竖管式扩散器排放近区试验研究

结合我国排放口设计的发展方向,通过物理模型对竖管式扩散器排放近区的稀释特性和竖管间距、喷孔布置等因素对表层初始稀释度的影响进行了研究,研究结果表明,对于潜管排放,密排不是唯一的最佳排放形式,合理的竖管及喷孔布置是获得较好稀释效果和节省工程造价的有效途径．     

紊动射流的近区初始稀释

本文研究运动淡水水体中紊动射流的近区掺混规律.应用紊动射流特征长度比尺法给出了射流中心线轨迹及初始稀释度模型.通过底部潜没扩散器排放与岸边单孔排放水槽试验,建立了扩散器工程参数:出口流速、孔数、扩散器长度、孔径等与污水带轨迹及初始稀释度之间的关系.以实例介绍了成果的工程应用.从稀释扩散能力看,底部潜没排放方式明显优于岸边排放方式.结果表明:长度比尺法物理概念明确、计算简单、应用方便,特别适合于扩散器工程的规划和初步设计.     

喷口射流对环境泥沙的冲淤规律

我国的排海工程扩散器多设置在多泥沙的河口、海湾等浅水水域中，为了使排放污水能够得到更大程度的稀释和扩散，应尽量降低上升管高度，以充分利用宝贵的水域空间，但上升管高度的降低增另了泥沙淤埋扩散器的可能性，结合上海污水治理二期工程白龙港排放工程的研究，利用模型相似及泥沙运动理论，对泥沙淤埋和浑水环境两种情况进行喷口射流对环境泥沙的冲淤规律试验，分析了扩散器各可行性方案在上升管高度尽可以降低后的冲淤能力，     

气泡行为对表观传质系数的影响

本文采用ＣＯ２吹入并溶解于 ＫＯＨ溶液的模型，模拟研究了液体金属的吹气精 炼工艺中气泡的行为及其对表观传质系数的影响。研究结果表明，气泡行为随喷孔雷 诺数而变化；表观传质系数主要取决于喷孔直径和喷孔雷诺数；增大表观传质系数的 关键在于尽可能减小气泡形成时的尺寸。     

污水扩散器非均匀排放水力设计计算

结合上海市污水治理二期工程，介绍了排海工程中扩散器水力计算的新方法，通过控制扩散器三通及喷头局部阻力系数，使各上升管出流量不均匀分配，根据伯努利能量方程组建立数学模型，用数学模型来计算扩放器上升管出流量和水头损失，并通过扩散器水力模型试验进行验证，结果表明，数学模型计算结果与物理模型实测值非常吻合。     

污水海洋处置稀释扩散河工模型试验装置

污水海洋处置稀释扩散河工模型试验装置的建立包括模型试验理论基础、试验装置设计与制作、潮汐控制系统、数据采集系统及试验装置率定等 .建立后的模型试验装置应用于上海市白龙港第二污水排放口系统近区稀释扩散模型试验 ,对汇集污水量为 170万m3·d- 1 ,扩散器长度为 2 0 0m ,直径为 42 0 0mm ,6根上升管的直径为 14 0 0mm ,按模型比尺缩小 ,在不同工况下进行了稀释度试验 ,试验过程反映污水随长江口涨落潮流向上游或下游稀释扩散 ,同时在不同的潮型下 ,稀释 5 0倍、10 0倍等稀释度所包络的水域面积也不同 .试验结果表明 :模型设计正确 ,试验装置合理 ,潮汐控制先进 ,数据采集可靠 ,模型率定关键 .此装置的开发对研究污水海洋处置稀释扩散具有重要作用     

位移式扩散器近区稀释扩散特性试验研究

对水位变化范围较大的长江上游江段采用位移式潜没多孔扩散器处置少量无毒废水进行模型试验研究，分析其近区稀释扩散特性，提出了长江上游Ｗ市味精厂位移式排污扩散器工程参数。     

大亚湾石化工业区污水排海工程扩散器的数值模拟

结合大亚湾石化区工业污水排海工程,利用FLUENT软件,采用标准k-ε湍流模型,对特定结构参数扩散器内流体的流动情况进行了数值模拟,得到扩散器各喷口的流速、喷口流量及主管流速等;并把模拟结果与试验结果进行了比较,误差分别在3.6%、6.4%、0.4%以内,表明FLUENT软件可以较准确地模拟扩散器内流体的流动情况。     

考虑雷诺相似的串联双立管涡激振动模拟研究

针对物理模型试验的缺点提出一种同时满足重力相似准则和雷诺相似准则的模拟方法。基于此方法采用ANSYS/CFX对不同间距的串联双立管进行了圆柱绕流和涡激振动模拟研究,并从受力系数、涡街发放等角度对模拟结果加以分析。结果表明:在整个间距范围内,下游立管所受涡激升力、脉动拖曳力系数以及响应振幅均明显大于上游立管。当间距为6～12倍管径时,上下游立管两向受力系数及响应振幅比其他间距情况大了约一个数量级;当间距为12倍管径时,两立管的受力系数和响应振幅均最大。当间距小于等于4倍管径时,两立管间无明显涡街产生,下游立管后方涡街以2S模式发放;间距大于等于6倍管径时,上游立管后方涡街以2S模式发放,下游立管后方涡街为2P模式发放;总的来说,在雷诺数1.35×105工况下,以圆柱绕流模拟来代替涡激振动所得结果差距不大,以此作为工程设计依据是安全可靠的。     

河道扩散器排放下游流速和浓度分布的预报

应用作者所取的河道扩散器排放的流场的数值模拟计算成果和水槽试验资料的基础，分析了流动水体中多孔射流排放下游流场的主要影响参数。根据射流与环境水体的掺混稀释特性，采用虚拟扰动源的处理方法，给出了描述河道扩散器排放下游流速的浓度分布的公式。该公式的计算结果与数值模拟及实测值吻合良好。     

典型低矮双坡房屋并列布置平均风压干扰效应的风洞试验研究

采用同步测压技术对华南沿海地区大量存在的低矮双坡房屋进行刚性模型风洞试验,考虑并列布置工况风荷载的干扰效应并用体形系数 来描述房屋表面在各个工况下的平均风压系数。结果显示：领近施扰建筑的屋面及纵墙的体形系数随干扰间距的变化明显,表现为随着间距的增大先增大后减小。在间距分别为0.5m和1m时取得最大值。而施扰建筑的有无以及干扰间距的变化对远离施扰建筑的屋面纵体以及迎背风山墙的体型系数基本无影响,其值在各个工况下基本保持稳定。     

针辊式高压静电分选机电晕极结构优化

为提高针辊式高压静电分选机的分选效率,须寻求最佳的电晕极结构. 利用自制针辊式高压静电分选机,固定针辊距离为d=50 mm,进行针辊放电实验. 通过调整电晕电压、放电针间距及长短针排列方式,探讨分选电场分布规律,对针结构进行优化. 结果表明,放电效果随针间距减小会出现先增强后减弱的过程,当针间距为12 mm时达到最大值;在最佳针间距下,将针的长度按30 mm-15 mm-30 mm的方式排列,得到了更好的放电效果,转辊表面电荷量在15 kV时可提高33%;应用Matlab软件,模拟了不同针间距对放电的影响,为静电分选机的优化设计提供了依据.      

水平圆形浮力射流稳定性及混合特性研究

在对静止环境中有限水深水平圆形热浮力射流进行数值计算的基础上,对不同射流和环境条件下的两种流动类型:热水以浮力表面层形式向下游扩散的稳定排放和浮力热水与环境水体发生二次挟带的非稳定排放的判据进行了验证,并对流动的稀释度特性进行了研究.认为在稳定排放条件下,浮力热水在近区快速地被稀释,近区局部水温较高;而非稳定排放条件下,近区局部水温较低,浮力热水向下游的影响范围较广;给出了稳定和非稳定排放下的表面最小稀释度公式;最后拟合出了表面碰撞区中心点位置的公式,为流动区域划分提供了量化依据.     

波流环境中多孔射流三维数值模拟

建立了波流环境中多孔射流的三维大涡数学模型,探讨了波流共同作用下多孔射流的扩散和稀释机制,分析了孔间距对双孔射流、射流与环境水体相互作用的影响,并给出了最优相对孔间距。模拟结果表明：在波谷相位时刻,由于横流与波浪相互作用强烈,流场内的三维涡旋结构丰富、尺度较大、数目众多,有利于射流与环境水体、射流与射流之间的掺混,这是波流环境比单一横流环境中多孔射流运动扩散效果更佳的主要原因;随着孔间距的增大,双孔射流之间的相互作用慢慢削弱,而射流与环境水体之间的相互作用却在不断增强;双孔射流在孔间距为7.0倍管口直径时扩散效果最好。     

放矿椭球体排列理论的合理性探讨及实验研究

对基于椭球体排列理论的采场结构参数设计方法存在的缺陷和不足进行了探讨和分析,主要包括该理论是否遵循了放出体和崩落体一致原则、将放出体相切最优原则等价于纯矿石放出体相切最优原则是否合理、认为放出体相交便会造成矿石贫化的说法是否科学,以及高分段结构计算公式的合理性等几个方面.设计并开展了三组不同结构参数的物理放矿实验,实验结果表明,由于放出体与崩落体形态不符,导致大间距结构参数方案的矿石回收效果最差.理论分析和物理实验均表明,基于椭球体排列理论的采场结构参数设计方法存在一定缺陷,有待进一步的改进和完善.     

强风作用下港口集装箱群干扰效应的数值模拟

数值模拟港口集装箱群在强风作用下的倾覆干扰效应,分析集装箱群的倾覆临界风速干扰因子随集装箱堆放的排数、间距和层数变化的规律,并比较两堆和三堆集装箱的干扰因子.结果表明,集装箱堆局部集装箱的倾覆临界风速要比集装箱堆整体倾覆临界风速要小;随着层高的增加,各堆集装箱群的倾覆临界风速均相应的减小;随着排数的增加,各堆集装箱群的倾覆临界风速均相应的增大;随着间距的增加,各堆集装箱群的倾覆临界风速逐渐接近于单堆集装箱群.     

深水钻井隔水管系统配置及动力学特性分析

针对钻井隔水管钻井隔水管问题，总结了海洋隔水管基本配置特征，使用变分原理推导了隔水管动力学数学方程，确定了考虑上下端旋转刚度的边界条件，建立了波浪载荷影响下的隔水管动力响应分析模型，利用埃尔米特三次差值函数对其进行离散，分析了不同工况对隔水管变形特性的影响。结果表明，顶张力越大，隔水管的位移越小；海流类型对隔水管的变形特征具有明显影响；海流的表面流速对隔水管的变形影响十分显著，表面流速增加时，隔水管位移大大增加；常规海况下，风速较低，风速对隔水管动力响应的影响很小；但当系统遭遇极端天气（如台风）时，隔水管的位移会明显增加。     

实际叶型前缘冲击冷却换热的液晶显示实验研究

采用液晶显示技术,对两种实际叶型的前缘凹面的模拟表面在大冲距范围内进行了射流冲击热实验,并与半圆凹面的换热进行了比较.研究结果表明,在小冲击距时,随着冲击面曲率的增大,滞止区内的换热较之半圆面有所增强;在实验参数范围内,两实际叶型表面的Nus比半圆面约高12%;对于相对喷嘴间距为227的情况,所研究的3种曲面的Nus随相对冲距的变化存在一个极值点;对于相对喷嘴间距为135的情况,未发现有极值点.此外,还给出了换热准则关系式