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隧道风对隧道火灾烟气扩散的影响研究

铁道科学与工程学报 2017年第4期14卷 801-810页

作者：吴世先杨会朱辉桂林航天工业学院能源与建筑环境学院广西桂林541004

采用火灾动力学分析软件FDS模拟空旷隧道、有车辆隧道但无隧道风和有车辆且存在隧道风3种火灾场景的烟气蔓延扩散特征,讨论和分析在纵向排烟模式和横向重点排烟模式下,由车辆行驶和通风诱导的隧道风对烟气温度分布及其扩散距离的影响。... 详细信息

采用火灾动力学分析软件FDS模拟空旷隧道、有车辆隧道但无隧道风和有车辆且存在隧道风3种火灾场景的烟气蔓延扩散特征,讨论和分析在纵向排烟模式和横向重点排烟模式下,由车辆行驶和通风诱导的隧道风对烟气温度分布及其扩散距离的影响。研究结果表明:对于纵向排烟模式,由车辆行驶诱导的隧道风可将烟气遏制在整个火源下游区,上游烟气扩散较少;对于横向重点排烟模式,由卫生通风形成的低速隧道风,亦可遏制部分烟气向火源上游扩散,并能有效降低上游烟气的浓度,但不如车辆行驶诱导风有效。烟气扩散距离的计算结果则表明,纵向排烟中由车辆行驶诱导的隧道风可将烟气沿上游扩散距离控制在30 m内,远小于无隧道风情形;而对下游烟气扩散情形,隧道风则显著增大下游烟气的扩散速率。在横向重点排烟中,由卫生通风形成的隧道风对遏制烟气向火源上游扩散有一定作用,但不利于火源下游集中排烟。

关键词：公路隧道火灾烟气蔓延隧道风数值分析

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区间数型隧道围岩综合分级云优化理论模型

科学技术与工程 2020年第9期20卷 3763-3769页

作者：卢宇明桂林航天工业学院能源与建筑环境学院桂林541000

隧道围岩指标具有不确定性,其实测指标值常用区间数表示。针对区间数型隧道围岩综合分级同时存在模糊性与随机性的现实,将云模型理论应用于隧道围岩综合分级进行了研究。首先根据正态云模型的数字特征将隧道围岩分级标准及待分级围岩样... 详细信息

隧道围岩指标具有不确定性,其实测指标值常用区间数表示。针对区间数型隧道围岩综合分级同时存在模糊性与随机性的现实,将云模型理论应用于隧道围岩综合分级进行了研究。首先根据正态云模型的数字特征将隧道围岩分级标准及待分级围岩样本区间数转化为云模型;然后将规范化区间数转化为云模型,定义了待分级围岩样本云与标准云相似程度的云模型距离测度,运用扩展的最小二乘方准则构造目标函数,通过拉格朗日乘数法求解,建立了一种新的隧道围岩分级模型;最后通过6个隧道围岩分级的实例说明了该模型的应用,并与用其他方法得到的结果进行了对比,验证了该模型的有效性。

关键词：隧道围岩分级云模型区间数优化理论模型

滚动轴承-转子系统有限元离散建模非线性动力学数值分析

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机械传动 2021年第6期45卷 38-45页

作者：李云龙桂林航天工业学院能源与建筑环境学院广西桂林541004

在滚动轴承和转子动力学的基础上,考虑滚动轴承滚动体与内外圈滚道的Hertz弹性接触模型,采用Newmark数值方法对其求解,利用分岔图、Poincaré映射图、频谱图、相图和轴心轨迹图,分析了滚动轴承-转子系统在转速和游隙等参数下的非线性动... 详细信息

在滚动轴承和转子动力学的基础上,考虑滚动轴承滚动体与内外圈滚道的Hertz弹性接触模型,采用Newmark数值方法对其求解,利用分岔图、Poincaré映射图、频谱图、相图和轴心轨迹图,分析了滚动轴承-转子系统在转速和游隙等参数下的非线性动力响应行为。结果表明,转子系统呈现周期和非周期(拟周期或混沌)响应形式,在倍周期响应区域内有明显的跳变现象,经过混沌区后,转子系统经倍周期分岔进入混沌,后经过阵发性分岔离开混沌;故合理选择转子的工作转速和游隙,降低非线性轴承力引起的非周期振动,可提高系统运行的稳定性。分析结果为定量和定性分析该双转子的稳定性提供了参考依据。

关键词：滚动轴承-转子系统有限元法非线性动力学分岔混沌

低Reynolds数雨滴表面流体滑移及重力效应对粒子清除的影响

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环境科学学报 2017年第7期37卷 2440-2448页

作者：朱辉华凤皎陈勇航亢燕铭东华大学环境科学与工程学院上海201620 桂林航天工业学院能源与建筑环境学院桂林541004

采用拉格朗日法求解了低Reynolds数雨滴以终端下落速度时对大气气溶胶粒子的捕集效率,为考察雨滴表面流体滑移效应,采用Hadamard-Rybczynski流场描述低Reynolds数下雨滴的绕流特征,数值计算中考虑了粒子的惯性碰撞与拦截捕集机理,分析... 详细信息

采用拉格朗日法求解了低Reynolds数雨滴以终端下落速度时对大气气溶胶粒子的捕集效率,为考察雨滴表面流体滑移效应,采用Hadamard-Rybczynski流场描述低Reynolds数下雨滴的绕流特征,数值计算中考虑了粒子的惯性碰撞与拦截捕集机理,分析和讨论了雨滴表面流体滑移及粒子重力效应作用对粒子捕集效率的影响.结果表明,若忽略雨滴表面流体滑移及粒子的重力效应,则数值计算结果与已有分析结果一致.当考虑雨滴表面流体滑移效应,则粒子捕集效率有一定程度增加,增加幅度与雨滴尺寸、粒子尺度及粒子密度等参量均有关.粒子所受的重力对雨滴捕集粒子的能力起削弱作用,其削弱程度依赖于粒子拦截参数(R)和Stokes数(St)的大小,在0.2

关键词：大气气溶胶清洗滑移效应重力捕集效率

纤维表面气溶胶粒子对流扩散沉积行为随机模拟

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中南大学学报（自然科学版） 2015年第12期46卷 4738-4746页

作者：吴世先朱辉付海明亢燕铭桂林航天工业学院建筑环境与能源工程系广西桂林541004 东华大学环境科学与工程学院上海200051

采用离散随机模拟方法模拟平行排列纤维表面超细气溶胶粒子的对流扩散沉积过程。以Kuwabara流场近似描述纤维附近区域流体的绕流特征,基于格子随机游走方法求解粒子对流扩散输运方程,以获得粒子在计算区域的运动概率。讨论纤维表面粒子... 详细信息

采用离散随机模拟方法模拟平行排列纤维表面超细气溶胶粒子的对流扩散沉积过程。以Kuwabara流场近似描述纤维附近区域流体的绕流特征,基于格子随机游走方法求解粒子对流扩散输运方程,以获得粒子在计算区域的运动概率。讨论纤维表面粒子沉积形成粉尘层的动态过程和粉尘层的形态结构特征与粒子输运机制的关系。研究结果表明:粉尘层的形态结构主要依赖于粒子的输运机制,以扩散输运机制主导(多因素归一参量Pe<10)的粒子沉积过程将形成更为开放、松散的粉尘层结构;粒子沉积过程表现出粉尘黏附、粉尘树枝桥接和滤饼生长3个阶段;依据粉尘层填充率随粉尘层厚度的变化关系,粉尘层可分为滤饼基层、滤饼主体层和滤饼表层3个典型结构。

关键词：纤维过滤粒子沉积对流扩散粉尘层

水平表面上多机理作用下气溶胶沉积特性数值分析

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中国环境科学 2016年第3期36卷 687-693页

作者：吴世先朱辉齐灿亢燕铭桂林航天工业学院建筑环境与能源工程系广西桂林541004 东华大学环境科学与工程学院上海510090

采用离散随机模型模拟了水平表面上气溶胶粒子沉积的微观过程.基于随机游走方法,求解了微粒在布朗扩散和外场迁移两种输运机制耦合作用下的运动轨迹,分析了沉积物形结构特征与微粒输运机制间的作用关系,并讨论了不同沉积机制和粒径分布... 详细信息

采用离散随机模型模拟了水平表面上气溶胶粒子沉积的微观过程.基于随机游走方法,求解了微粒在布朗扩散和外场迁移两种输运机制耦合作用下的运动轨迹,分析了沉积物形结构特征与微粒输运机制间的作用关系,并讨论了不同沉积机制和粒径分布下的表面沉积水平.结果表明,低Pe数下沉积物形态呈现疏松的粉尘絮团结构,而在高Pe数下沉积物则表现出较为紧密的堆积结构.不同沉积机制下粒子沉积形态结构的差异取决于微粒运动轨迹的随机强度;水平表面最大沉积微粒数存在一上限值,且与微粒输运机制和粒径分布均有关.

关键词：气溶胶沉积随机模型水平表面粒径分布微观形态

在线算法演示虚拟仿真平台开发——以热传导为例

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实验室研究与探索 2023年第6期42卷 101-105页

作者：宋小鹏李志伟谢云云桂林航天工业学院能源与建筑环境学院广西桂林541004

为缩短传统算法演示流程,降低学习成本,开发基于Web的应用程序,建立无须安装插件或额外运行时的轻量级虚拟仿真平台,在浏览器中开展热传导虚拟实验教学。仿真平台基于开源库Vue-repl、Element plus、MathJax和ECharts构建,可展示高可交... 详细信息

为缩短传统算法演示流程,降低学习成本,开发基于Web的应用程序,建立无须安装插件或额外运行时的轻量级虚拟仿真平台,在浏览器中开展热传导虚拟实验教学。仿真平台基于开源库Vue-repl、Element plus、MathJax和ECharts构建,可展示高可交互的用户界面,计算结果可视化呈现。为形象直观理解数值仿真过程及算法实现,学生可在浏览器中编辑源代码,修改物性参数、空间步长与时间步长、残差控制等计算参数,将仿真结果通过图表展示。实验仿真平台基于开源软件构建,简化了传统热传导仿真流程。

关键词：热传导虚拟仿真在线编程算法演示数值模拟

滑移效应下纤维绕流场及过滤阻力的数值计算与分析

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过程工程学报 2021年第1期21卷 36-45页

作者：杨会朱辉陈永平付海明东华大学环境科学与工程学院上海201620 桂林航天工业学院能源与建筑环境学院广西桂林541004

考虑实际纳米/微米纤维表面的流体滑移效应,采用数值方法求解滑移流动机理下纳米/微米纤维绕流场及过滤阻力,分析讨论了Knudsen数Knf和填充率C对纤维近壁面速度分布及纤维过滤阻力的影响规律。结果表明,对纳米/亚微米纤维过滤情形,纤维... 详细信息

考虑实际纳米/微米纤维表面的流体滑移效应,采用数值方法求解滑移流动机理下纳米/微米纤维绕流场及过滤阻力,分析讨论了Knudsen数Knf和填充率C对纤维近壁面速度分布及纤维过滤阻力的影响规律。结果表明,对纳米/亚微米纤维过滤情形,纤维表面流体的滑移效应导致纤维绕流场与非滑移条件下情形有显著差异,尤其在高填充率下,纤维表面最大滑移速度与来流风速相当;而对于大尺度微米级纤维,滑移效应对纤维绕流场及过滤阻力影响甚微。此外,已有纤维过滤阻力计算模型不能准确估计出具有强滑移效应的纳米纤维过滤阻力系数,且各纤维过滤阻力系数模型的估计结果存在跨数量级的偏差。根据数值分析结果,给出了一个适用于纳米/微米纤维过滤阻力系数的可靠估计式,适用参数范围为0.01≤C≤0.1,0.013≤Knf≤2。

关键词：空气过滤纳米纤维滑移效应过滤阻力数值模拟

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不同环境下个体通风服的制冷量

纺织学报 2021年第10期42卷 139-145页

作者：吴国珊刘何清吴世先游波宋小鹏湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 桂林航天工业学院能源与建筑环境学院广西桂林541004

在不同热环境和人体新陈代谢率下,通风服的制冷量还不明确。根据人体皮肤温度与新陈代谢率、直肠温度以及环境参数之间的关系,基于通风服进出口空气焓差法的制冷量计算模型,对新陈代谢率分别为210 W/m^(2)(重度劳动)和145 W/m^(2)(中度... 详细信息

在不同热环境和人体新陈代谢率下,通风服的制冷量还不明确。根据人体皮肤温度与新陈代谢率、直肠温度以及环境参数之间的关系,基于通风服进出口空气焓差法的制冷量计算模型,对新陈代谢率分别为210 W/m^(2)(重度劳动)和145 W/m^(2)(中度劳动)下,温度为30~40℃、湿度为0~100%、通风量为10~40 m^(3)/h时通风服的制冷量进行计算。根据计算结果绘制不同新陈代谢率和热环境下通风服制冷量的等值线图。研究发现:环境温度越高,湿度越大,通风服制冷量越小;在高温高湿环境下,通风服制冷量存在为0和负数的情况。通气量对制冷量的正负无影响;通气量越大,制冷量的绝对值越大,在相同环境参数和通气量时,人体新陈代谢率增加,通风服的制冷量越大。

关键词：通风服制冷量热环境热舒适