铁路煤炭运输抑尘存在的问题研究与风险过程控制对策

运用风险管理的方法,通过研究和分析固定抑尘站选址、抑尘作业过程中的问题、环境对抑尘的影响、抑尘作业人员的操作水平、抑尘质量的检查与考核等影响铁路煤炭运输抑尘质量的因素,提出正确选择煤炭抑尘系统、固定抑尘站的选址、提高抑尘作业质量、改善抑尘作业环境、提升抑尘作业人员操作水平、强化抑尘质量检查与考核等主要对策与措施.     

煤炭港口煤粉尘控制技术

针对煤炭港口洒落煤尘的污染问题,通过分析研究并结合国内煤炭港口设备现状,提出煤炭转运系统湿式电除尘器、堆料作业精确洒水、装船机臂架洒落煤改造、皮带机头部粉尘收集装置、回程皮带清洁方案等一系列的技术措施,有效治理了装卸流程中的煤尘污染难点问题,将无组织的煤尘污染排放变为合理有序的收集利用,并设计煤粉尘处理车间,避免煤粉尘带来的二次污染,实现了煤粉尘科学环保的回收利用。     

流线型箱梁涡振主动吹气流动控制及作用机理

为研究基于主动吹气的流动抑振措施对流线型箱梁涡振性能的影响,进行了1∶50刚性节段模型自由悬挂风洞试验,节段模型与吹气装置连接以达到流动控制效果,分析了主梁处于最不利5°攻角时不同气孔参数下的涡振响应,并通过数值模拟重现了主梁竖弯涡振,分析了主动吹气对抑制主梁涡振的作用机理。研究结果表明:5°攻角原设计断面出现明显竖弯及扭转涡振现象,其中竖弯及扭转涡振分别有2个锁定区间,在竖弯第2锁定区间及扭转第1锁定区间出现涡振响应峰值;主动吹气的流动控制对主梁涡振响应幅值及涡振区间均有较大影响;主梁竖弯涡振在下腹板上下游或者下游吹气速率10 m·s-1时消失,最佳抑制效果达91.9%;吹气速率5 m·s-1对于扭转涡振有明显抑制作用,扭转涡振最佳抑制效果达65.4%;吹气速率对于涡振性能影响明显,吹气速率10 m·s-1的竖弯抑制效果优于吹气速率5 m·s-1,而吹气速率5 m·s-1的扭转抑制效果优于吹气速率10 m·s-1;气孔间距2.5 m工况总体涡振控制效果优于气孔间距5.0 m工况;气孔布置在下腹板的工况抑制效果优于气孔布置在上腹板的工况;当气孔布置于下游下腹板处,吹气速率达10 m·s-1,气孔间距为2.5 m时,主动吹气降低了主梁下游上下表面周期性脉动压差,破坏了下游下腹板处的负压中心,故其能有效抑制主梁竖弯涡振。      

O型套环对圆柱结构气动力和干索驰振影响的试验

圆柱类结构在土木工程领域应用十分广泛，其风荷载和风致振动一直是研究和设计十分关注的问题。根据圆柱结构风致振动的机理，提出了O型套环这种被动式的三维气动措施，并对其减阻抑振效果进行了全面研究。通过风洞内的天平测力和干索驰振试验，研究了O型套环的几何参数(间距、宽度和厚度)对气动力和干索驰振的影响规律，并对减阻抑振机理进行了分析。研究结果表明：同标准圆柱类似，套环圆柱的平均阻力系数和雷诺数密切相关；当雷诺数小于3.0×10⁵时，套环圆柱的平均阻力系数小于标准圆柱的结果，最大减阻率为29.5%;当雷诺数大于3.0×10⁵时，套环圆柱的平均阻力系数大于标准圆柱的结果，最大增阻率为36.4%;标准圆柱和套环圆柱均会在高风速区间发生干索驰振，套环间距越小、宽度越大、厚度越小，对干索驰振的抑制效果越好；在亚临界区，套环圆柱可以减小阻力，原因是圆柱安装套环后，尾流宽度变窄，旋涡形成区变长，流场呈现三维特征；在临界区，套环圆柱会增大阻力，一定程度上可将套环视为对流场的扰动，加剧层流向湍流的转捩；套环圆柱对干索驰振的抑制和加剧与套环圆柱在临界区增阻的机理相似。     

提升钢弹簧浮置板轨道稳定性的抑振调频装置研究

在轨道板上安装抑振调频装置是提高钢弹簧浮置板轨道稳定性的有效措施。基于有限元方法与车辆-轨道耦合动力学理论，建立考虑抑振调频装置的车辆-钢弹簧浮置板轨道耦合动力学模型，计算分析抑振调频装置刚度、阻尼和预紧力3个关键参数对钢弹簧浮置板轨道自身稳定性、减振效果及行车平稳性的影响。结果表明：抑振调频装置可有效抑制浮置板轨道振动，调节轨道板固有频率；轨道板位移频响幅值随抑振调频装置刚度、阻尼的增大呈指数规律减小，受预紧力影响不明显，当刚度在0～10 kN·mm^-1、阻尼在0～100 kN·s·m^-1范围变化时，抑振调频装置的调节效果显著且易实现；增大抑振调频装置的刚度、阻尼和预紧力均可有效降低轨道系统和车辆的振动加速度，但各自的作用不同，刚度最为明显，其次是阻尼，预紧力较小；在钢弹簧浮置板轨道上设置刚度为6.5 kN·mm^-1、预紧力为2 kN、阻尼为60 kN·s·m^-1的抑振调频装置后，基底加速度较减振扣件轨道和未安装抑振调频装置的浮置板轨道分别降低了74.5%和15.6%，有效提高了轨道系统的稳定性。     

抑冰雾封层材料的制备与性能研究

选用硅藻土作为吸附材料，利用正交试验确定了2种乳化剂的最佳使用条件，并对SPAN型和JY型抑冰雾封层材料分别进行了低温稳定性试验、振动稳定性试验以及路用性能的评价。结果表明：SPAN型乳化沥青的最稳定配比为乳化剂质量比2.5%、皂液pH值=7、固含量50%;JY型乳化沥青的最稳定配比为乳化剂质量比4.5%、皂液pH值=3、固含量50%;SPAN型抑冰雾封层材料有较好的抗振稳定性，JY型抑冰雾封层材料有较好的抗低温稳定性，且二者在低温、振动下的稳定性都满足要求；涂刷了SPAN型和JY型抑冰雾封层材料的车辙板BPN值均明显大于未涂刷的车辙板，且二者都具有较好的抑冰效果。     

港区含尘污水厂设计处理时间研究

煤炭和矿石码头的含尘污水处理厂设计中，对于设计径流雨水量的处理时间取值决定污水厂处理规模的大小，而现行规范对于此值的选取并未做出规定。通过统计15个典型港口地区降雨量数据，从降雨次数和降雨量两个方面进行分析和对比。结果表明，各地区连续2 d有2 mm以上降雨的平均发生比例较大，尤其南方地区基本在50%以上；连续2 d有2 mm以上降雨的日降雨量之和超过多年最大日降雨量的最小值的平均发生比例不超过20%,而超过2 a一遇日降雨量的平均发生比例不超过4%。为保证污水厂能及时处理含尘污水、不发生污水外溢情况，建议计算径流雨水量时多年最大日降雨量的最小值H取设计重现期对应的降雨量，且重现期不小于2 a;同时污水厂的设计处理时间不应大于48 h。     

单发抑尘车上装动力系统和控制系统设计与研究

针对传统带副发动机的抑尘车工作过程中噪声污染大、排放不环保等问题,设计了一种雾炮喷雾量可随环境监测PM值而变化的,且由底盘发动机全功率取力的单发抑尘车上装动力系统和控制系统。该单发全液压抑尘车喷雾系统使用底盘全功率取力实现动力来源;主泵计划采用变量比例柱塞泵驱动喷雾机风机,以实现柱塞泵的无级调速;喷雾机水泵齿轮马达、喷雾机的俯仰油缸、左右回转马达由双联齿轮泵驱动;将低压水路控制系统与雾炮控制系统进行融合,集成到一个控制系统中。     

矿石堆场抑尘网对不同风速折减效果的数值分析

针对开放性矿石堆场在外力作用下极易造成颗粒扬尘污染的问题，对防风抑尘网在不同来流下的风速折减效果进行研究。应用Fluent提供的RNG k-ε模型对抑尘网后的流场进行数值模拟，结合实测数据建立三维模型，计算不同来流条件下料堆表面速度的分布情况。模拟结果表明：1)气流经过抑尘网孔隙梳理后，在抑尘网后存在明显的旋涡回流区，进而改变料堆表面空气流动结构，有效降低料堆表面速度。2)速度综合折减率为23.52%。不同方向来流的情况下，旋涡回流区覆盖堆场的面积不同。速度综合折减率具有显著差异性，差异幅度为7.69%～50.87%,北西北、北东北来流衰减作用尤为显著。