深地层掩埋核废料过程中相关动力学问题

在充分考虑水的扩散，热梯度和热膨胀应力的基础上，从理论上分析了核废料深地层掩埋过程中温度场、应力场、渗流场三场相互影响、相互作用的力学机理，并提出了在这三场耦合作用下新的数学模型。并针对核废料处置安全性评价中需要进一步解决的问题提出如下几点建议，为深地层掩埋核废料过程中环境评价提供了基础理论依据。     

煤炭地下气化干馏气渗流运动多场耦合数值模拟

基于传热，渗流力学及弹塑性力学理论，建立了气化煤体温度场，干馏气渗流场和煤体变形场耦合数学模型，研究发现，在煤炭地下气化过程中，因高温条件，煤体的物理力学参数不再是一个常数，而变为温度的函数，为了提高数值模型的精度，对相关的物理力学参数进行了标准化热趋势研究，根据有限元法原理，介绍了其耦合求解方法，并结合计算实例，对计算结果进行了分析，根据计算结果，非等温度条件下干馏气压实测值和模拟值之间的拟合情况明显好于等温条件下的拟合情况，且实测值高于理论值，计算值和实测值的一致性表明，对气化盘区温度场，渗流场及应力场的数值模拟是正确的。     

多场耦合作用下煤层气的渗流特性与数值模拟

根据实验研究煤样在轴向应力、围压、气压、温度单一因素作用下的渗流规律.利用Ansys12.0数值模拟了单场与多场耦合作用下煤层气的渗流规律,煤体的变形、孔隙压力、渗流场的分布规律.数值模拟得出:单场作用下煤层气在煤体中的渗流规律实验与数值模拟结果基本相同;多场耦合作用下煤的渗透率与平均有效应力曲线呈负指数关系;对试件变形的影响应力场大于渗流场,轴向应力对试件的变形大于围压;围压对渗流场的影响大于轴向应力,轴向应力对孔隙压力的影响大于围压,多场作用下孔隙压力大于单场作用.多场作用下数值模拟的结果与实验研究是一致的,因此研究煤层气的渗流规律必须考虑气-固-热的同时作用.     

岩体THM耦合应用研究现状综述

对岩体THM耦合研究现状进行综述.从THM耦合机理分析入手,结合国内外试验成果,对裂隙岩体耦合模型、方程求解等几个方面进行总结,最后对后继研究提出了几点建议:耦合机理研究方面,需要对温度场、渗流场、应力场各场之间耦合影响的大小进行研究,而大裂隙中的THM耦合值得注意;在耦合机理的验证方面,需加强室内或现场试验;在耦合计算方面,应开发程序,而采用高性能计算是一个较好的发展方向.     

工程中典型的渗流力学问题

因为多孔介质刚泛存在于自然界中,所以渗流力学范围应用很广。随着渗流力学与各学科相结合,渗流力学逐渐应用到社会生活的各个方面。在其应用中各类典型的工程问题也将逐渐显露。     

铸件焊接过程中温度、应力场的测试方法

本文根据铸件焊接过程中温度场、应力场的特点，设计了温度、应力测试系统。在弄清影响系统输出主要因素的基础上，确定了热输出标定方法和测试方案，并应用该系统对铸件焊接过程中的温度场与应力场进行了测试。初步弄清了温度场、应力场的变化规律．     

石油套管淬火过程中残余应力场的数值模拟

为降低P110级石油套管淬火冷却过程中的内应力,提出水淬-空冷-水淬的优化冷却方式,并利用有限元方法对冷却过程中温度、应力场的变化规律和分布状态进行了模拟.模拟结果表明:冷却至7.5s出水时,横截面上最大温差为104℃,空冷结束时断面温度均匀;再次水冷的最大温差为80℃,与7.5s时相比,温差降低了24℃.对于应力,在最初的水冷阶段,从开始到2.5s,切向应力增大,2.5～5.5s,切向应力降低,冷却至5.5s时发生组织转变,此后热应力和组织应力共存,切向应力随冷却进行迅速升高,并在7.5s时达到最大,为563MPa;出水空冷阶段,热应力减小,组织应力消失,13s空冷结束时切向应力分布较均匀,为-11～27MPa;再次入水冷却至13.6s,切向应力再次达到最大,为451MPa,比7.5s时的563MPa降低了112MPa,达到了优化冷却工艺的目的.     

残煤自燃过程中温度场与应力场耦合作用

为了研究采空区残煤自燃过程中温度场与应力场耦合作用下温度、位移与应力的变化规律.应用飞箭有限元分析软件,利用耦合理论方程,编制了相应的二维有限元程序模拟残煤自燃的过程.模拟结果显示:残煤燃烧导致整个岩体结构发生性质上的改变,内部应力场重新分配,进而产生应力释放,回弹效应.在一定范围内,使地表产生变形和移动.有限元模拟与试验结果类似.     

考虑解吸扩散过程的煤层气流固 耦合渗流研究

煤层甲烷运移包含解吸、扩散和渗流过程,同时又存在渗流场、变形场和应力场的动态耦合作用。本文建立考虑解吸、扩散过程的气、水两相渗流场与煤岩体变形场以及物性参数间耦合作用的多相流体流固耦合渗流模型并进行了数值模拟,通过试井资料的实际数据与流固耦合模型的数值模拟的结果比较表明流固耦合模型比较接近实际。     

地下水流影响下含盐饱和粉砂地层中联络通道冻结温度场的特征分析

随着城市地下空间的快速发展,人工冻结法已经广泛应用于地铁联络通道的施工过程,但针对含盐粉砂层中的联络通道冻结法在地下水流作用下的机理尚不明确,导致原计划冻结时间的延长.以人工冻结法为研究背景,提出了冻结过程中水流-盐分共同作用下的耦合分析方法.首先,基于多孔介质传热、Darcy定律和Fick定律,建立了水-热-盐三场耦合的物理数学方程;然后,利用有限元软件COMSOL Multiphysics模拟含盐土体的冻结模型试验,并与模型试验结果进行对比分析,验证了本方法的有效性;最后,将本方法应用于南通地铁1号线永兴大道站—深南路站区间4#联络通道冻结法施工过程模拟,并相应开发了一套多物理场数据监测设备,将模拟结果与监测数据进行对比分析.结果表明,含盐土体比不含盐土体降温更慢,盐分浓度越大,降低同样温度所需时间越长;水头差导致冻结壁呈非对称状,上游冻结壁厚度小于下游冻结壁厚度;通过对冻结壁厚度和平均温度的计算,模拟冻结45 d达不到设计要求,需要冻结50 d.保证了南通地铁1号线联络通道人工冻结法施工的安全,并提供了一种在复杂环境条件下冻结施工的多场耦合分析方法.     

高放射性核废料地质处置中铜腐蚀行为研究进展

 随着核工业的飞速发展,高放射性废物的处置成为重大安全和环保问题,而深地质处置是普遍接受的方案。在处置库花岗岩环境及无氧还原条件下,更适合的处置罐材料为高纯铜。本文从处置库的地质环境、铜处置罐的腐蚀、铜处置罐的寿命预测等方面,综述处置库环境下纯铜的腐蚀电化学行为的研究进展,以更好地评估纯铜在处置库环境下的耐蚀性能及预测处置罐的寿命。     

带有余热发电的水泥生产线物料烘干废气温度控制系统的研究与开发

针对新型干法水泥生产过程中产生的废气用于发电和物料烘干难以合理分配的问题,设计了物料烘干废气温度控制系统,由可编程逻辑控制器及I/O模块、温度传感器和电动百叶阀门组成.系统通过PLC内部的PID控制回路并依据温度传感器检测的现场温度实时调节锅炉旁路电动百叶阀门开度,将物料烘干温度控制在合理范围内,保证了物料烘干的质量,同时将剩余的废气用于发电.在保证物料烘干废气温度的前提下将发电量最大化,降低操作员的操作难度,提高企业经济效益.     

高水平放射性废物地质处置:关键科学问题和相关进展

 如何安全处置高水平放射性废物是科学、技术和工程界面临的挑战性问题。本文介绍高放废物的安全处置方法,废物质处置地下实验室的建设及其实验进展,重点讨论了高放废物地质处置中,处置库场址地质演化的精确预测、深部地质环境特征、多场耦合条件下（中高温、地壳应力、水力作用、化学作用、生物作用和辐射作用等）深部岩体、地下水和工程材料的行为、低浓度超铀放射性核素的地球化学行为与随地下水迁移行为、处置系统的安全评价等关键科学问题。     

高放废物地质处置的安全管理与策略

高放废物在数千年的人类生存环境中仍然存在危害性,目前基于非能动安全所提出的地质处置方案是高放废物安全管理的首选策略,其安全评价的时间尺度高达万年,处置库场址的申请和建造的审批重点在于长期安全性的论证。因此,地质处置的安全评价系统需要简化,以便于计算和预测,从而提高安全评价结果的置信度。介绍了高放废物地质处置的研究进展、地质处置的非能动安全及核技术的安全管理启示。鉴于地质处置安全的不确定性,引入了安全监管的概念。     

南宁市垃圾处理设施环境监测现状及存在问题浅析

主要介绍了南宁市垃圾处理设施环境监测现况,指出了目前存在的主要问题,并作了较全面的分析,提出了解决南宁市垃圾处理设施监测问题的方法及途径.     

冲压废料自动输送装置的设计与应用

本文阐述了一种应冲压生产线模下废料清扫的要求而设计的新型自动输送装置．着重介绍了本设计装置的基本结构、工作原理和工作特点．具有一定的先进性和创造性，应用在生产上会产生很好的生产效率．     

大物质分选机在餐厨垃圾预处理中的应用

餐厨垃圾预处理阶段物质分选对整体处理工艺影响较大,如果分选不到位,浆料中杂物多,会导致管道磨损严重、设备故障率高等问题。通过调节进料频率及大物质分选机的运行频率,探究大物质分选机较优的运行参数范围,使分选工作更加有效。试验结果表明：大物质分选机运行频率为70 Hz,进料频率小于17 Hz为较优运行参数,此时设备电流值较低且波动曲线较为平稳,分选料中有机质质量占比在33%~37%,与其他工况相比,有机质质量占比至少低了3%;运行工况的变化不会对浆料的组成成分造成影响,其中剩余物、果皮和骨头质量占比较大,三者占比总和在98%以上,其他杂物质量占比不超过2%。     

盐岩矿床内油气储备和核废料处置

在对盐岩矿床内油气储备和核废料处置现状分析研究的基础上,提出了在盐岩矿床内进行储库建造应重点解决的储库长期稳定性,储库结构及建造等的研究问题及解决方法,对我国盐岩矿床内建造油气储库和核废料处置具有重要的指导意义。     

核废物库吊车高精度自动定位的技术实现

阐述了田湾核电站核废物库21UKT吊车自动化改造工程中高精度自动定位的技术实现,包括控制系统的硬件配置和软件配置、控制逻辑、程序结构以及变频调速函数曲线,并给出了现场检测结果。     

煤矸石散粒料的分形特征研究

应用分形几何理论对徐州地区的煤矸石散粒料进行了粒度分析，并研究了几个矿区煤矸石散粒料的粒度分布的分维，研究表明煤矸石散粒料具有分形结构特征，散粒材料的粒度级配特征参数－不均匀系数Cu=6^1/(3-D)，曲率系数Cc=1.5^1/(3-D)，同时研究了煤矸石的击实特性和强度特性与分维特征的关系。