扩散模型源项选取及其数值实验

以温排水模型为例，对扩散方程中污染源项的简化条件进行了数值实验，所得结论较为合理，且适用于污水排海扩散数值模拟．并对黄岛电厂三期工程温排水对海域环境的影响进行了预测．     

温排水数值模拟软件综述

随着计算机技术的发展,温排水数值模拟研究也在不断深入。对温排水数值模拟领域常用的商业软件FLUENT、MIKE21以及DELFT3D进行了简要介绍,对各自模型的优缺点及适用范围进行了分析研究,并对今后的温排水数值模拟的发展趋势提出了一些看法。     

电厂温排水余氯对水环境影响的数值模拟

以扬州第2发电厂三期工程温排水问题为例,利用二维水动力模型对温排水余氯受纳水域长江扬州段潮流场进行了模拟;以该数值模拟的潮流场作为余氯输运模拟的水动力条件,利用余氯二维对流-扩散模型预测了受纳水域余氯的质量浓度分布,并分析了这种分布对水环境造成的影响.结果表明:在不利水文条件下,温排水中余氯的质量浓度空间分布范围较小,较高质量浓度的余氯分布在排水口附近的区域;由于环境水体对余氯的稀释能力较强,温升带长度有限、宽度很小,温排水中余氯对鱼类的影响是间接和微小的,对长江水生珍稀动物的生态环境几乎没有影响.     

基于温排水总量控制的罗源湾火电规模研究

该研究采用平面二维水流温度场数学模型,在流速、水位验证的基础上对罗源湾规划火电规模的温排水进行数值模拟,预测湾内温度场的分布情况和影响范围,从海域温升控制角度科学评价规划火电规模的环境合理性,提出火电温排水总规模上限和火电规模控制要求,为区域产业布局规划的环境综合决策提供科学依据.     

长江河口石洞口电厂扩建工程温排水三维数值模拟

采用改进的河口海岸海洋三维数值模式ECOM,考虑潮汐、径流、风应力和江表面热通量的作用,计算和分析石洞口电厂扩建工程夏季温排水的输运扩散.数值模式计算流速流向和实测资料符合良好,表明模式能较正确地模拟长江河口的水动力过程.模式计算结果表明,温排水分布在沿岸一带,受径流作用,下游受影响范围远较上游大.在本工程排水口附近,大潮和小潮平均温升分别为2.34和2.84℃,表层温升为1.0℃的面积分别为0.09和0.20 km~2,底层温升为1.0℃的面积均为0.09 km~2.大潮期间流速大,平流和侧向扩散作用大,造成大潮期间本工程排水口附近温升大小、温升沿岸扩展的范围和量值明显比小潮期间小.     

北方某滨海核电温排水分布规律计算分析

感潮河段水流受上游径流和外海潮汐的双重影响,电厂温排水模拟具有较大的难度。一般而言,河口地区受潮汐影响较大,径流作用相对较弱。该文采用平面二维水流温升场数学模型对位于河口地区的北方某核电厂温排水进行了计算分析。在验证计算的基础上,对不同季节、不同机组容量下的温排水分布规律进行了预测分析,为核电厂取、排水工程布置及环境影响评价提供了依据。     

长江河口电厂温排水输运扩散数值模拟

本文建立长江河口温排水三维数值模式,模拟华能石洞口第一电厂二期改进工程和综合考虑整个长江河口电厂夏季温排水输运扩散,分析温排水对敏感目标的影响.受长江径流和混合作用,温排水沿南支南岸向下游输运扩散.在仅考虑本工程情况下,在排水口附近温升出现了超过2.0℃的区域,但在取水口温排水的影响微小,温升仅为0.04℃左右.全潮平均表层温升3.0、2.0、1.0℃的面积分别为0.12、0.6、1.42 km~2.潮周期和全潮平均温升1℃包络线未进入陈行水库水源地保护区.在综合考虑整个长江河口电厂情况下,温升超过1℃的影响范围大,主要分布在太仓发电厂至外高桥发电厂下游沿南支南岸约50 km的水域内.华能发电厂附近和下游水域温升显著,出现了温升超过4℃的较大范围.全潮平均表层温升3.0、2.0、1.0℃的面积分别为2.34、4.16、13.52 km~2.沿本工程取水口和排水口断面,温升沿岸大、离岸小,在近岸出现垂向分层.温升1℃等温线侵入了陈行水库水源地保护区.在陈行水库水源地二级保护区内大潮、中潮、小潮和全潮平均温升1℃的面积分别为1.9、1.82、1.75和1.83 km~2.长江河口电厂夏季排放温排水对青草沙水库和东风西沙水库水源地保护区,以及九段沙湿地自然保护区和崇明东滩鸟类自然保护区均没有影响.     

滨海电厂排水明渠消能防冲试验研究

本文主要针对沙特拉比格电厂排水明渠泥沙冲刷物问题进行了理模型试验研究.试验结果表明,电厂排水时,明渠水流进入深海后得到充分消能,码头前沿附近水流流态平稳;电厂排水明渠及码头附近滩地流速较小,低于滩地原型泥沙的起动流速,沿岸滩地不会产生冲刷破坏.     

美国滨海核电厂温排水及生态影响分析和启示

 分析了美国滨海18个核电厂（31台核电机组）温排水系统的设计特点及其对水生生物的影响。结果表明,在排水系统设计上,美国滨海厂址考虑了减小温排水对水生生物影响的措施,大部分厂址采用离岸排放,提高排水流速,有些则因地制宜采用缓冲池、设计三级堰、或者将排水口布置在取水口的上游,必要时使用闭式循环冷却水系统等。美国大部分滨海厂址温排水对水生生物的影响较小。中国核电厂机组数量较多,温排水量较大,应重视对水生生物可能产生的不利影响。在排水系统上,中国核电厂存在的主要问题有：近岸排放缺乏促进掺混的考虑,明渠排放对景观优化的考虑不够,有些电厂为了满足近岸海域环境功能区要求而设置的导流设施有碍于温排水的扩散等问题。应研究制定中国核电厂温排水影响评价导则,优化核电厂温排水排水系统的设计和建造,尽可能降低温排水对水生生物可能产生的不利影响。     

盐水入侵现象及其对电厂取水口位置的影响分析

通过对河口盐水入侵现象的分析,结合电厂温排放的实际情况,阐述了均质水体温排水的温度分布及取水口布置的一般规律,分析了盐水入侵时电厂温排水的影响,提出了盐淡水分层中取排水位置选择应关注的问题.     

感潮河段电厂温排水热影响范围的特征分析

本文根据二维平面浮射流的基本概念及感潮河段水文特征,综合分析了感潮河段电厂温排水的运动规律.利用原体观测的资料,建立了估算射流中心线温升的函数关系和估算等温升线所包围的表面积的经验公式.本文分析研究的结果,对于客观地评价电厂运行时温排水热影响范围、制定排放标准,具有一定的实际价值.     

水库水温分层的流场分析

水库水温分层是流体密度流现象的一种,其形成受库区内流场、太阳辐射和表层热交换的共同影响,而水温分层状态的出现又将影响水库来流在库区的流动过程和出库水流的温度.以流场与温度场耦合计算的立面二维水库水温模型为基础,对水温分层的主要影响因素进行了理论分析,结合数值模拟讨论了温度场与流场的相互作用,对分层状态与来流发展特别是与垂向流动的关系进行了剖析.认为一定的来流水温差和表层热通量是水库形成分层状态的必要条件;水库表层温跃层对紊动扩散的抑制使温跃层内纵向和垂向动量均低于层外水体,上游来流高温水遇此温跃层之后易被阻碍而形成密度流下潜;双温跃层主要由高温流动层通过紊动不完全侵蚀底部低温水层而形成;水库底部回流区方向受主流动层流线方向控制并随主流动层流线趋于水平而被压缩;泄流孔口高程处主流动层形成的流速切应变使附近温度梯度减小,等温线趋于稀疏,主流动层随流量增加而增厚.     

金属材料裂纹尖端温度场和热应力场的数值模拟

用数值模拟方法研究了金属裂纹尖端的温度场和热应力场的分布情况.模拟结果表明,由于金属材料裂纹尖端的绕流效应而导致金属材料裂纹尖端产生焦耳热源,焦耳热源能够在裂纹尖端很小的范围内熔化形成焊口,从而使裂纹尖端处的曲率半径显著增大.同时,在裂纹尖端附近在放电过程中将产生很大的热压应力,可显著地减少甚至是消除裂纹前缘处的扩展应力,抑制了裂纹的进一步扩展,达到止裂的目的.     

铝板坯半连续铸造充型过程三维流场与温度场耦合数值模拟

利用CFD商用软件Flow-3d对铝板珏半连续铸造充型过程中流场与温度场耦合作用下的凝固过程进行了数值模拟。分析了铝板坯半连续铸造充型过程中流场和温度场对凝固的影响，得到了流场、温度场的分布图和充型过程中自由表面的位置和形状图。表明合适的浇注速度可形成理想的充型模式和温度分布，避免某些铸造缺陷。     

果蔬冷藏间温度场和速度场的耦合关系探析

本论文应用有限元分析软件ANSYS/FLOTRAN对果蔬冷藏间的温度场和速度场进行了计算机数值模拟.通过对各模拟方案的结果进行比较和分析,得到了冷藏间温度场和速度场的耦合关系,从而为果蔬冷藏间温度场和速度场的求解提供理论指导.     

空调房间室内气流组织的数值模拟研究及应用

合理的气流组织是空调房间气流组织设计的主要内容,他不仅影响空调房间的空调设计参数,而且对整个空调系统的合理运行产生重要影响。采用CFD技术研究了送风参数对室内空气速度场和温度场的影响,并对其速度场和温度场进行数值模拟解算,解算结果与实际物理过程基本吻合,完全可以作为空调房间气流组织设计的一种技术手段,从而大大缩短了设计周期,同时对于改善室内空气品质、提高控制室内空气污染物能力、以及保证实现最优化设计都有着重要的指导作用。     

1700板坯中间包温度场的数值模拟及其优化

以1700板坯中间包为研究对象,应用FLUENT软件计算了中间包的温度场。结果表明：原型中间包内钢液温度分布不合理,两个水口出口温度不一致,且温降较大。优化后中间包内钢液温度分布更加合理,尤其是坝体高度555mm,并设导流孔的方案3为最优方案,此时中间包内钢液最低温度为1820．6K,最大温差为5K左右,进出口温差为1．9K。     

矿井三维地温场的反演分析

在对陶庄煤矿地质条件进行研究的基础上．建立了适用于陶压煤矿三维地温场的数学模型。在数学模型中考虑了地质沟造、地下水微循环、硫化物的热效应以及放射性元素的蜕变放热等等因素。采用数值计算方法根据实测点的温度值反演出陶庄煤矿和地温分布情况．为矿井深部地温预测和热害治理提供重要依据。     

介质阻挡放电等离子体热效应对流场影响的研究

在速度场和温度场测量的基础上,采用数值模拟方法研究了介质阻挡放电等离子体热效应对速度场的影响。分别利用二维粒子图像测速仪和红外热像仪得到了介质阻挡放电等离子体在静止空气中产生的速度场和温度场。通过实验中获得的速度场来验证数值模型的可靠性,而温度场则作为求解能量方程的边界条件。数值模拟结果表明,在无来流的情况下等离子体热效应对流场的影响比较明显,使局部水平方向速度大小提高近30%,但有来流时,由于对流换热使高温区减小,热效应对流场的影响减弱。     

热光场与运动二能级原子相互作用系统的保真度

借助于数值计算方法,研究了热光场与运动二能级原子相互作用系统的保真度,讨论了原子的初始状态、运动速度及光场的初始平均光子数对系统保真度的影响.结果表明原子初始状态、运动速度及光场的初始平均光子数都对保真度有不同程度的影响.