消声元件安装位置对消声效果的影响

分别以消声量和管口阶次噪声作为评价指标,研究消声元件安装位置对消声效果的影响规律,设计在直管不同位置安放四分之一波长管的消声量测量试验对消声量评价。结果表明:设计频率声模态下,在反节点处安装波长管消声量最大,与理论分析完全吻合;进一步对消声量进行仿真计算,结果与试验完全相符。对于管口噪声指标评价,设计频率为267 Hz的谐振腔解决某发动机4000 r/min时进气管口存在4阶噪声引起的噪声峰值问题,对比谐振腔安装在进气管路该频率附近的声模态反节点和节点位置的管口4阶噪声,可知谐振腔布置在反节点位置比节点位置噪音降低了24 dB。两个案例充分证明声学系统模态反节点位置是消声元件的最佳布置位置。     

类煤岩材料煤岩组合体力学及能量特征的煤厚效应分析

采用DYD-10电子万能试验机和PCI-8型声发射信号采集系统,对不同煤厚(11.11%,20.00%,33.33%,50.00%,62.50%)的试件开展了单轴载荷作用下变形破坏全过程的力学及能量特性实验。结果表明:随煤厚占比增加,试件压裂形态从拉伸破坏,经过拉伸剪切复合型破坏,逐步变为剪切破坏;试件抗压强度逐渐减小,压密阶段占比逐渐延长、弹性阶段占比逐渐缩短;随着载荷不断增大,声发射能量和振铃计数均出现与应力应变曲线相匹配的阶段性变化,单轴压缩破裂时AE峰值能量随煤厚占比增大而减小,平均减小率为13.32%;根据能量理论,试件全应力应变过程中弹性能、耗散能分别在弹、塑性阶段有明显增加,随煤厚占比增加,试件储能极限和耗散能转化率逐渐降低,能够有效表征煤层采动覆岩裂隙演化及煤层受载破坏时的剧烈程度。     

海底埋地原油管道泄漏扩散数值模拟

现有文献对原油在海水中的泄漏扩散规律研究相对较少。为此,采用计算流体力学方法,建立VOF模型和多孔介质模型,研究了海水流速和油品泄漏速度对海底埋地原油管道泄漏扩散的影响。计算结果表明:随着海水流速增加,原油扩散至海面的横向扩散距离增加,扩散时间延长,海水流速大于1. 5 m/s时对原油在海水中的扩散影响显著,海水流速为0. 35 m/s时原油到达海面的横向扩散距离为12. 688 m;随泄漏速度增大,原油扩散至海面的时间缩短,与泄漏速度为2 m/s时相比,泄漏速度为8 m/s所用时间缩短约;原油在海泥中的扩散范围随着泄漏速度增加而增大,同一泄漏速度下随着泄漏时间延长,原油在海泥横向和纵向的扩散距离在增长到最大值后趋于稳定,原油在海泥中所受的横向阻力小于纵向阻力。研究结果可为准确预测海底埋地原油管道泄漏范围及制定应急抢险方案提供理论支撑。     

不同节理夹角煤单轴压缩力学和声发射响应及影响机制

煤岩的力学特性和声发射响应规律对冲击地压监测预警至关重要,为研究加载方向与节理面夹角(α)对煤样力学特性、裂纹扩展方式及声发射响应的影响,对不同加载方向与节理面夹角的煤样进行单轴压缩试验,并分析了力学和声发射信号响应规律。结果表明:加载方向与节理面夹角对煤样力学特性和声发射响应规律有显著影响。随α增大,峰值载荷和破坏时间均呈先微降后增大的趋势,峰后破坏时间从0°到30°出现陡降趋势。α≤45°煤样的应力-应变在峰值或峰值后出现震荡起伏现象,单轴抗压强度和应变量均小于α45°的煤样。α45°煤样的应力-应变曲线在峰值或峰值后无震荡起伏现象;α≤45°的煤样受力以平行节理面应力分量为主,更容易产生沿节理面的滑移破坏,振铃累计值陡增和大能量声发射信号主要集中在峰后阶段,声发射信号与应力降具有很高的相关性。α45°的煤样受力以垂直节理面应力分量为主,更容易产生挤压摩擦破坏,在应力稳定上升阶段就伴随着大量的声发射信号,大能量声发射信号主要集中在峰前阶段;随α增大,煤样表现出的冲击倾向性越强,声发射信号以45°为界表现出不同的峰前峰后特征。因此,鉴定煤冲击倾向性和利用声发射进行冲击地压监测预警时,需充分考虑煤层节理面与现场受力情况。     

风力因素对人工试验池中水体交换的影响分析

利用ECOM模型模拟人工试验池内三维水动力变化,并分析风力因素对水体交换过程的影响。在模型验证结果准确的基础上,发现静风条件下的水体置换率比当地冬季盛行风条件下的水体置换率更好,盛行风向与进出水流流向重合度高,大大降低了水体置换效果,对于水环境治理和保护是不利的。因此,在设计进出水流方向时需考虑当地盛行风向。     

扩散热阻对弧焊电源IGBT散热单元性能的影响

基于逆变弧焊电源IGBT散热单元,提出在散热单元基板上镶嵌平板微热管以改变基板扩散热阻的思路,通过数值模拟和实验研究,研究基板扩散热阻对弧焊电源IGBT散热单元性能的影响。研究结果表明,采用平板微热管之后,散热单元基板的扩散热阻由0.020℃/W降低为0.014℃/W,IGBT基板最高温度由78.63℃降低为72.18℃。证明了采用平板微热管可以降低散热装置基板的扩散热阻,改善基板均温性,为改善IGBT的散热性能提供了一种有效的方法。     

三塔合一间接空冷塔换热能力与烟气扩散的数值模拟

基于CFD方法研究了环境风速对某2×350 MW机组三塔合一间接空冷塔（塔内布置两座脱硫排烟装置）空冷三角散热量和烟气扩散的影响。结果表明：空冷塔内布置脱硫排烟装置对空冷塔的进风量和空冷三角散热量的影响可忽略不计；随着环境风速的增大，两台机组运行时三塔合一和常规间接空冷塔（塔内无脱硫排烟装置）的进风量和空冷三角散热量呈现先减小后基本不变的规律，一台机组运行时三塔合一和常规间接空冷塔的进风量和空冷三角散热量呈现先减小后增加的规律；对于烟气扩散，随着环境风速的增大，SO2气体的最低扩散高度呈现先降低后基本不变的规律，SO2气体的扩散距离呈现逐渐减小的规律，且两台机组运行时SO2气体的扩散距离明显大于一台机组。     

基于涡动相关法的沉积物-水界面氧通量与水动力条件响应关系

沉积物-水界面是物质参与环境地球化学循环和生物耦合的"热区",水动力条件是沉积物-水界面物质交换的关键影响因素。溶解氧作为常用的水质评价指标,对调节生物化学进程有重要作用,因此本文采用涡动相关法这种非侵入式通量测量技术开展室内试验研究,探究沉积物-水界面氧通量与水动力条件的响应关系。结果表明:随着水体紊动增加(采用Batchelor尺度表征),扩散边界层厚度减小,氧通量增大。分析室内试验和相关研究中水动力条件、扩散边界层厚度及氧通量的关系,发现扩散边界层厚度与Batchelor尺度呈正相关关系,拟合结果表明可以用Batchelor尺度近似表示扩散边界层厚度;氧通量与扩散边界层厚度呈负相关关系,且当扩散边界层厚度小于0.5 mm时,扩散边界层厚度变化对氧通量影响更强烈,当厚度大于0.5 mm后,氧通量基本保持稳定。     

二甲醚球形扩散火焰的熄火机理研究

采用改进的PREMIX模型及"化学爆炸模式分析(CEMA)"方法,对二甲醚(DME)球形扩散火焰的熄火机理进行数值诊断,分析环境氧气摩尔分数(X_(O_2))及详细基元反应对熄火极限的影响,利用"爆炸因子"和"分岔因子"的概念,确定控制DME球形扩散火焰熄火的关键反应动力学因素。结果表明:DME冷焰具有比热焰更宽的可燃范围;冷焰对X_(O_2)的敏感性弱很多,热焰中具有正特征值的CEM首次出现在最高温度处;在熄火极限附近,CEM的特征值变为虚数,说明熄火伴随着振荡;热焰的熄火主要由小分子所参与的高温反应所控制,而冷焰熄火主要由大分子所参与的低温反应所控制。