新峪矿6114综放面回采期间采空区漏风测定

对新峪矿6114综放面回采期间采空区漏风的基本情况及测定目的,采空区漏风测定过程,测定方法和计算方法进行阐述,并确定采用SF6示踪气体连续定量释放法对采空区漏风进行定量测定,为准确测定漏风量,需对示踪气体释放量、释放点和采样点的位置等参数进行准确计算.本文对此进行了深入的分析,并结合现场进行了漏风实测,对实验数据进行了...     

全封闭组合电器室SF6气体泄漏分布规律与气体检测布置策略

全封闭组合电器(GIS)在运行过程中不免故障,会出现SF6气体泄漏的问题,这不仅会对设备维护人员的人身安全构成极大威胁,也会对环境造成难以估量的负面影响。目前,SF6气体检测及回收装置布置策略缺乏理论指导。针对盆式绝缘子开裂而造成的SF6气体泄漏事故,本文基于FLUENT软件,结合SF6气体泄漏的两相流三维非定常态湍流流动特征,搭建三维传递现象模型,进行真型尺寸GIS站室泄漏SF6气体分布规律仿真研究。分析了GIS设备因故障而发生气体泄漏时,SF6气体扩散的过程及SF6气云的分布规律,比较了不同位置、不同方向出现单点泄漏时SF6气体的扩散分布情况。再结合GIS室实际空间布局,指出应在贴地安全警示带距离地面0.5m处及GIS设备上方沿纵横方向均匀布置SF6气体检测设备,形成立体的空间密集网状检测系统。     

基于混合高斯背景模型的SF_6泄漏自动检测

为了能够针对可能发生的SF6泄漏情况,进行连续及时的无人监测,基于红外辐射成像技术提出一种自动检漏方法。利用SF6泄漏在红外视频中类似烟雾的动态特性,采用混合高斯背景建模的方法进行SF6气体的泄漏检测,并基于数学形态学方法去除斑点等噪声,完成对泄漏区域的自动标记定位。通过对多个红外气体成像检漏仪采集到的SF6视频进行泄漏检测,实验结果表明,该方法能克服光线变化等背景扰动影响,实现泄漏点的检测和定位。     

高斯烟羽模式在滨海复杂地形厂址应用的有效性初探

应用福建惠安核电厂址SF6野外示踪试验数据来验证在核电厂的国内外导则中经常使用的高斯烟羽模式的有效性。结果分析表明，高斯烟羽轨迹模式在复杂地形滨海厂址的应用有效性明显优于文中所提到的高斯烟羽风向模式。     

矿井采空区漏风的定量检测

矿井采空区漏风量小,当需要定量检测漏风量时,可采用示踪气体连续定量释放法,该方法原理简单,操作简便,释放量小,检测精度高,可以定量分析漏风情况.为准确测定漏风量,需对示踪气体释放量、释放点和采样点的位置等参数进行准确计算,并对实验分析条件有较高的要求.本文对此进行了深入的分析,并结合现场进行了漏风实测,取得了良好的效果.     

海底输气管道泄漏扩散可视化仿真软件开发

为实现海底输气管道泄漏扩散结果的实时可视化仿真,对海底输气管道泄漏扩散可视化仿真软件进行了结构分析与功能模块划分,以数值模拟实验为基础建立了海底输气管道泄漏扩散模型数据库,编写Matlab程序读取数据库信息并进行简化处理,生成了泄漏气体扩散影响范围数据点矩阵。使用统计学方法,并引入边界曲线拟合系数对泄漏影响范围边界进行曲线拟合,实现了对泄漏气体影响范围的实时判断。在此基础上,使用Matlab/C++混合编程方法,完成了海底输气管道泄漏扩散可视化仿真软件设计及开发。     

40.5kV低SF_6含量气体绝缘金属封闭开关柜样机研制

SF6气体是6种温室效应气体之一,气体绝缘金属封闭式开关设备(C-GIS)目前基本采用SF6气体作为绝缘介质,研制一种减少或杜绝SF6气体使用的低SF6含量气体绝缘开关设备成为当下开关领域亟待解决的问题.基于现有40.5kV SF6气体绝缘开关柜气室建立三维模型,计算其电场分布、载流温升、场强等特性并对存在问题进行仿真优化;确定SF6体积分数为30%、充气压力为0.15MPa的SF6-N2混合气体为开关柜气室绝缘介质;优化设计后气室内电场强度最大值明显降低,隔离断口、接地断口、真空灭弧室绝缘拉杆的电场强度最大值分别由7.28、7.81、8.24kV/mm降至5.05、5.03、4.21kV/mm,1.1倍额定电流时气室内温度最高值为67℃.基于上述结论研制一种40.5kV低SF6含量C-GIS样机,对样机进行工频耐压试验、雷电冲击耐压试验和温升试验,样机无闪络现象发生,温升符合国家标准要求,顺利通过型式试验测试.     

地下水电站GIS电缆层SF6泄漏防护的通风数值模拟分析

地下水电站GIS电缆层存在SF6重气泄漏并引发事故的可能性,需要对其防护通风系统的设计进行研究.讨论SF6重气泄漏扩散的物理过程,通过对GIS电缆层内SF6气体泄漏量、排风量、排风口数量及位置等影响因素分别进行数值模拟,分析各影响因素下GIS电缆层内SF6气体浓度场分布的规律,为此类水电站厂房通风系统的正确设计提供依据和科学指导.     

地下水电站GIS电缆层SF_6泄漏防护的通风数值模拟分析

地下水电站GIS电缆层存在SF6重气泄漏并引发事故的可能性,需要对其防护通风系统的设计进行研究.讨论SF6重气泄漏扩散的物理过程,通过对GIS电缆层内SF6气体泄漏量、排风量、排风口数量及位置等影响因素分别进行数值模拟,分析各影响因素下GIS电缆层内SF6气体浓度场分布的规律,为此类水电站厂房通风系统的正确设计提供依据和科学指导.     

综放无煤柱复合采场漏风示踪分析

针对综放无煤柱复合采场漏风形式的复杂性，在山东兖州东滩矿对综放工作面邻近通风系统进行压能测试，初步确定采场漏风源汇，用瞬态法释放SF6示踪气体，通过测试分析综放复合采场各漏风点的漏风风速和采场漏风量及其分布情况。     

CALPUFF在复杂地形条件下的近场大气扩散模拟研究

利用在湖南省丘陵河谷地区开展的高时空分辨率大气扩散综合实验资料, 研究美国国家环保局(USEPA)推荐的导则模式CALPUFF (California Puff Model)在复杂地形条件下近场应用的适用性。采用不同时间分辨率的诊断风场和不同扩散参数计算方案, 模拟不同气象条件下的近场地面浓度分布。通过与示踪实验实测采样浓度对比分析, 得到: 采用实测湍流廓线资料计算扩散参数能够较好地模拟近场浓度分布; 将实测湍流速度标准差与稳定度参数的拟合关系替代CALPUFF默认的湍流参数化方案, 能够改进默认相似性理论方案的模拟结果; 风速较大、风向稳定时, 模拟结果对风场的时间分辨率和扩散参数计算方案的敏感性较弱; 风速较小、风向多变时, 需采用逐10 min风场模拟地面浓度场分布, 且实测湍流方案模拟结果相较于相似性理论方案模拟值偏大, 并更接近实测值。总之, 采用逐时风场和实测湍流方案, 或逐10 min风场和修正后的相似性理论方案的CALPUFF模式能较好地模拟研究区域复杂地形的近场峰值浓度。     

苯储罐泄漏事故的仿真研究

为了解决化工企业中常见的危险化学品泄漏问题,以河南神马尼龙化工厂苯储罐区为例,在3个基本假设条件下,运用重气扩散模型和湍流模型,对苯储罐泄漏事故过程进行模拟和浓度云图分析,从而进行安全区域判定.研究结果表明,苯泄漏后在事故源方向沿下风向形成烟团扩散带,处于混合层的烟羽则会以相等的速率向垂直和水平方向扩散;对与不同风速下的泄漏情况,应采取相应的防护措施.研究结果实现了可视化仿真和现场数据管理功能,为处理苯泄漏事故提供了技术支持.     

地质封存中CO2泄漏的非稳态扩散数值模拟研究

针对碳捕集与封存技术中泄漏监测的难点,利用数值模拟方法研究了地质封存中CO2泄漏的非稳态扩散,以及不同的垂直风廓线形式、大气、地形等因素对非稳态扩散模拟结果的影响,探索了地质封存中CO2泄漏扩散的分布规律.研究结果表明:不同风廓线下CO2泄漏的扩散规律基本一致,仅在垂直方向上CO2的体积分数略有差异;大气层结不稳定程度越高,越有利于泄漏气体的扩散;风速越大,扩散达到稳定所需要的时间越短,稳定的CO2的体积分数越小;大气温度越高,同一高度上稳定的CO2体积分数越大,越有利于泄漏气体的垂直扩散;地表面粗糙度越大,越有利于垂直湍流波动的形成,当水平扩散减慢时,CO2达到稳定所需要的时间延长.     

复杂地形大气污染物传输和扩散的高分辨率模拟

使用一套耦合的模式系统模拟了浙江三门海岸复杂地形示踪试验的扩散过程。模式由风场诊断模式Calmet和拉格朗日随机游走扩散模式RPPM组成,Calmet提供高分辨率风场,RPPM计算地面浓度用以和实际观测值比较。在每次实验中,示踪物浓度在取样点处测得,所有的取样点分布在几条弧线上以便捕捉到烟流主体。由两种方法得到的地面浓度比较表明,这套模式系统较好地模拟了烟流的轨迹和地表浓度分布。     

太原市冬季气象条件对污染物PM10迁移扩散的模拟研究

利用CALPUFF和HYSPLIT模式,以太原一电厂为污染源,模拟了初冬时段PM10的扩散过程,在分析地形及复杂风场对污染物扩散的影响时,研究了PM10在典型气象条件下的迁移扩散.模拟计算结果表明:气象条件不利于污染物扩散,造成太原市区西部古交和万柏林间高PM10浓度区;同时,小静风条件下的局地环流造成市区PM10浓度较高.还探讨了利用模式结果和监测数据估算源项的方法,研究表明,数值模式可以用来进行大气质量模拟并进行污染源管理.     

福建漳州沿海大气扩散特性的数值分析与模拟

用福建漳州地区的实测气象资料, 结合风场诊断、轨迹分析和随机游走模拟方法, 分析漳州核电厂所在地小尺度( 40 km ×40 km) 范围内的大气扩散特性, 并与现场扩散示踪实验数据比较。结果表明, 该地区的扩散输送总体受天气系统和海陆风环流二因子影响。研究范围内的风场在水平方向的空间变化不大, 扩散烟流基本平直。海陆风环流因子所致的风场时间变化和风向摆动对当地扩散有重要意义。随机游走模拟方法较好地反映出当地大气扩散的定量特征, 但复杂地形与海岸气象条件的联合作用, 仍使模拟结果与示踪实验结果的统计比较显得离散。     

基于Lagrangian模型与Eulerian模型耦合的建筑物周边气体扩散模拟

该文旨在建立一个适用于城市建筑物周边的基于Lagrangian模型与Eulerian模型耦合的气体扩散数值模型,同时具有Lagrangian模型与Eulerian模型各自的优点,提高预测精度。该文利用耦合模型对单个建筑物周边的气体扩散过程进行数值模拟,并将平均风速、湍流动能和平均浓度几个参量的结果与风洞实验数据进行对比分析。结果表明,耦合模型对于建筑物周边靠近扩散源和远离扩散源的区域均能给出较高精度的预测结果。最后,利用COST-732模型评价方法对Lagrangian模型、Eulerian模型和耦合扩散模型实施了评价,其中耦合模型的评价结果最好。     

基于CALPUFF模型的毒害性气体泄漏事故三维动态模拟方法——以开县井喷事故为例

针对目前基于大气扩散模型开发的应急管理 GIS 系统中存在的时空分辨率低、未考虑三维地形等问题, 提出一套基于CALPUFF模型的三维气体扩散模拟方法。经过多层计算, 获得气体扩散浓度的三维时空分布数据。 通过Marching Cubes可视化技术读取并显示 , 可以实现三维空间的气体动态扩散效果 。以“12·23”开县特大井喷事故为案例进行模拟, 并开展二、三维对比以及模拟数据与实际情况对比分析。结果表明, CALPUFF模型三维计算得到的气体浓度在量级和空间分布上具有较高的精确性, 三维时空动态模拟具有较高的时空分辨率和重建效率, 可以达到较好的可视化效果, 能够更好地表达气体泄漏过程和扩散规律, 为应急管理提供重要的辅助手段。     

指数律参数选取对指数和廓线精度的影响

基于广州市主城区水平比例尺为1:7 000和垂直比例尺分别为1:500、1:1 000、1:2 000的三维建筑模型,在B类边界层中性流条件下进行风洞模拟. 利用26个测点、15个高度的西北和东南两种盛行风况下的风速数据,分析指数律参考高度zref、零平面位移d、采样厚度t等3个参数对指数α和拟合精度的不确定性影响,并为指数律应用中精度的提高提供了相应的建议. 实验结果表明:参考测点最高高度α的均值和离散度相对较小,且拟合较为理想;d的引入能提高拟合精度,且与α呈负相关;不考虑零平面位移d的指数律尤其对下垫面非均质、测点众多的研究更为实际;不同粗糙程度的下垫面,α在0.25-1H廓线厚度段内收敛,是理想的采样厚度.