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关键词： 液化天然气   泄漏孔径   数值模拟   泄漏扩散  

摘要： 采用Fluent软件建立液化天然气(LNG)连续泄漏计算流体力学(CFD)模型,开展不同孔径工况下LNG泄漏扩散过程的数值模拟研究。结果表明泄漏孔径对液池尺寸和液池汽化速率的影响较大,当泄漏孔径小于0.13 m时,液池面积随泄漏孔径增加而缓慢增加,但当泄漏孔径大于0.13 m时,液池面积随泄漏孔径增加呈急剧增加,且泄漏孔径越大,气云体积分数和形成的危害区域范围均越大,气云的持续时间越久,受灾区域暴露在危害气云的时间越久。研究结果对准确预测事故危险范围、设计安全距离、制定应急预案和事故后果的安全评价等均有重要意义。

关键词： 爆区模拟   石灰石矿   粉矿  

摘要： 乌海矿业公司卡布其矿在生产和销售中存在突出问题是原矿的粉矿率高,而目前粉矿的市场销售价格最低,难以覆盖成本。因此,对现场爆破技术进行改进,从而改善爆破质量,对于矿山降本增效具有重大意义。为了寻求改善爆破效果的新方法,依据不同爆破方案实现全爆区的爆破数值模拟,解决了以往单孔数值模拟的技术问题,且在不同爆破条件下产生的效果进行综合、全面、深入地分析,最终从设计、分析、数值模拟三方面相结合,从中优选爆破方案,提出科学合理的技术方案,节约爆破成本。通过研究爆破工艺对粉矿产生的影响因素,结合矿山现有爆破技术方案,设计提出径向不耦合装药逐孔起爆进行试验研究。基于GDEM爆破模拟软件对爆破方案进行爆区数值模拟,并对模拟效果进行粒度分析。研究表明:采用优化方案,粉矿率与大块率分别降低了9.45%、3.07%,合格块度提高12.52%,爆破效果得到明显改善。

关键词： 地下水污染   数值模拟   石油烃   敏感性分析  

摘要： 化工场地有机污染是地下水污染主要来源之一,对地下含水层生态和环境会造成严重破坏,影响地下水资源质量。基于江苏省某废弃化工厂地下水污染调查资料,采用有限差分法模拟和预测潜水含水层中石油烃的运移过程,探究石油烃在对流、吸附以及用溶解相和吸附相反应速率常数控制的一级动力学反应下的运移转化规律。结果表明,石油烃的运移和衰减速率缓慢,泄漏点石油烃浓度为10.9 mg/L,随着时间衰减,9 100 d后衰减至检测限0.6 mg/L,10 950 d时浓度为0.39 mg/L;石油烃的污染羽随地下水扩散,污染面积达12 773.28 m^(2),并污染水泵房浅层含水层,浓度为1.12 mg/L。此外,吸附相和溶解相反应速率常数以及分配系数的参数敏感性分析结果表明,石油烃污染面积和最大浓度对吸附相反应速率常数最为敏感。根据研究结果,石油烃污染运移和衰减速率缓慢,可以采用抽出处理法进行修复。

关键词： Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu   Ni含量   流动性   数值模拟   共晶组织  

摘要： 通过数值模拟及试验相结合的方法,研究了不同Ni含量(0、0.1、0.3和0.5 mass%)的添加对Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu合金流动性和力学性能的影响。结果表明:合金的流动性随着Ni含量的增加而增加;当Ni含量为0.5 mass%时,合金的流动性最好,力学性能也显著提高;与未添加Ni的合金相比,添加0.5 mass%Ni的合金的抗拉强度提高了54.79%、屈服强度提高了48.49%、拉伸应变提高了461%。Ni的添加可以降低合金的液相线温度,提高固相线温度,使凝固区间变窄,降低凝固过程中固相线附近的固相分数,降低流动阻力,从而改善合金的流动性;此外,Ni加入后合金中形成了Al_(3)Ni、Al_(3)Ni_(2)等化合物,会与Al基体形成Al-Al_(3)Ni共晶组织,此共晶组织具有良好的流动性,Al_(3)Ni还可以细化合金凝固末期糊状区形成的晶粒,降低了糊状区的流动阻力,从而改善合金的流动性。

关键词： 盾构施工   数值模拟   近接施工   变形分析  

摘要： 文中依托深惠城际线路区间隧道工程,以盾构隧道近距离下穿运营市政桥梁群桩中既有地铁线路施工为背景,重点考虑施工场地、既有隧道管片、桥梁群桩及桥面板变形情况,采用数值模拟方法分析盾构隧道近接施工对周围设施的影响。数值结果表明,盾构隧道下穿运营市政桥梁群桩对桥梁结构的影响较小,桥墩、桩基和承台的最大竖向位移为1.23 mm,最大水平位移为1.32 mm,桥面板的最大竖向位移为0.30 mm;地表最大沉降为4.23 mm,既有隧道管片最大沉降为8.40 mm,最大隆起为3.27 mm;表明使用管棚对新建隧道进行预加固具有较好的效果。

关键词： 闪蒸   两相流   气蚀   数值模拟   流场  

摘要： 定期检验发现纯碱系统二级闪蒸罐接管与筒体连接部位出现明显蚀坑。通过分析闪蒸罐失效原因及其内部流场,发现冷凝水切向进入闪蒸罐时,在接管与筒体连接部位流速过快。高速流动的气液两相流体对金属表面产生冲蚀和气蚀在壁面形成冲蚀坑。建议增大冷凝水进口尺寸,改变冷凝水进口方向,增设防冲板,以降低闪蒸罐使用中的安全隐患。

关键词： 河床冲淤   运营期水下大直径盾构隧道   接缝变形   监测   数值模拟  

摘要： 为揭示河床冲淤作用对水下盾构隧道长期服役性能的影响,基于某长江隧道的运营监测工作,通过实测数据整理以及数值模拟的方式,对历年河床高程变化、水位变化以及隧道结构响应之间的横纵向关系进行研究。主要结论如下:1)覆土厚度的变化是影响河床冲淤过程中隧道结构响应的关键因素,其极大地影响了隧道横断面的整体沉降趋势。2)管片接缝变形与覆土厚度变化呈正相关,与水位波动呈负相关,且纵缝错台对河床沿隧道纵向的冲淤差异更为敏感。3)基于数值模拟计算,在江中右线某断面,接缝变形随水位变化的回归系数为-0.0004~-0.004 mm/m,随覆土厚度变化的回归系数为0.003~0.03 mm/m,表明河床冲淤对隧道接缝的扰动不足以直接影响其防水性能。4)覆土厚度变化能显著改变隧道外围的土压分布,导致接缝变形随河床高程变化的回归系数明显大于随水位变化的回归系数。

关键词： 数值模拟   掏槽爆破   损伤面积  

摘要： 针对小断面巷道掘进中的掏槽布孔方式进行了优化研究。采用LS-DYNA数值模拟技术,通过选取六种具有代表性的直眼掏槽布孔形状进行二维数值模拟,分析了不同布孔形状下的爆破效果,确定了最佳的掏槽布孔形状。研究结果表明:方案3在爆破效果上表现最佳,具有最高的单位炮孔净爆破损伤面积,并将方案3应用于小断面现场试验中,将现场爆破结果与数值模拟结果进行对比,证明了数值模拟所确定掏槽方案的有效性。

关键词： 区域水资源   大气降水   土壤特征   降雨强度   数值模拟  

摘要： 大气降水是土壤包气带水分补给的主要来源,然而煤炭资源的开发极易造成潜水含水层储量和土壤水含量的变化。为深入探究矿区大气降水在包气带的入渗补给过程,在位于鄂尔多斯高原中南部的新街台格庙矿区进行原位监测试验,并结合土壤物性特征测试和数值模拟等方法,开展了不同深度土壤对大气降水的响应情况以及不同大气降水强度情景下的水分入渗过程研究。结果表明,研究区包气带土壤性质决定了大气降水的运移补给过程,1 h内10 mm降水量的最大入渗深度80 cm,且在55 cm以下深度形成稳定流带,形成有效补给。

关键词： 综采放顶煤   无煤柱开采   充填巷帮   数值模拟  

摘要： 在厚煤层开采过程中通常留设了区段煤柱进行护巷,这带来了煤炭资源浪费和巷道维护困难等问题。为了解决这类问题,本文提出了综采放顶煤工作面回采巷道内预制充填巷帮无煤柱开采方法,采用数值模拟方法建立了综放巷内预制充填巷帮无煤柱开采模型,研究了回采巷道掘进过程中围岩应力分布、位移变化以及塑性区分布规律。结果表明:回采巷道掘进会致使围岩应力重新分布,进而导致充填巷帮及实体煤帮应力增加;巷内预制巷帮充填体具有将大的支撑强度和抗变形能力,其变形量小于实体煤帮变形量;综放巷内预制充填巷帮无煤柱开采方法的应用可有效提高工作面回采率、减小巷道围岩变形,对无煤柱开采及巷道围岩稳定性研究具有重要意义。