隔离舱室污染气体扩散的大涡模拟研究

[目的]开展船舶隔离舱室门动态开启过程中污染物对流扩散的研究,定量对比和评估不同负压工况下污染物中扩散量随时间的变化,对隔离病房负压系统的设计具有重要意义.[方法]基于大涡模拟(LES)方法,结合示踪气体组分输运方程,对某型应急医疗救援船的隔离舱室门开启过程中污染物的对流扩散规律开展数值模拟研究,重点对不同压差工况下门...     

航运枢纽防渗措施优化*

姚家枢纽是钱塘江中上游衢江干流六级梯级开发的最后一级航运枢纽。针对枢纽强透水地基渗流控制问题开展三维渗流数值模拟分析,比较渗流控制措施的具体几何尺寸及其防渗效果,优化防渗形式,并预报防渗措施下的浸没、绕渗和渗漏。结果表明：地基粉细砂和砂砾石为主要渗透通道,易发生渗透变形,枢纽三维绕渗特征明显,两岸地下水水位较高,两侧边坡出逸位置较高。防渗墙水平长度越长,堤防坡脚处渗透坡降越小,但防渗效果随着延伸长度逐步降低,建议选取合理的防渗长度为400～600 m。防渗墙措施下下游边坡依然有出逸,需采取包括护坡反滤在内的多种防渗措施,提高渗透稳定性。     

GMS在地下水溶质运移数值模拟预测中的应用——以云南陇川县某灌区水库建设为例

运用地下水溶质运移数值模拟方法不但可以实现地下水资源的合理开发与利用、进一步改进开采方案,同时还可以准确找出地下水的污染源、总结出污染物迁移规律,因而该方法的应用频率较高,具备较强的实用性。GMS作为地下水模拟软件中的代表,应用十分广泛。根据云南陇川县某灌区水库建设项目水文地质条件,借助GMS模拟软件,通过恰当的方式构建科学合理、健全完善的地下水流场模型以及溶质运移模型,对裂隙水、孔隙水的污染物以及流场展开全方位、多层面的剖析,从而准确判定污染源的分布规律、污染范围的扩散状况,准确掌控水库建设完成并投入使用后,污染物运移对灌区灌溉所产生的一系列影响。     

地下水石油污染模拟应用研究

近年来随着经济发展,地下水环境问题日益严重,其中工业污染中石油化工类污染更是严峻。本文在收集了大量资料与野外试验的基础上结合云南某炼油厂运用GMS进行模拟,对地下水流及溶质运移耦合模型进行分析,研究模拟污染物在地下水体的迁移转化规律,采用抽出处理的方法进行治理,并通过建模选出最佳处理方案。     

地下水污染源解析研究进展

地下水污染具有隐蔽性和长期性,一旦污染便很难治理,进行地下水污染防治,首先必须追根溯源,近年来随着地下水污染日益加剧,污染源识别的反问题逐渐成为了研究的重点,运用对流弥散方程描述地下水污染迁移转化过程,进行数值模拟反演解析污染物来源、位置、排放强度和时间序列,是目前广泛应用于地下水污染源解析中的方法,本文归纳总结了国内外地下水污染源识别的数值模拟反演方法,从反问题的解法角度,论述了仿真优化算法、概率统计法、解析解和直接法四种反演算法在地下水中的应用与发展,并对其发展方向进行了展望。     

富春江船闸改造工程消能区围堰水力原型观测与研究

富春江船闸扩建改造工程在运行水电枢纽工况下进行,施工围堰在地质条件复杂的泄洪区内,防渗技术难度大。对已完工程围堰防渗施工及处理方法进行介绍,通过对过流围堰的原型观测,获得了迎水面水流流速、冲击压力、脉动荷载等水力参数。     

FDPSO气体泄露扩散规律数值模拟研究

应用流体动力学理论,通过数值模拟得到了浮式钻井生产储卸油装置(FDPSO)泄露速度、泄露位置、环境风速等因素对气体扩散分布的影响。结果表明,定风速下,气体扩散速度水平方向较垂直方向大,平面内横向较纵向大;不同泄露位置下,气体的扩散分布则主要取决于FDPSO的设备布置情况;不同泄露速度或风速下,气体浓度有着先升高后稳定的变化趋势。同时依据模拟分析结果进行了FDPSO油气处理模块安全逃生路线设计。     

有限元分析及应力配筋法在大型复杂混合式船闸结构设计中的应用

通过有限元方法分析了复杂地质条件下的混合式船闸,主要模拟了在正常使用工况和检修工况下,地基、闸室结构、闸墙后回填相互作用系统的受力特征和变形特征。再根据有限元分析结果,用应力配筋法对复杂的闸室结构进行配筋分析。阐述了应力配筋法的理论依据以及与有限元方法组合应用的具体步骤和分析实例。     

某船闸二期基坑工程三维渗流场分析

为适应新增及未来的货运量,解决航运瓶颈,尽早发挥航运效益,拟对某船闸进行扩容改造。为研究扩容施工中基坑防渗排水设计方案有效性及优化降水井布置方案,根据相关设计和地勘资料,建立二期基坑工程的三维有限元模型,计算分析了正常水位、设计高水位和极端高水位工况下基坑及周围的渗流场,优化了原设计方案降水井布置并验证了有效性。在优化方案的基础上,结合计算结果,提出针对危险工况的补充建议,为类似船闸基坑工程降水井的布置提供借鉴。     

某大型圆形事故池的结构模拟分析

本文简述了传统工程软件PKPM在计算某大型圆形事故池时的局限，即不能模拟施工期偏挖工况以及使用期的受力情况；对比了有限元ABAQUS与PKPM在开挖期间最不利工况，即二者总体相差不大，有限元模拟结果略小于工程软件PKPM；验证了偏挖方案的不可行，故应严格把控施工质量，控制挖方高差，均匀开挖；验算了事故池使用期的各种极端工况，论述了事故池中衬砌存在的重要意义,即防渗、增加事故池整体刚度、避免地连墙产生环向拉应力、减小地连墙的竖向弯矩等。     

深层水泥搅拌船搅拌器切削砂土过程数值模拟

针对深层水泥搅拌船在海上进行砂土地基加固时掘进难题，利用数值模拟技术，建立了深层搅拌船搅拌器切削部件切削泥土和搅拌部件搅拌泥土的三维分析模型，土体的本构模型采用Drucker-Prager模型，应用单元损伤失效准则模拟砂土的破坏过程，并基于显式积分算法实现搅拌器切削齿切削砂土的动态过程仿真，分析搅拌器的切削阻力、切削功率和搅拌功率，以及正常工况下和极限工况下搅拌器的应力状态。结果表明，在极限工作状态下，搅拌器最大应力出现在端部，为231 MPa，满足强度要求。     

边坡地下水动力作用及排导措施研究现状

详细分析了目前边坡地下水的研究情况,认为边坡地下水动力作用的研究包括两方面的内容,一是地下水资源的定量评价和人工补给的预测,二是岩体的裂隙水压对变形和破坏的影响。地下水动力作用的研究方法可概括为数学模拟法、数值模拟法和实验模拟法。并对目前边坡地下水的排导措施进行了归纳,主要分为地表防渗措施和地下排导措施两类。     

诱导轮对离心泵空化性能影响数值分析

为了提髙诱导轮离心泵的空化性能和运行稳定性，阐明诱导轮对离心泵空化性能的影响规律，以某型船用凝水泵为研究对象，采用数值模拟手段预测前置诱导轮的空化性能，同时预测了多工况下叶轮的空化性能。数值模拟结果表明：在小流量工况和额定工况下，空化性能曲线基本一致；在大流量工况下，空化特性曲线波动相对比较严重，空化性能较差。     

欧田水库大坝三维有限元渗流分析

针对欧田水库大坝出现的渗流稳定问题,文中采用三维有限元法对大坝渗流场进行计算分析,并讨论在正常蓄水位下的四种不同防渗措施,得到四种防渗措施的溢出点高程、浸润线的各节点水头、渗透比降及渗流量。通过分析比较,得出欧田水库大坝的最佳防渗方案。     

船坞工程降水井封堵工艺研究

深井降水较多地应用于船坞、船闸以及大型深基坑工程,降水井在完成排水功能后需进行封堵,不同工况条件下的封堵工艺相差较大.本文介绍在渗水量较大、防渗要求较高条件下降水井封堵的施工工艺.     

模拟疏浚工况的泥沙磨损试验机研制

研制了一种模拟疏浚工况的泥沙磨损试验机,通过试验确定该试验机最佳工况,试验机能够模拟挖泥船泥泵过流部件的磨损,快速获得磨损试验结果.在选定的试验工况下试验机的磨损试验数据稳定性较好,重复性误差小,重现性误差小,能够用来评定疏浚工况下材料的耐磨性.     

电力推进装置中央冷却系统多Agent智能控制试验研究

针对电力推进装置中央冷却系统多Agent智能控制的试验验证问题,分析中央冷却系统的运行特点、主要运行工况和智能控制需求,通过二次设计,对主淡水回路进行正常/故障工况模拟。建立相应的试验研究平台,包括以桌面试验装置为核心的硬件结构和面向试验装置的多Agent智能控制软件体系。设计试验测试内容,对智能控制的功能和效果进行验证分析。试验研究表明,该试验装置能够模拟真实中央冷却系统的各种正常/故障工况,多Agent智能控制系统能够对中央冷却系统进行有效的智能控制,提高系统的任务效率和生存能力。     

应用有限元法的环保柱式清淤绞刀设计

环保疏浚底泥中会混杂有害的污染物,传统清淤绞刀产生的扰动效应会导致污染源扩散、清淤效果变差,因此国内环保清淤工程迫切需要适合施工要求的环保型清淤机具.采用理论研究与有限元技术相结合的方法,设计出一款环保型清淤绞刀.利用有限元仿真模拟不同工况下机具的结构变形和应力情况,对机具进行轻量化优化.研究表明:1)新型环保清淤绞刀...     

基于数值模拟的盐灶河口污染物治理方案

本文根据盐灶河口附近的实测资料,采用MIKE21平面二维潮流数学模型与污染物扩散模型对三亚盐灶河口及近岸海域水动力条件及污染物的扩散进行数值模拟研究。分析了盐灶河水动力,污染物扩散情况。结果表明,由于河道内存在持续排放及支流输送的污染源,在现有水动力条件下,污染物无法随潮流完全扩散。在采取引入海水的治理措施后,污染物在潮流和径流的共同作用下扩散,水质达到标准。     

多区域网络模型在船舶舱室污染物传播研究中的应用

为准确评价船舶舱室污染物传播情况,本文以某船舶舱室为研究对象,利用多区域网络模型,研究不同通风空调工况下新风量和局部净化设备对舱室污染物分布的影响。结果表明:合理配置局部净化设备,可有效降低高污染区域和相邻区域内的污染物浓度;新风量大小与污染物浓度水平之间存在着一个合理的匹配值,该成果可为评价和改进船舶舱室的空调系统设计提供指导。