素数值模拟

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大型包装箱氮气充气仿真研究

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包装学报 2021年第1期13卷 69-77页

作者：吴琪康宝臣郭志军山西汾西重工有限责任公司山西太原030027

针对大型包装箱氮气置换气体效率不高的问题,运用Fluent组分运输模型,分析了二维包装箱模型进行氮气置换气体的影响因素,结果表明:氮气置换率随着充气速度增大而增大,但速度过大会造成包装箱内部气体紊乱,不利于气体均衡排出;排气口直... 详细信息

针对大型包装箱氮气置换气体效率不高的问题,运用Fluent组分运输模型,分析了二维包装箱模型进行氮气置换气体的影响因素,结果表明:氮气置换率随着充气速度增大而增大,但速度过大会造成包装箱内部气体紊乱,不利于气体均衡排出;排气口直径对提高氮气置换率影响较小;排气口位置对提高气体置换率影响较小,但降低其位置有利于平稳均匀排气。据此分析了三维包装箱的氮气置换模拟过程,并与实际情况进行了对比,验证了仿真计算的有效性,能够对实际的工程应用提供理论参考。

关键词：包装箱组分运输氮气置换充气速度排气口

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基于Mixture两相流模式和组分模式的城市环境污染物对流扩散问题的方法对比

基于Mixture两相流模式和组分模式的城市环境污染物对流扩散问题...

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中国力学大会（CCTAM2019）

作者：詹杰民汪林飞胡文清韦永康中山大学应用力学与工程系香港理工大学土木与环境工程学系

城市建筑物布局与结构、背景来流的风速与风向,对污染物的扩散影响巨大,建立一套经济适用的、可靠性较高的模型对城市建设与规划作用巨大。本文在RANS模式的框架下,分别基于Mixture两相流模式和组分模式,建立了空气流动与污染物扩散的... 详细信息

城市建筑物布局与结构、背景来流的风速与风向,对污染物的扩散影响巨大,建立一套经济适用的、可靠性较高的模型对城市建设与规划作用巨大。本文在RANS模式的框架下,分别基于Mixture两相流模式和组分模式,建立了空气流动与污染物扩散的数值模拟模型。本文探讨Mixture两相流模式在城市尺度环境问题研究的可行性,为城市尺度环境问题的精细化研究打下基础。两种方法对城市环境中空气流动与污染物扩散模拟具有良好效果,适用于真实城市复杂的建筑群,保证有效精度的同时,也提供了模拟的灵活性。

关键词：污染物对流扩散 Mixture两相流组分运输浓度场数值模拟

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