双层皮带机防雨罩流场和粉尘浓度场分析

上层运煤下层运粉煤灰的双层皮带机比常规单层皮带机高度增加，为了确定双层皮带机防雨罩的最适高度，防止在17 m/s强侧风环境下粉尘泄露污染环境，以气固两相流理论为基础，运用Fluent软件分别在有无强侧风的条件下，对双层皮带机的防雨罩内流场和粉尘浓度场的分布进行数值模拟。计算结果表明，强侧风会强化双层皮带之间形成的流动漩涡，从而可能导致粉煤灰被吹动，当侧风速度为17 m/s时不会导致形成的漩涡强度过大，粉煤灰不会被吹到罩外。有侧风时防雨罩顶部会出现非常高流速（高达55 m/s）的风，在对其进行强度设计时必须考虑由于强风冲击造成的受力。有侧风时防雨罩内粉尘浓度最大位置出现在运煤皮带和煤堆交界处，其次是运粉煤灰皮带和粉煤灰堆交界处，当侧风速度为17 m/s时，防雨罩外部空间的粉尘浓度均小于4×10^-6 kg/m³，满足《煤矿安全规程》的要求。     

不同岩性组合条件下顶板采动效应研究

针对工作面回采后采动顶板稳定性的问题,通过FLAC3D数值模拟软件建立8种不同岩性组合条件下顶板采动效应模型,研究不同组合条件下采动顶板的应力和位移分布变化规律。研究结果表明:顶板全为硬岩时顶板垂直集中应力最大,全为软岩时最小;顶板的剪应力集中区主要位于上覆岩层的硬岩中,剪应力最大组合顶板类型为软-硬-软-硬组合;在不同岩性组合顶板条件下,顶板为软岩时其变形量远大于顶板为硬岩及软硬岩结合时的变形量;相同顶板条件下随着距离的加大,顶板垂直位移量呈现降低趋势。研究结果可为工作面布置方式和顶板支护方式的选择提供参考依据。     

渗滤液在填埋场土层中运移规律及控制方法研究

以中国徐州某垃圾填埋场为工程背景,在现场测试和室内模拟测试的基础上,利用GeoStudio数值模拟软件对生活源污染质在垃圾填埋场中的运移进行了模拟,研究了渗滤液在压实黏土层中运移的时空变化规律,并揭示了运移机理,为研究生活源污染质在土层中运移的控制方法提供了理论依据。研究结果表明,非饱和压实黏土层的土-水特征曲线可分为平缓下降、快速下降和平缓稳定三个阶段;渗滤液在填埋场中的运移过程分为压实黏土层有效和压实黏土层失效两个主要阶段,且分界点为10年;随着运移时间的推移,渗滤液中溶质浓度的增长速度逐渐降低;可通过提高填埋场防渗层的防渗能力和排水系统的导排能力、增加垃圾体的坡度和对生活垃圾进行分类等方法控制生活源污染质在压实黏土层中的运移。     

基于指标函数的舰载机机队回收调度优化研究

由于复飞逃逸、飞行故障等因素随机发生, 传统静态调度方法难以有效解决动态随机调度问题。对此，提出一种基于飞机优先序指标函数的蒙特卡罗模拟-差分进化搜索的实时调度算法。在离线模拟回收环境下，由算法完成基于随机模型的指标函数系数优化，后由该指标函数实现对机队优先序的实时评估排序，进而完成回收在线动态调度。仿真结果表明所提算法能有效解决回收调度问题。在相同机队初始输入下, 目标值呈现较好统计特性, 其期望值能够快速收敛到一定范围, 且无复飞情况下着舰时间窗目标呈显著正态性; 不同回收机队输入对指标系数最优值的散布较小, 表明指标函数评估优先序具有较好的通用性和有效性; 模拟回收调度发现, 着舰成功率的提高将显著降低机队复飞次数, 提高回收效率。     

明渠紊流中淹没柔性植被流固耦合大涡数值模拟

水生植被广泛存在于天然河道、湖泊及湿地,是河流生态系统的重要成分.它通过改变明渠水流时均及紊动结构来改变河道水流阻力,并在水流作用下发生弯曲和摆动,形成复杂的流固耦合作用.研究柔性植被在水流作用下的运动响应,能够更精确地解析植被的阻水效应.本文采用基于嵌入式迭代浸入边界法的高效能三维紊流计算程序CgLes,开展流固耦合数值模拟,研究柔性植被在水流作用下的弯曲及运动响应,分析植被涡激振动特性及水流阻力规律.模拟结果表明,植被运动以展向摆动为主导,植被刚度对植被运动轨迹和摆动周期有显著影响,进而影响植被的阻水规律.在水动力条件相同的情况下,植被的摆动周期与植被的弹性模量有关,且不受流场影响.随着刚度系数增大,植被运动模式从准周期性摆动变成周期性摆动,最终发展为刚性情况下的静止直立状态;植被刚度较大且间距较小时,植被存在逆流向弯折现象;在刚度较大时,柔性植被随着水流而摆动,抑制流速发展;但是当柔性植被刚度较小时,植被接近倒伏,明渠的平均流速对比刚性植被情况增大;本文算例中植被刚度对平均流速的影响最大约为2.47%.植被间距对植被的下弯幅度影响较小,但对展向摆幅作用显著;平均流速随植被间距增大...     

加氢空冷器注水管道孔板流场及压降特性分析

加氢反应流出物空冷器(reactor effluent air cooler,简称REAC)作为石化装置重要冷换设备铵盐腐蚀风险较大,工程上通常采用空冷器前注水消除NH4 Cl等铵盐沉积堵管问题,因此,注水效果好坏直接影响石化装置的安全稳定运行.以某石化企业REAC前注水孔板为研究对象,通过分析不同孔数、等效直径比、相对厚度等因素对孔板压损系数的影响机理,评估孔板结构对多元流体均流平衡效果优劣.研究结果表明:在相同的孔数和等效直径比下,压损系数随孔板相对厚度的增加先快速减小随后趋于稳定,其临界孔板相对厚度为0. 822.在相同等效直径比和相对厚度下,薄孔板的压损系数随孔数增加先减小后增大,压损系数与管道出口流量呈负相关关系.综合考量下孔板相对厚度为1.474时,单孔孔板结构均流平衡效果最好.     

条件概率与刚性近似下高分子链非格子模型的Monte Carlo模拟

探讨了采用高分子链的实际键长、键角、旋转异构态和无扰链时的条件概率逐个链段地生成样本高分子链进行真实链和受限链分子构象统计研究的可能性.并就无扰链、尾形链、真实链的情况与完全计算法、Flory矩阵方法进行了比较.结果表明:在刚性近似下,使用无扰态时的条件概率生成样本高分子链的Monte Carlo模拟,其样本库能真实地重现平衡态时受限链和真实链的构象分布,适用于受限链和真实链的构象统计研究.     

反应装甲对射流干扰的数值模拟研究

基于爆炸式反应装甲与射流之间相互作用存在诸多影响因素,采用数值模拟方法探讨了反应装甲对射流的干扰问题. 建立了反应装甲和聚能装药的三维有限元模型,选取ALE算法进行数值仿真,得到了不同角度放置的反应装甲对射流的干扰过程和射流被干扰前后的速度梯度曲线. 仿真结果表明,随着反应装甲放置角度的增加,干扰的效果也随之增加. 数值模拟结果与实验结果进行了对比,符合较好.     

注射过程螺杆计量段三维流场的数值模拟

针对头部无螺纹和有螺纹的注塑螺杆,使用POLYFLOW软件数值模拟了注塑机螺杆计量段熔料在注射过程中的三维等温流场.讨论了两种螺杆流道的yz平面上和xy平面上不同时刻的速度场、压强场、剪切应力场和黏度场.计算结果表明,有螺纹的注塑螺杆沿着螺杆的轴线方向其速度梯度和压强值明显地增大,加强了头部熔料的剪切稀化作用,使熔料黏度降低.螺杆头部的螺纹明显阻碍了后方熔料向前流动,使得螺杆螺槽中熔料的速度梯度和压强降低,黏度增加,剪切稀化作用减弱.