MIKE21模型在企业污水处理厂入河排污口布设中的应用

为定量化地评估入河排污口所排污水对受纳水域水环境的影响,以亚太纸业有限公司污水处理厂入河排污口为例,采用MIKE21污染物对流扩散模块计算了正常、非正常排放污水两种工况下的水环境影响范围和程度。结果表明,正常排污工况下排放的COD和NH3-N对受纳水域的水环境影响较小,非正常排污工况下排放的COD和NH3-N对受纳水域的水质和水功能区会产生不利影响,劣于Ⅲ类的污染带范围长250 m、宽50 m。可见MIKE21污染物对流扩散模块能准确地反映污染物在水中的运动规律,可用于入河排污口设置论证工作中。     

感潮河段入河排污口设置对水环境的影响

为分析感潮河段排污口设置对水环境的影响,以长江南京段感潮河段为例,在设计水文条件下,考虑排污口三种排放工况(尾水回用30%后排放、未回用直接排放及事故时尾水全排放),采用二维非稳态水动力水质模型进行预测。结果表明,尾水回用30%后排放时,保护目标均未受影响;未回用直接排放时,南京市绿水湾国家湿地公园COD浓度有所升高;事故排放时,南京市绿水湾国家湿地公园及江浦、浦口饮用水水源保护区污染物浓度均有所升高,相较前两种工况,污染物扩散带有所扩展,其中涨急时污染物扩散带向上游扩展,最远可至排污口上游639m;落急时污染物扩散带向下游扩展,最远可至排污口下游2 201m。研究成果可为长江南京段环境风险分析与评价提供依据。     

平原河网区闸控河段入河排污口水环境影响分析及优化调度方案研究

受闸控影响,平原河网地区闸控河段水体流向不定,入河排污口排水不仅会对下游水体产生影响,也会一定程度地影响闸前乃至上游关联水体的水质.为此,选取苏南地区张家港市走马塘上某新建入河排污口为例,利用一维河网水量水质模型分别模拟拟建入河排污口尾水排放在张家港枢纽立交地涵现状运行工况和优化控制工况下对上游河网地区保护目标的水环境...     

液氨储罐及污水调节池泄漏对地下水水质影响的风险预测

针对大唐安峪火电厂液氨储罐、污水调节池泄漏的液氨和废污水,采用地下水一维渗流二维水动力弥散溶质运移模型预测了地下水污染情况。结果表明,液氨进入含水层5年后,污染晕漂移6 800m,运移范围为0.866km2,水质污染超标范围为0.150km2;进入含水层6.34年后,液氨浓度可达Ⅲ类水质标准要求。废污水进入含水层5年后,地下水中COD污染超标范围为0.009km2,运移范围为0.014km2;进入含水层10年后,地下水中COD污染超标范围为0.016km2,运移范围为0.023km2。可见液氨储罐泄漏对地下水水质影响较大,污水调节池泄漏对地下水水质影响较小。     

柴油机边界条件对排放污染物的影响

以直喷柴油机为对象,研究柴油机排放特性以及边界条件对柴油机主要有害排放物的影响。在2种柴油机上分别进行部分工况排放试验,分析其排放特点,监测CO、NO_x和THC等主要尾气排放物,对比和分析不同工况下排放物随燃油温度、中冷后温度、排气压力等的变化规律。结果表明:中冷后温度和排气背压对NO_x排放均有明显的影响;中冷后温度对THC与CO排放影响较小;燃油温度对THC、NO_x和CO影响不大。     

增压器压气机叶顶间隙对柴油机性能的影响

基于两种不同压气机叶顶间隙,研究叶顶间隙对压气机效率、压比等增压器性能参数以及动力经济性、常规气态物排放、进排气情况等柴油机性能参数的影响。结果表明:相同工况下,小叶顶间隙压气机的效率比大叶顶间隙压气机高约3%且高效区域范围更大。装有小叶顶间隙压气机时进气流量增幅达6%;进气中冷后温度有所降低,最大降幅为19%;发动机动力输出增幅达2%;NOx体积排放量减少,最大降幅为15%;THC体积排放量增加,最大增幅为100%。叶顶间隙对CO排放、CO2排放、发动机排气背压及比油耗基本无影响。     

高原环境下增压柴油机耦合DPF的性能仿真

基于GT-Power建立带柴油机颗粒捕集器(DPF)的增压柴油机一维仿真模型,研究了DPF在不同海拔下对增压柴油机动力性、经济性及排放特性的影响,同时研究了不同海拔下DPF的工作特性,并采用3种不同型式的载体进行了仿真对比.结果表明:高原环境对增压柴油机低转速工况性能影响较小;高原环境下,增压柴油机中、高转速的动力性、经济性下降明显;中、高转速工况下,随着海拔升高,增压柴油机碳烟和CO排放均增加,NOx排放降低;不同海拔下,DPF对增压柴油机动力性、经济性影响较小,海拔为0 km与4 km条件下DPF对增压柴油机原始排放均影响较大;DPF压降随海拔上升而增加,高原环境对低转速工况下DPF捕集效率影响较小,中、高转速工况下,DPF捕集效率随海拔上升而增加;不同型式载体的DPF工作特性随海拔变化的表现具有一致性,高目数和非对称结构载体有利于降低DPF压降和增大载体容灰量.     

凝汽器高背压改造后性能的试验研究与分析

介绍了150MW高背压供热机组,凝汽器高背压供热改造的内容.由机组高背压供热改造后,凝汽器高、低背压运行的试验数据,计算了凝汽器在两种运行状态下的性能指标.高背压供热工况下,凝汽器端差较小,为2.354℃;3个低背压凝汽工况,凝汽器端差为6.535℃、5.358℃、5.148℃,经循环水流量和进水温度修正后的凝汽器端差为8.721℃、7.179℃、6.724C,都高于通常的凝汽器设计端差4℃和改造前的数值,改造后的总体传热系数为2.183kW/(m2·℃),小于改造前的平均值3.388kW/(m2·℃).凝汽器高背压改造后,满足常年安全运行的要求,但性能指标没有达到设计值,也低于改造前的数值,125MW工况下,凝汽器改造后的背压比改造前上升近0.9kPa.     

辛烷值改进剂和工况对GDI轻型车非常规排放的影响

在底盘测功机上利用MEXA-6000FT等设备对比研究了NEDC/WLTC/FTP75三种循环工况和乙醇/MTBE两种辛烷值改进剂对轻型GDI车辆NO2/SO2/NH3/HCHO/HCOOH/C6H6/C7H8等十种非常规气体排放的影响,试验车辆为国内外不同厂家生产的3辆轻型GDI车辆。研究发现,循环工况对GDI轻型车非常规排放有明显影响,三种循环相比较而言,NEDC循环下HCHO、HCOOH、C6H6、C7H8、CH4、NO排放最高,FTP75循环下最低;相对于NEDC循环下,FTP75循环下HCHO降幅最小约25%,C7H8降幅最大约85%;NEDC循环下NH3排放最低;FTP75循环下NO2、SO2排放最低,WLTC循环下N2O排放最低。研究还发现,相对于普通汽油,乙醇汽油和MTBE汽油可以减少NH3排放40%以上,但HCOOH排放增加6倍以上,N2O排放增加20%以上。     

基于发动机性能试验的CO2排放模型分析

在“双碳”目标指引下，为确定汽车企业的碳排放水平，对单一发动机CO₂排放计算方法开展分析。基于发动机性能曲线，通过插值模拟法构建单一发动机CO₂排放模型，实现单一发动机CO₂排放的量化计算。以5台某国六重型柴油机为研究样本，采用5种插值模拟法，计算发动机在全球统一稳态循环(WHSC)工况与全球统一瞬态循环(WHTC)工况下的CO₂排放量。同时，根据稳态工况与瞬态工况的计算精度差异，分析不同插值模拟法对不同发动机工况的适应性。分析结果表明：在稳态工况下，最近邻插值法的计算偏差最大，不同插值模拟的瞬态工况偏差基本一致，相对偏差均在5%以内；5种插值模拟法都可以很好地应用于CO₂排放的量化计算。     

二级可调增压柴油机高海拔瞬态特性仿真

为改善车用柴油机高海拔下瞬态工况涡轮迟滞、进气流量响应慢及油耗和碳烟排放增加等问题,利用GTPower建立高海拔单可变截面增压(VGT)二级可调增压柴油机仿真模型,研究了0、3.5和5.5 km海拔下等速加载和恒载加速两种瞬态工况VGT叶片的调节特性,比较VGT叶片3种控制策略对柴油机瞬态特性的影响.结果表明:等速加载工况下,VGT最优控制策略为加载初期保持VGT叶片开度不变至加载中段,之后开度线性增加至加载后稳态工况对应开度;恒载加速工况下,加速初期开始增大VGT叶片开度,至加载中段开度增加至最大转速对应开度,之后VGT开度保持不变持续至加速结束的调节策略加速性能最好.二级可调增压柴油机高海拔加载、加速性能明显优于原机,5.5 km海拔加载过程转矩平均提高了6.2%,加速过程达到最终稳定转速时间缩短了44.8%,体现了二级可调增压系统改善柴油机瞬态特性的优越性.     

基于Delft3D的大辽河水动力水质数值模拟

近年来,大辽河流域工业化发展迅速,带来了一系列水质恶化问题。因此,通过实测大辽河水文和水质数据,基于Delft3D建立大辽河二维水动力模型,对其进行水位和水温验证,计算值与实测值基本吻合;在水动力模型的基础上建立水质模型,对其进行NH⁺₄-N(氨氮)和DO(溶解氧)验证,计算结果基本能够反映真实水质变化趋势。通过验证后的水动力水质耦合模型分析大辽河水动力水质输移特征。结果表明,大辽河具有明显的半日潮特征,河口处的流速低于内陆河道的流速;NH⁺₄-N浓度年际分布较为均匀,DO浓度夏季较低,冬季较高;涨潮时,河口处NH⁺₄-N浓度降低,落潮时河口处NH⁺₄-N浓度升高;汛期排放的污染物浓度峰值高于枯水期的值,峰现时间也早于枯水期,在枯水期,污染物更容易在河口处滞留;整合排污口和减排两种方式均能降低河道内污染物浓度,靠近河道上游整合排污口方式优于减排方式,靠近河口减排方式略优于整合排污口。研究成果可为大辽河水质管理提供...     

进气门晚关机构与两级增压系统在低速工况的优化匹配

以潍柴蓝擎WP12重型柴油机为研究对象,在低速、中低负荷,通过对比进气门晚关机构(IVCA)开闭两种状态对两级增压系统匹配关系的影响,分析其对关键气路参数和燃烧过程的影响.研究表明,在喷油定时和EGR率不变的条件下,柴油机运行在低速低负荷工况,采用IVCA机构后进气流量减小,有效热效率上升,NO_x和碳烟排放均呈现降低趋势,HC排放降低,而CO排放上升;而在低速、中等负荷工况(50%,~75%,),采用IVCA机构后,进气流量依然减小,但有效热效率下降,NO_x和HC排放下降,碳烟排放对EGR率的敏感程度增加,CO排放随EGR率增加呈现先降低、后增加的趋势.     

可变二级增压柴油机变海拔工作特性数值模拟

以两级增压共轨重型柴油机为研究机型,采用GT-Power构建了其一维热力学仿真模型,对比可变二级增压(RTST)柴油机随高压级可变截面涡轮增压器(VGT)在不同叶片开度(20%~100%,)及不同海拔(0~4,km)下的工作特性.结果表明:不同转速工况下,空燃比和泵气损失随VGT叶片开度和海拔高度增加而降低.不同海拔下,随VGT叶片开度增大,低速时转矩与有效热效率先升高、后降低,高速时显著增大.随叶片开度和海拔增加,NO_x排放降低,soot排放大幅升高.海拔为4,km时,叶片开度从20%,增至100%,,低、高速工况的转矩和有效热效率均分别增加7.5%,和39.2%,,NO_x排放分别降低38%,和24%,;海拔为2,km时,不同转速工况下柴油机匹配RTST均能实现较高的EGR率(超过60%,).VGT叶片开度减小,EGR率快速增大,转矩及有效热效率降低,有效燃油消耗率(BSFC)逐渐增加,NO_x排放快速降低,soot排放先升高后降低.在EGR率约为35%,时,RTST柴油机综合性能达到最佳.     

油页岩干馏废水流化床焚烧过程中NO_x和SO_2的排放特性

在一座热输入功率为90 kW的鼓泡流化床焚烧试验装置上进行油页岩干馏废水焚烧试验,考察床温、过剩空气系数、一二次风比和Ca/S比对排烟中NOx和SO2浓度的影响.结果表明:由于废水中氨氮含量较高,焚烧时随着床温的升高,NOx的排放浓度呈现先下降后上升的趋势,而非广泛接受的单调上升的规律,SO2的排放浓度呈上升趋势;随着过量空气系数的升高,NOx的排放浓度呈先下降后上升的趋势,SO2的排放浓度呈下降趋势;随着二次风率的升高,NOx的排放浓度呈下降趋势,SO2的排放浓度呈上升趋势;随着Ca/S比的升高,NOx的排放浓度先上升后下降,SO2的排放浓度逐渐下降.本次试验各工况下NOx的排放浓度范围为104.2～257.9 mg/m3;SO2的排放浓度范围为36.7 ～179.8 mg/m3,均满足国家排放标准.     

进气温度对汽油直喷压燃发动机燃烧及排放性能影响的试验

通过一台改装的单缸直喷式柴油机,在不同进气温度条件下实现汽油直喷压燃(GCI)燃烧方式的燃烧特性、工况范围以及排放特性的试验.结果表明:在进气温度为323 K时,汽油GCI燃烧方式即可实现稳定运转,燃烧表现为单阶段放热,整体放热集中,燃烧持续期短;在保持过量空气系数一定、发动机正常运转条件下,随着进气温度提高,着火时刻提前,最高爆发压力和峰值放热率均升高,指示热效率提高,HC和CO排放降低,NO排放升高;同一进气温度下,随着过量空气系数的增大,缸内混合气变稀,平均指示压力减小,指示热效率减小,CO排放先升高后降低,HC排放显著增大,NO排放减小;进气温度对汽油GCI燃烧方式正常工况范围影响很大,随着进气温度升高,负荷上限和下限均明显下降,表明进气温度是向小负荷范围拓展的重要边界条件.     

卧式双轮混流式水轮机转轮强度分析

将流体动力学分析软件CFD与有限元软件ANSYS相结合,对挪威Borregarrd Trlandsfoss水电站机组的卧式双轮混流式水轮机转轮在额定工况和最大载荷工况下的强度进行了静力分析,并计算出了其应力和位移分布情况。结果表明,两种工况下,叶片出水边与上冠连接处均出现了非常明显的应力集中;最大等效应力均出现于转轮叶片出水边与上冠连接处,此处易产生疲劳破坏;最大位移均出现于下环处,即对振动较敏感的部位。     

车用汽油机电控补气装置试验分析

本文探讨了化油器式汽油机采用电控补充二次空气加三元催化器控制排放的效果。在大量试验的基础上，着重分析了机前和机后电控补气方式的匹配以及机前补气的两种不同位置，在不同工况下对汽油机的排放和油耗率的影响，最终得到最佳组合方案。     

轻型汽油车行驶工况与排放特性相关性的实验研究

应用美国Sensors公司生产的SEMTECH-DS车载排放测试仪,测试了4辆汽油小轿车在深圳市两种不同类型的典型道路工况下的排放污染物(CO、HC、NOx)的排放特征,对测试数据进行深入的分析,结果表明:车辆的各种排放因子随速度的降低而增加,车速低于10km.h-1的排放污染物急剧增加;车辆在不同特征道路行驶的CO与HC平均排放因子(g.km-1)相差显著,CO与HC的平均排放因子是快速路的2倍以上。     

供油提前角对柴油/乙醇发动机经济性和排放特性的影响

在YTR3105试验机上,在最大扭矩转速1 500 r/min(扭矩192 N.m)和标定转速2 400 r/min(扭矩164N.m)两个工况下进行了不同供油提前角和不同配比柴油/乙醇混合燃料发动机的经济性与排放特性试验。结果表明:柴油/乙醇发动机的有效燃油消耗率较柴油机的有所升高,但能量消耗率有所下降;随着供油提前角增大,碳烟排放明显降低,但NOx排放明显升高,CO和THC排放均降低;随着乙醇含量的加大,在转速1 500 r/min时,CO排放增大,在转速2 400 r/min时,CO排放降低,而THC排放在两个工况下均有所增大。