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关键词： 燃煤机组   SCR   数值模拟   氨逃逸  

摘要： 针对燃煤电站锅炉脱硝系统出现的喷氨量不均、氨逃逸增加、易造成空气预热器堵塞等问题,以某600 MW超临界燃煤锅炉SCR系统为研究对象,采用CFD数值模拟优化烟道导流板布置,对催化剂入口处烟气流速、NOx浓度分布进行研究,模拟结果应用于SCR系统改造。在优化喷氨阀门开度下,第一层催化剂入口处烟气流速和氨浓度分别为4.96 m/s和0.0462 kmol/m^(3),实测SCR出口A、B侧烟道氨逃逸均值分别为4.49×10^(-6)和7.18×10^(-6),优化效果达到设计要求。

关键词： 焊接残余应力   钢桥面板   温度场   双面焊   数值模拟  

摘要： 为研究双面焊U肋钢桥面板残余应力分布特性,通过数值模拟方法对顶板-U肋双面焊焊接全过程的温度场和残余应力分布进行研究,并与相关文献的试验值进行对比,以验证数值模拟的可行性。数值分析结果表明:1)桥面板焊趾处焊接残余应力最大,垂直焊缝方向的最大纵向残余应力值为390 MPa,横向残余应力分布出现“双峰”特征;2)平行焊缝方向的纵向残余应力以拉应力为主,最大值为395 MPa,横向最大残余压应力为-303 MPa;3)U肋外表面最大残余拉应力值为371 MPa,横向残余应力变化较小;4)沿板厚方向纵向残余应力均为拉应力,随距离增长先减小后增大,横向残余应力分布均呈现“拉-压-拉”变化趋势。

关键词： 含硫储气库   数值模拟   组分模拟   硫化氢含量预测   机器学习   长短期记忆网络模型   机器学习模型优化  

摘要： 地下储气库(以下简称储气库)中含有硫化氢等有害气体,不仅影响储气库的安全运行,还直接对环境造成严重污染,准确预测储气库采出气组分中H2S的含量具有重要意义。目前,常采用油藏数值模拟的组分模型来预测H2S含量,但其计算过程复杂且耗时较长,不能方便快捷地用于储气库单井H2S的含量预测。为此,以HCX储气库为研究对象,在建立储气库的机理模型并开展数值模拟的基础上,以机理模型计算的储气库多周期H2S预测结果为样本集,应用多输出支持向量回归(MSVR)、长短期记忆网络(LSTM)、人工神经网络(ANN)3种机器学习算法建立了硫化氢含量的智能代理模型,并对3种模型预测精度进行对比分析。研究结果表明:①长短期记忆网络模型具有适中的训练时间、较好的预测精度,可将该模型作为HCX储气库的H2S预测智能代理模型;②进一步对LSTM模型的训练数据和过渡拟合问题进行优化,确定最佳训练数集1500组,最佳丢弃率为0.2,隐含层设置范围可控制在层数1~2层,节点数30~60个;③经HCX储气库的实例应用表明,建立的LSTM智能代理模型能够准确预测储气库采出气中H2S的含量。结论认为,经过优化的LSTM算法智能代理模型具有较好的外推性,该研究成果可为含H2S储气库的建设和安全高效运行提供技术支持。

关键词： 地铁站   室内气流组织   空调系统   数值模拟  

摘要： 以深圳市华夏站地铁站公共区为研究对象,采用ANSYS Fluent计算流体力学软件对其空调系统的气流组织进行数值模拟。通过分析室内空调送风形成的温度场和速度场,评估站厅和站台典型截面的热舒适性,并探讨不同优化措施的效果。研究表明,站厅和站台整体温度分布均匀,风速达到人员舒适性要求,但站台两侧角落存在局部温度偏高现象。进一步优化发现,通过同时增设送、回风口可有效改善角落温度分布,但需对电梯附近局部高温采取相应调节措施。研究结果可为地铁车站空调系统的优化设计和运行调节提供了理论依据和实践参考。

关键词： 液冷机   导流风管   气流组织   回风温度   数值模拟  

摘要： 以某厂房的液冷机散热系统为研究对象,针对室外机在夏季高温期间回风温度过高的问题,利用计算流体力学(CFD)技术研究室外机与墙体之间的气流分布,并模拟安装导流风管对液冷机回风温度分布的影响。结果表明:未安装导流风管时,由于墙体对排风射流的遮挡,形成了大面积的高温回流,致使风温度显著升高;安装导流风管后,热风通过风管排出,提高了排热风的扩散效果,避免了热风直接吹向墙体形成高温回流,从而获得了最佳的回风温度。

关键词： 多流中间包   全结构物理模型   流固热耦合   温度场   热应力  

摘要： 结合国内某钢厂的30 t六流矩形坯连铸中间包建立全结构物理模型进行流-固-热耦合数值模拟,研究了中间包内流场、温度场及应力分布行为,基于考虑热效应的von Mises应力评估了耐火材料的破坏情况;建立抑湍器-多孔挡墙一体式控流元件破坏模型,并对比分析了该控流元件破坏前后中间包内的流动及传热行为。结果表明,该六流中间包内各流体域、固体域的体积平均温度差别较大,工作层与渣层、空气层接触的壁面最大温差分别可达312、578 K,壁面应力分别达到了40~52、52~73 MPa,高于与钢液接触壁面的应力(32~40 MPa)。一体式控流元件中,易破坏区域主要为3个部位:抑湍器、挡墙导流孔、多孔挡墙角部与侧壁及底部连接处,应力均达到了35~52 MPa。一体式控流元件破坏后,1、2号出口的响应时间分别降低了26、17 s,活塞区体积分数下降了25.5%,死区体积分数上升了9.4%,各流一致性明显变差,3号出口外侧角部钢液最低温度下降14 K。现场工业试验表明,本文数值模拟得到的一体式控流元件破坏形貌与实际破坏情况吻合性较好。

关键词： 爆炸荷载   毁伤效应   框架结构   数值模拟   钢筋混凝土  

摘要： 为深入剖析钢筋混凝土框架结构在内部爆炸荷载作用下的动态响应和毁伤机制,构建了具有工程实践意义的三层三跨钢筋混凝土框架结构作为研究对象,通过有限元数值模拟方法,精确量化分析了不同TNT炸药量及爆点位置对框架结构整体及主要构件(梁柱、楼板)的毁伤效应。结果表明,爆炸荷载引起的框架结构局部破坏与TNT炸药量呈正相关,且爆炸位置对结构的毁伤范围和毁伤程度具有显著影响;爆炸对框架结构造成的破坏主要有爆炸冲击波的直接作用和应力波的间接作用2种形式,其中爆炸冲击波对框架结构所造成的破坏程度更为严重;此外,钢筋混凝土板在爆炸荷载作用下表现出多样化的破坏模式,具体表现为爆炸冲击波造成的剪切和弯曲破坏以及由应力波传播引起的压碎破坏。

关键词： 地铁隧道   变形   基坑   道路施工   管沟施工   数值模拟  

摘要： 基于宁波软土地区某位于地铁隧道上方的大面积道路及管沟工程,介绍了减少对下卧地铁隧道影响的设计及施工关键措施。管沟基坑采用钢板桩结合钢支撑支护,围护桩与隧道竖向净距、水平净距分别控制在3.0 m、5.0 m以上;管沟施工采取依次开挖、分段施工、地铁隧道4.0 m范围内钢板桩静压振拔等措施,道路施工采取地铁隧道6.0 m范围内静压、分段开挖和回填等措施。建立三维有限元模型,研究管沟与道路施工对下卧地铁隧道的影响,结果表明:管沟及道路开挖引起地铁隧道产生水平位移和隆起,回填后位移回落;地铁上方管沟基坑主要引起隧道产生隆起,旁侧管沟基坑卸载引起隧道产生水平位移。管沟同时施工引起地铁隧道产生较大隆起,建议依次开挖;道路一次性开挖对地铁隧道影响较大,建议分段施工长度不大于50 m。

关键词： 转炉   水冷活动烟罩   管路布置   流动特性   温度分布   数值模拟  

摘要： 转炉是火法吹炼的重要设备,但其造成的低空污染是行业痛点。水冷活动烟罩彻底解决了转炉烟气污染,但冷却性能影响机制尚无系统研究。为了深入理解水冷活动烟罩冷却性能影响机制,基于数值模拟的方法研究了不同管路布置下的水冷活动烟罩内流动特性和受热面温度分布。结果表明:新的管路布置能够有效改善冷却腔室内的流动特性、减少涡旋数量、增加冷却水平均流速,大幅提升水冷活动烟罩换热性能、减少高温区数量和面积、降低受热面温度。具体而言:主要涡旋数量由9个减少为2个,冷却水平均速度由0.1997 m·s^(-1)增加至0.2445 m·s^(-1),进出口压力损失由56092.68 Pa减少至54513.59 Pa;主要高温集中区域由4个减少为2个,受热面400 K以上高温区域面积占比由57%减少至41%,受热面平均温度由407.48 K降低至393.70 K,最高温度由550.05 K降低至446.71 K。

关键词： FLAC^(3D)   数值模拟   边坡稳定  

摘要： 在工程施工中,边坡失稳是造成一系列事故灾害的主要原因。需预先对现场的边坡进行稳定性分析,提前3D发现危险,以采取预防加固措施,避免事故伤害的发生。采用ANSYS软件建立边坡大模型,利用FLAC进行边坡数值模拟计算。根据边坡岩土结构实际物理性质,最大化地模拟边坡现场实际地质情况,利用软件内嵌的强度折减法分析计算现场边坡的安全状态,并提出边坡加固措施。该应对措施可以为同类型边坡防护工作提供参考价值,以较低的工程成本完成边坡安全防护。