Numerical approach to analyze fluid flow in a type C tank for liquefied hydrogen carrier (part 1: Sloshing flow)

The demand for clean energy use has been increasing worldwide, and hydrogen has attracted attention as an alternative energy source. The efficient transport of hydrogen must be established such that hydrogen may be used as an energy source. In this study, we considered the influences of various parameters in the transportation of liquefied hydrogen using type C tanks in shipping vessels. The sloshing and thermal flows were considered in the transportation of liquefied hydrogen, which exists as a cryogenic liquid at ?253 °C. In this study, the sloshing flow was analyzed using a numerical approach. A multiphase sloshing simulation was performed using the volume of fluid method for the observation and analysis of the internal flow. First, a sloshing experiment according to the gas-liquid density ratio performed by other researchers was utilized to verify the simulation technique and investigate the characteristics of liquefied hydrogen. Based on the results of this experiment, a sloshing simulation was then performed for a type C cargo tank for liquefied hydrogen carriers under three different filling level conditions. The sloshing impact pressure inside of the tank was measured via simulation and subjected to statistical analysis. In addition, the influence of sloshing flow on the appendages installed inside of the type C tank (stiffened ring and swash bulkhead) was quantitatively evaluated. In particular, the influence of the sloshing flow inside of the type C tank on the appendages can be utilized as an important indicator at the design stage. Furthermore, if such sloshing impact forces are repeatedly experienced over an extended period of time under cryogenic conditions, the behavior of the tank and appendages must be analyzed in terms of fatigue and brittle failure to ensure the safety of the transportation operation.     

厌氧接触+射流曝气+Fenton流化床技术处理制浆造纸废水运行实例

介绍厌氧接触+射流曝气+Fenton流化床技术处理制浆造纸生产废水的工程参数、运行效果和工程效益。六个月的运行数据显示,厌氧单元出水COD平均浓度为1321 mg·L^-1,平均去除率为61%;好氧单元出水COD浓度为185 mg·L^-1左右,平均去除率为78%;深度处理部分COD出水浓度为44 mg·L^-1,平均去除率为73%,可实现废水达标排放。     

火灾条件下拱顶油罐弱连接结构的失效分析

拱顶油罐受外部火焰烘烤发生失效爆炸，易造成严重人员伤亡和巨大经济损失。为对火灾条件下拱顶油罐的失效爆炸进行预警，通过高温材料力学性能实验平台对拱顶油罐弱连接结构进行破坏测试，得出不同火灾温度条件下弱连接结构失效的拉断力和应力值。实验结果表明，当温度高于300℃时，拉断力和失效应力值变化显著，其中450℃为变化峰值温度。在此基础上，构建了拱顶油罐失效压力计算模型，推导出了不同容积拱顶油罐在不同火灾温度下的失效压力。所得结果可作为拱顶油罐失效的判定依据，为油罐的爆炸预警提供数据支撑。     

多晶硅生产中残液搅拌罐密封结构的改造

在处理多晶硅生产中产生的残液时,残液搅拌罐填料密封出现泄漏,针对此问题提出了优化措施,达到了预期效果。     

电感耦合等离子体质谱法同时测定牛奶及其制品中26种有害元素含量

目的建立电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)同时测定牛奶及其制品中26种有害元素含量的分析方法。方法样品经过压力罐消解技术消化后采用电感耦合等离子体质谱法结合内标元素法,分别测定纯牛奶、酸奶、奶粉等3种奶制品中26种元素的含量。结果在0～50μg/L线性范围内,26种元素的线性关系良好(r~20.999);方法平均加标回收率为86.8%～114%,各元素相对标准偏差均小于10.0%(n=6);方法检出限为4.2×10~(-6)～4.4×10~(-3) mg/kg。结论该方法前处理简便易行,精密度高、灵敏度高,准确快速,适用于牛奶及其制品中的有害元素测定。     

D002强酸性离子交换树脂催化醇醛缩合生产甲缩醛的工艺模拟

基于连续搅拌反应器(CSTR),对D002离子交换树脂作催化剂反应合成甲缩醛的过程进行了模拟。在确定了参数的甲缩醛反应动力学模型的基础上,用Aspen Plus软件建立了CSTR流程。在甲醇进料流量为2kmol/h、甲醛进料流量为1kmol/h、水进料流量为4.44mol/h的条件下研究了催化剂用量、反应温度、反应器体积、反应器操作压力等因素对甲缩醛收率的影响。得到的优化工艺条件如下:催化剂质量分数为10%,反应温度为100℃,反应器体积为10m3,醇醛物质的量比为2:1,反应器操作压力为常压。采用优化的工艺参数后甲缩醛收率可达58.0%。     

两池火耦合作用下柴油拱顶罐热响应的数值模拟

化工园区多池火事故是典型的高后果低概率事件。鉴于目前两池火辐射模型存在一定局限性，本文采用数值模拟方法，以3个直线排布的5000m³柴油拱顶罐为研究场景，从热释放速率、火焰形态、热辐射强度三方面分析两池火燃烧特性，并与单池火场景对比，考虑储罐间距这一影响因素，进一步研究目标储罐热响应。结果表明：采用GB 50160—2008（2018年版）规定的防火间距，两燃烧罐产生的池火会发生耦合作用，并得出目标储罐受到的热辐射强度分布，最高热辐射达17.04kW/m²；两池火作用下目标储罐的温度、Mises应力与失效时间分别为644℃、356MPa、936s，单池火为488℃、280MPa、2880s，目标储罐在两池火作用下的变形也比单池火更为严重；随着储罐间距增加，目标储罐的温度与Mises应力逐渐减小，失效时间逐渐增加，当储罐间距为标准防火间距的2.5倍（20m）时，失效时间为2800s，与单池火作用产生的失效时间2880s较为接近。本研究可为优化储罐防火间距及区域韧性提升提供理论指导。     

AP1000稳压器波动管竖直管段空气-水CCFL实验研究

使用竖直管代替波动管模型开展稳压器波动管竖直管段内空气-水两相逆流限制（CCFL）特性可视化实验研究。实验现象表明:竖直管与上容器接口处的局部CCFL决定了进入竖直管内的液相流量；竖直管内的局部CCFL决定了从竖直管流出的液相流量；两处局部CCFL均随空气流量的增大而增强。在较低气量情况，进入竖直管内的液相能够完全或大部分流出，竖直管内的局部CCFL较弱，上容器和竖直管接口处的局部CCFL在整体CCFL中占主导地位，整体CCFL程度随着上容器液位升高而略有增强。在高气量情况，从上容器进入竖直管的液相大部分或者完全被限制而不能向下流出，竖直管内的局部CCFL强烈，在整体CCFL中占主导地位，整体CCFL特性不受上容器液位变化的影响。通过实验数据拟合得到了新的稳压器竖直管CCFL模型。稳压器波动管CCFL数据和稳压器竖直管CCFL数据基本重合，表明波动管CCFL主要由CCFL-U决定。