沉沙池沉淀效果的数值分析

通过求解流动及悬浮物输移控制方程,提出了一种模拟沉沙池中悬浮物运动的数学模型,并采用该模型研究某典型圆形沉沙池内的流场、悬浮物浓度分布及沉淀效率。该模型基于非正交网格有限体积法,具有准确模拟沉沙池内倾斜底板、挡板等复杂边界的能力。结果表明,实际沉沙池内的流速分布及沉淀效果与理想沉沙池的假定及结论有明显差异。本数学模型可用以定量分析沉沙池几何形状的改变对沉淀效果的影响。     

基坑周边建筑物不均匀沉降变形的模拟分析

为解决基坑工程对周围建筑物产生影响的问题,应用弹塑性大变形理论对桩-锚支护形式下基坑开挖引起的周边建筑物不均匀沉降问题进行了模拟分析.分别研究了建筑物距基坑8.5、17.0、25.5和34.0 m时,锚杆层数、开挖深度等因素对周边建筑物不均匀沉降变形的影响.研究表明:当建筑物与基坑的距离小于1.5H(H为基坑开挖深度)时,建筑物的不均匀沉降变形受锚杆层数的影响较大,并随锚杆层数的增加而减小,当建筑物与基坑的距离大于1.5H时,建筑物的不均匀沉降变形受锚杆层数的影响不大;一般地,建筑物的不均匀沉降变形随基坑开挖深度的增加呈现正-负-正的变化趋势,即出现了倾斜方向的变化;当基坑开挖深度大于临界开挖深度时,建筑物的不均匀沉降变形显著增大.     

平流式沉淀池数值模拟分析

利用前人已建立的二维沉淀池数学模型计算沉淀池内水流的流场和过流曲线,并进行验证,结果表明,该模型能够很好地模拟沉淀池中水流的流动以及示踪剂在池内的流动过程．利用该模型,分别计算平流式沉淀池在不同挡板位置、进水口流速和沉淀池长高比下的水流流场、悬浮物的浓度场,并用示踪剂分别计算其过流曲线．分析比较挡板位置、进水口流速、沉淀池长高比等对沉淀池运行效果的影响,并依此确定沉淀池合理的挡板位置、长高比和进水口流速．     

氯接触池中溶质输移与消毒过程的数值模拟

为使饮用水处理中氯接触池达到较高的掺混和消毒效率 ,提出一种数学模拟方法。采用二维水流动量方程和连续方程、自由氯的反应过程一阶动力学方程和细菌数量衰减过程的 Chick- Watson公式等组成的模型 ,计算了氯接触池中溶质输移与消毒过程。对 3种涡粘性湍流模型与 3种差分格式的不同组合下计算所得到的多组模拟结果进行了分析 ,并与试验数据进行了比较。研究表明 :通过数值方法对池内的水流紊动结构及自由氯输运、反应和细菌生灭等过程进行计算模拟 ,与仅依据不同设计方案所得滞留曲线进行评价的做法相比 ,更有利于比较内部细节的设计 ,方便地判定不同设计方案的运行效率     

搅拌槽内多相流动数值模拟研究进展

综述了过程工业中广泛应用的搅拌槽反应器内多相流动数值模拟研究的进展.讨论多相湍流模型、相间作用力模型及搅拌桨处理方法等重要的数值模拟技术和方法,并对有关的计算模型进行了比较分析.针对搅拌槽内的各种多相体系,论述了不同研究者在桨区处理、相间动量传递描述和分散相的引入对体系湍流特性影响等方面的模拟方法并对结果作了比较.提出了需要进一步深入研究的课题.     

平流沉淀池橡胶止水带变形缝的施工技术

分析平流沉淀池橡胶止水带变形缝出现漏水的主要原因,介绍橡胶止水带的安装和变形缝施工措施以及采用柔性材料灌浆加“O”形橡胶止水带填缝补漏方法。     

基坑开挖对近邻建筑物沉降影响的数值模拟

基坑开挖引起的近邻建筑物沉降变形是多种因素耦合作用的结果，现有的计算理论很难考虑这种多因素的耦合作用。针对这一问题，采用大型工程软件FLAC-2D对土钉墙支护形式下基坑开挖引起的近邻建筑物沉降问题进行了数值模拟分析，得出了一些基本结论：基坑开挖深度较小时，建筑物的绝对沉降量随基坑开挖深度的增加而接近线性增加，并受建筑物层数的影响较大；建筑物的不均匀沉降随基坑开挖深度的增加而增加，但增加量随建筑物距基坑距离的增加而减小；建筑物的倾斜方向随建筑物与基坑距离的增加由背离基坑方向转变为朝向基坑方向等。     

储液罐子结构数值仿真分析

由于有限元仿真需要假设材料性能,难以真实全面的反映储液罐的地震响应;而振动台试验只能完成较小比例的模型试验,与储罐原型差距很大。为此,提出了储液罐子结构振动台试验方法。采用Malhotra力学模型,将储液罐划分为试验子结构(罐底和土体)和数值子结构(储罐和液体)两部分。试验子结构放在地震模拟振动台上进行试验研究,数值子结构部分由计算机进行模拟。仿真计算表明:储液罐子结构仿真结果与全结构的非常吻合,仿真计算的储罐基底剪力与规范算法接近。     

某高速公路软基沉降的ADINA数值模拟

针对我国目前高速公路软土地基沉降处理的问题,运用大型非线性有限元分析软件ADINA对堆载预压下的软土地基沉降变形进行数值模拟分析,研究软土地基沉降变形特性及规律。通过有限元模拟,得出的最终沉降结果与实测值相比误差百分比为13.03%,结果基本一致。证明运用ADINA软件对其进行数值模拟是可靠的,可以用ADINA软件模拟的手段代替实验是经济可行的。并且通过对分级加载预压下软基水平和竖向的位移变形进行分析,得出了预压载荷下软基变形的一些规律。     

莱斯信道下跨层系统的频谱效率分析

为提高无线通信网络在传输中的频谱利用率,提出一种莱斯信道下的跨层系统.该系统联合了物理层的自适应调制技术与数据链路层的自动重传技术.利用从接收端反馈回的信道状态信息和自动重传请求,发射端自适应调节调制模式,自动重传发射数据.推导了莱斯信道下,跨层系统的频谱效率和中断概率的封闭表达式,以及固定调制模式系统的频谱效率的表达式,并利用推导的表达式进行仿真.结果表明,对比仅有自适应调制的系统,跨层系统的频谱增益大约是1.5 dB;而与仅有自动重传的系统相比,其频谱增益最大达到3 dB.     

钢制球罐有限元疲劳分析设计

针对1000 m^3钢制球罐,采用ANSYS软件,按照两种不同的有限元建模和网格划分方案,进行了疲劳分析设计.结果表明,两种方案可行,并且能够相互对比验证,从而为工程中对球罐进行疲劳分析设计提供了参考.     

Retinoid X receptor activities of source waters in China and their removal efficiencies during drinking water treatment processes

There is increasing evidence of estrogenic activities of source waters and drinking waters in China based on estrogen receptors(ERs) testing.However,relating such activities to retinoid X receptors(RXRs) in both drinking and source waters are lacking.To rectify this situation,we assessed 23 source water samples from six major river systems in China.We also collected samples at various stages of water processing from three drinking water treatment plants(DWTPs) using a two-hybrid RXR yeast assay with and without metabolism.No RXR agonistic activity was observed,but significant antagonistic activity was detected in all sample extracts.The RXR antagonistic activities of source water sample extracts ranged from 15.2% to 57.8% without metabolism and 11.5% to 68.3% with metabolism,respectively.In the drinking water treatment processes,RXR antagonistic activities without metabolism and with metabolism of up to 31.4% and 37.5% were removed,respectively.Nevertheless,the remaining RXR antagonists in treated drinking water from these source waters could still be harmful to human health.To the best of our knowledge,the occurrence of in vitro RXR disruption activities in source and drinking water has not been previously reported in China.Therefore,an attempt was made to conduct detailed studies investigating RXR disrupting activities and their possible risks in source and drinking water.     

相变蓄热水箱蓄热性能数值模拟研究

在封闭静止的蓄热水箱中添加相变材料可以增加水箱热容量、延长水箱升温时间。分别建立了有、无相变单元蓄热水箱的物理模型,利用有限体积分析法对蓄热水箱加热过程进行数值模拟,探讨了封闭水箱加热过程中相变单元的熔化规律和相变单元对水箱温升的影响规律。研究结果表明相对于纯水蓄热水箱,当蓄热水箱中加入占水箱容积9.05%(体积分数)的相变单元、其平均温升29 K时,蓄热水箱的整体热容量提高了25.58%,加热时间延长了1 100 s;蓄热水箱内只在垂直方向上存在热分层,导致含有相变单元的蓄热水箱较高位置处的相变单元先熔化,降低了较高位置处水的温升速率,使得相变蓄热水箱和纯水蓄热水箱的热分层剧烈程度存在差别;以最大温差值作为判断水箱热分层剧烈程度的依据,不同加热功率下相变蓄热水箱的热分层特征变化规律大致相同,但加热功率越大,热分层现象越剧烈。     

正向除渣器中纤维流动性与收集效率的模拟分析

为了更好地评估和优化正向除渣器的结构性能,了解纤维在其内部纸浆悬浮液流场中的运动特征和收集效率。基于纤维的吸水膨胀性,结合球形纤维粒子的概念,笔者利用FLUENT软件对正向除渣器内部纸浆悬浮液流场进行了数值模拟。结果表明:模拟实验所取的两种纤维中,从正向除渣器良浆出口流出的湿纤维a的颗粒轨迹数要高于湿纤维b的颗粒轨迹数,同时计算得到湿纤维a和湿纤维b的收集效率分别约为58%和55%; 纤维的收集效率随着纤维颗粒的密度、直径和长度的增大而降低,其中纤维收集效率对纤维长度的敏感度较小,当纤维长度从1 mm增大到5 mm时,两种湿纤维收集效率的最大差值约为6%; 而纤维收集效率对纤维直径的敏感度相对较大,当纤维的直径在10～70 μm之间时,两种湿纤维的收集效率最大差值约为40%。     

砌体建筑物单侧偏沉降的力学分析

结合工程实例 ,将建筑物的沉降裂缝分为弯曲型、剪切型和混合型裂缝。根据材料力学的弯曲理论 ,确定了建筑物单侧偏沉降的计算简图以及弯曲变形的等效荷载 ,由混凝土和砖砌体的弹模比 ,计算得到单片墙体带有圈梁砌体的抗弯刚度。应力分析表明 ,计算确定的开裂范围和建筑物实际出现的裂缝位置基本一致 ,这对于控制建筑物的沉降裂缝具有一定的指导意义。     

无网格伽辽金法在二维土体沉降分析中的应用

无网格伽辽金法(EFGM)是无网格法的一种,采用滑动最小二乘法构造位移函数,脱离了单元的概念,计算精度高且稳定性较好,在岩土工程和结构分析中都有广泛的应用.给出了一个用EFGM法求解二维土体沉降问题的算例,选择四结点等参单元的拉格朗日算子法计算,并与有限单元法(FEM)进行了比较.就土体固结沉降和超静孔隙水压力等参数的计算结果来看,都与FEM法较吻合,表明EFGM法在处理土体沉降变形问题时可行且有效.图6,参10.     

麦草浆黑液石灰法除硅试验研究

根据麦草浆黑液石灰法除硅的原理,通过试验研究证实,稀黑液蒸发浓缩后,加入除硅剂Ca（OH）2并充分混合,在一定温度下进行灼烧反应,无需进一步苛化,除硅率和碱回收率便可得到良好的效果,使黑液硅含量降低95%以上,碱回收率也可达到95%左右,大大缓解了碱回收工艺流程中的硅积累现象。     

沉降离心机圆形转鼓内液面速率的数值模拟

沉降离心机的生产能力取决于流体的轴向速率和周向速率,因此对沉降离心机转鼓内流体速度的研究有助于沉降离心机的结构优化设计。本文对沉降离心机圆形转鼓内流体速度进行了数值模拟,研究发现自由液面周向速率滞后随流量和液池深度增大而增大,自由液面轴向速率受流量、液池深度和转鼓转速的影响,并给出了它们之间的关系式。     

爆炸碎片撞击圆柱薄壁储罐的有限元模拟分析

爆炸所产生的碎片会对周围设施及装置安全造成极大的威胁,为定量研究撞击对结构稳定性及结构强度的影响,采用LSDYNA软件,对爆炸碎片撞击下的圆柱薄壁储罐动力学响应进行了数值模拟研究.结果表明,随着碎片撞击速度、横截面积的增加及撞击角度的减少,储罐变得越来越不稳定.随着碎片撞击速度、横截面积的增加及碎片密度的减小,储罐结构强度逐渐失效.碎片撞击速度相同时,立方体碎片的撞击对储罐稳定性和结构强度的影响大于圆柱形碎片.碎片撞击角度为10°时,合成加速度最大,为115 m/s2,此时储罐强度损失最大,导致储罐失效.碎片密度对储罐结构稳定性的影响可忽略不计.     

Numerical simulation for volatile organic compound removal in rotating drum biofilter

Rotating drum biofilters (RDBs) could effectively remove volatile organic compounds (VOCs) from waste gas streams. A mathematical model was developed on the basis of mass transport and mass balance equations in an RDB,the two-film theory,and the Monod kinetics. This model took account of mass transfer and biodegradation of VOC in the gas-water-biofilm three-phase system in the biofilter,and could simulate variations of VOC removal efficiency with a changing specific surface area and porosity of the media due to the increasing of biofilm thickness in the biofilter. Toluene was used as a model VOC. This model was further simplified by introducing a coefficient of the gas velocity and ne-glecting the water phase due to the complexity of operating conditions. The equations for the biofilm phase,gas phase,and biofilm accumulation in this model were solved using collocation method,ana-lytic method,and the Runge-Kutta method separately. A computer program was written down as MATLAB to solve this model. Results of numerical solutions showed that toluene removal efficiency in the RDB increased and reached the maximum values of 97% on day 4 after the startup,and then de-creased and remained at 90% after 5 more days of operation. Toluene concentration was high at the outermost layer where more than 70% toluene was removed,and was low at the innermost layer where less than 10% toluene was removed. The dynamic removal efficiencies from this model correlated reasonably well with experimental results for toluene removal in a multi-layered RDB.