可燃气体室内泄漏扩散的研究

对可燃气体在室内泄漏扩散的模式进行了分析,对泄漏扩散的影响因素进行了系统阐述,建立了连续泄放源气体泄漏扩散的数学计算模型,并分别对室内有风和无风干扰的情况下的模型进行了简化.通过建立数值计算模型,采用通用的CFD软件PHOENICS对泄漏气体射流扩散后形成的速度场与浓度场进行了模拟计算,得出了泄漏气体在室内扩散分布的一般特征.结果表明,在分析可燃气体泄漏的危险性时,不仅应分析环境空间可燃气体的爆炸浓度范围,而且也要注意存在局部着火的可能性.     

可燃气体室内泄漏扩散的研究

对可燃气体在室内泄漏扩散的模式进行了分析,对泄漏扩散的影响因素进行了系统阐述,建立了连续泄放源气体泄漏扩散的数学计算模型,并分别对室内有风和无风干扰的情况下的模型进行了简化。通过建立数值计算模型,采用通用的CFD软件PHOENICS对泄漏气体射流扩散后形成的速度场与浓度场进行了模拟计算,得出了泄漏气体在室内扩散分布的一般特征。结果表明,在分析可燃气体泄漏的危险性时,不仅应分析环境空间可燃气体的爆炸浓度范围,而且也要注意存在局部着火的可能性。     

双扩散效应对室内VOCs对流扩散的影响

消除室内的挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)须掌握其扩散和分布规律,根据不可逆过程热力学基本原理,考虑双扩散效应的影响,建立了三个物理量的梯度驱动下封闭空间内自然对流传热传质的数学模型.并采用数值方法研究了室内环境中同时存在温度梯度、湿度梯度和VOCs浓度梯度时的自然对流传热传质现象,着重分析了考虑交叉扩散效应时热瑞利数和浮力比数等对室内VOCs对流扩散的影响.在温度梯度和VOCs浓度梯度方向相同时,热扩散作用促进了VOCs的对流扩散.     

双扩散效应对室内VOCs对流扩散的影响

消除室内的挥发性有机化合物（volatile organic compounds,VOCs）须掌握其扩散和分布规律,根据不可逆过程热力学基本原理,考虑双扩散效应的影响,建立了三个物理量的梯度驱动下封闭空间内自然对流传热传质的数学模型.并采用数值方法研究了室内环境中同时存在温度梯度、湿度梯度和VOCs浓度梯度时的自然对流传热传质现象,着重分析了考虑交叉扩散效应时热瑞利数和浮力比数等对室内VOCs对流扩散的影响.在温度梯度和VOCs浓度梯度方向相同时,热扩散作用促进了VOCs的对流扩散.     

温湿度梯度耦合作用下室内燃气泄漏模拟研究

以非平衡统计热力学和不可逆热力学为理论依据,建立温度梯度和湿度梯度耦合情况下扩散模型,结合受限空间内燃气泄漏扩散模型,建立多因素耦合作用下燃气泄漏扩散数学模型,并运用Matlab软件对室内燃气扩散过程进行了模拟分析。通过分析得到了温度和湿度梯度对燃气泄漏扩散的影响规律以及耦合作用下对燃气泄漏扩散的影响规律。研究结果将为燃气扩散规律的研究及事故发生时人员及时安全的进行撤离提供参考。     

障碍物对可燃气体泄漏扩散影响的数值模拟

室内可燃气体泄漏容易引发危险事故,考虑障碍物对可燃气体泄漏扩散的影响,采用雷诺平均的N—S方程,k—ε湍流模型方程以及组分输运模型方程,通过改变泄漏速率、泄漏位置等参数对障碍物影响下可燃气体泄漏扩散进行了数值模拟。结果表明:障碍物存在阻碍了可燃气体的泄漏扩散,易使泄漏气体堆积,增大危险事故发生的可能性;不同泄漏速率下得到的浓度场分布相似;泄漏位置不同得到的危险区域不同,泄漏口与出口异侧、位置越低、距离障碍物距离越小,房间内发生危险事故的可能性越大。模拟结果可为制定室内可燃气体危险事故的预防措施提供参考。     

冬季东北地区室内甲醛扩散的数值模拟

针对冬季东北地区房间通风性差及常规地板铺设方式带来的甲醛污染问题,使用C语言自定义编程,确定密闭条件下室内地板散发甲醛的数学模型,利用Fluent求解及分析此条件下室内甲醛浓度随时间的变化规律,探讨密闭条件下室内甲醛浓度随位置变化的扩散机理;研究自然通风时,室内挥发性气体的速度分布和甲醛的浓度分布。研究结果表明,采用自然通风方式可有效控制室内甲醛污染,对改善室内空气品质具有指导意义。     

污水泵站集水池臭气散发规律及其影响因素研究

城市污水泵站在正常运行过程中会产生难闻的恶臭气体,严重影响到周边居民的身体健康和生活质量.为了有效控制集水池中恶臭气体的散发,需对其散发规律进行研究.通过建立扩散传质数学模型,利用积分变化得出污水中恶臭气体浓度的解析解以及集水池房间的臭气浓度,分析讨论了室内换气速率、恶臭气体初始浓度、扩散传质系数、对流传质系数、分离系数等影响因素对臭气浓度分布、散发速率和散发量的影响.研究结论可为污水泵站集水池臭气浓度的预测和控制提供重要的理论依据和求解方法.     

燃气泄漏扩散过程的模拟研究

室内可燃气体泄漏后与空气形成混合气体,容易引发爆燃或爆炸等危险事故,考虑到居民常使用燃气种类有天然气和液化石油气,采用雷诺平均的N-S方程,k—ε湍流模型以及组分输运模型方程,利用CFD技术对二者在有限空间内的泄漏扩散过程进行模拟研究,并与实验结果相比较,对比分析二者在不同泄漏工况下的泄漏扩散规律,结果表明:在泄漏的初始时刻,天然气和液化石油气形成的爆炸危险区域分别在房间上部和下部;液化石油气泄漏后很快就会在整个房间形成爆炸危险区域;通风口加速了泄漏天然气的排放,但房间内始终会存在一定厚度的爆炸危险区域。两种可燃气体在泄漏后形成的爆炸危险区域的分布差异,可为制定室内可燃气体危险事故的预防措施提供参考。     

寒冷地区住宅地板表面温度对地板供暖房间内环境参数的影响

为研究室外环境参数与地板表面温度同时变化对地板供暖房间内环境参数的影响规律,本文采用湍流Realizable k-ε模型模拟计算了4个地板温度下的室内温度场和C_7H_8浓度场。结果表明:地板表面温度小范围变化时,室内温度平均水平随时间表现出了相似的变化规律,地板表面温度为24℃时,能满足供暖温度需求,但不能满足舒适性要求;地板表面温度从25℃变化到27℃,Z=1.1 m水平面上的污染物浓度平均值在扩散时段的最大相对偏差仅为1.25%,但不同房间内温度场及污染物浓度场的局部分布特征则存在较大差异。地板表面温度大于等于25℃时,室内PMV值均大于等于-0.75,满足舒适性要求。     

活化工业半焦吸附SO_2的总传质系数和时均传质系数

对活化工业半焦吸附SO2进行了实验研究,利用实验数据获得了吸附过程的穿透曲线,计算了吸附过程的总传质系数;提出了时均传质系数概念,对工业半焦吸附SO2实验的时均传质系数进行了计算并与实验参数进行了关联。总传质系数计算表明:吸附传质过程的不同阶段分别受到外扩散控制和内扩散控制,整个传质过程属于多步联合控制。温度较高时,总传质系数较大,传质过程中外扩散控制阶段延长。时均传质系数计算表明:时均传质系数可以定量表示吸附过程中传质程度的强弱,能够通过回归找出实验参数与时均传质系数之间的关系。根据实验数据回归得到的关系式表明,吸附床温度升高和气体流速增大均可使时均传质系数增大,从而使吸附传质过程得到强化。     

混凝土中气体扩散系数的计算模型

混凝土中的气体扩散系数是研究混凝土碳化与钢筋锈蚀的重要参数.从气体扩散机理出发,深入分析了气体在混凝土中扩散的影响因素.在评述已有扩散系数计算公式基础上,提出了以混凝土抗压强度为主要参数,并考虑环境温湿度、混凝土的应力状态与水平等综合影响的气体有效扩散系数计算模型,利用已有的试验结果确定了模型参数,为科学预测混凝土碳化速度与钢筋锈蚀速率奠定了基础.     

基于补偿效应下CaSO4产物层离子扩散的研究

石灰石脱硫反应中,高温热激活使得晶体产生大量的缺陷,局部电中性失去平衡,产物层内部Ca2向外运动形成固态离子扩散.以直接脱硫实验为基础,利用电导率补偿效应找到了CaSO4产物层的特征温度和特征电导率,通过曲线拟舍得到了产物层扩散激活能,最终计算获得了产物层离子扩散系数与温度之间的关系,结果表明:产物层离子扩散系数与温度...     

原始土层影响下成层介质污染物一维扩散模型

为了准确定义成层衬里系统底端边界条件，提出了考虑原始土层影响的成层介质污染物一维扩散模型.采用两层介质之间污染物质量浓度连续和通量连续条件，处理衬里系统底端边界条件.基于顶部边界污染物浓度恒定及平衡线性吸附假设，建立了该模型.并采用与成层地基固结类似的分离变量解法得到了解析解.结果表明，该模型得到的结果和半解析法吻合得较好.随着原始土层厚度的增大，衬里底端质量浓度呈明显减少趋势；当原始土层厚度达到10 m以后，质量浓度变化不大.单一的土工聚合黏土衬里(GCL)不足以有效防止填埋场渗滤液的扩散.基于该模型计算得到的结果较Foose基于半无限边界法得到结果更偏于安全.     

室内液化石油气泄漏扩散数值模拟

液化石油气是一种危险性气体,一旦发生泄漏,所造成的后果是非常严重的,所以其安全问题很重要。针对液化石油气的特点,建立有限空间内部发生泄漏扩散的物理模型,并对液化石油气泄漏扩散的过程进行了数值模拟。通过模拟结果分析了其扩散过程的内部流场,并对比了相对湿度不同时其扩散过程的变化规律。结果表明,由于受空气中涡流移动的影响,泄漏点两侧气体扩散的速度矢量由起初的一侧高另一侧低变为一侧低另一侧高;风速增大,加快涡流的产生和移动速度,使C₃H₈的质量分数分布变化更剧烈;相对湿度较大时气体的下降速度比湿度小时更快,在低于泄漏点高度的平面内,湿度增大,C₃H₈的质量分数也变大,缩短液化石油气报警器的报警时 间。     

煤粒瓦斯扩散及扩散系数测定方法的研究

基于理论分析建立了第三类边界条件下的煤粒瓦斯扩散方程，并给出了解析解。对解析解的分析表明，第一类边界条件下及煤粒内部浓度均匀一致条件下的扩散是第三类边界条件下的特例或近似过程。煤粒瓦斯扩散过程能否近似简化成第一类边界条件下和内部浓度均匀一致条件下的扩散过程，取决于煤粒内部扩散系数和表面扩散传质采数的相对大小，文中介绍了这两个系数的测试方法，并给出了测试实例。     

养护湿度对混凝土内氯离子传输的影响

为得出早期养护湿度对混凝土内腐蚀介质传输的定量影响,以氯盐侵蚀为例,从水化度及孔隙率角度分析了混凝土养护湿度与氯离子扩散系数之间的相互关系,建立了不同养护湿度下氯离子扩散系数的计算模型.对制作的普通混凝土及掺纤维混凝土试件采用不同湿度进行养护,然后将试件在Na Cl溶液中分别浸泡60 d和180 d,测试得到的氯离子质量分数表明,早期养护湿度越大,混凝土的表观氯离子扩散系数越小.相对于正常浇水养护,饱水养护可降低氯离子扩散系数10%~20%,而不养护将使氯离子扩散系数增大14%~29%.纤维的加入能减弱不正常养护对混凝土耐久性的影响.最终利用试验数据回归得出了模型中不同材料所对应的参数,给出了不同湿度养护后混凝土的表观氯离子扩散系数计算公式.     

Experiment of gas diffusion and its diffusion mechanism in coal

In coal, the gas mainly exists in a free or an adsorption state. When the coal containing gas is damaged, gas desorption and diffusion will occur which can result in gas disaster. This research on gas desorption and diffusion provides a theoretical basis for gas disaster mechanism and prevention. The influence of pressure and temperature on gas diffusion is studied by the experiment. And the mechanism of pressure and temperature on gas diffusion is also analysed. The research results indicate that gas diffusion capacity increases with increasing temperature under the same pressure for the same coal sample. This is mainly because the temperature increases, gas molecular hot motion is severer, kinetic energy of gas molecular increases, and gas desorption quickens, therefore gas diffusion capacity changes stronger. Under other unchanged conditions, the greater gas adsorption balance pressure, the more gas adsorption content, and the higher the initial gas concentration. When gas diffusion begins, the greater the gas concentration gradient, the faster the gas diffusion speeds.     

海洋大气中氯离子在粉煤灰混凝土中的传输规律

为了实现海洋大气环境中粉煤灰混凝土耐久性使用寿命的预测,从氯离子在人工模拟海洋大气环境中粉煤灰混凝土中的传输试验出发,结合氯离子在非饱和多孔介质中的传输机理,研究海洋大气环境下混凝土内部微环境（微环境温度和相对湿度）及粉煤灰掺量对氯离子传输速率的影响程度,并与人工模拟海洋水下环境试验结果进行对比分析.研究结果表明：1) 在海洋大气环境与海洋水下环境下,氯离子在粉煤灰混凝土中的扩散模型形式上一致,粉煤灰的掺入对氯离子传输能力有一定的影响,但不会改变氯离子在混凝土中的传输机理.2) 当粉煤灰掺量一定时,微环境相对湿度越高（微环境温度一定）,海洋大气环境氯离子扩散系数越大;但微环境温度(微环境相对湿度一定)对海洋水下环境和海洋大气环境中氯离子迁移的影响程度不同.3) 粉煤灰掺量(微环境温度、相对湿度一定)对海洋水下环境和海洋大气环境氯离子扩散系数的影响规律不同.