城市燃气管道小孔泄漏数值仿真研究

随着城市天然气管网建设的飞速发展,城市天然气输送管网越来越复杂。城市燃气管道泄漏会造成重大的经济损失和人员伤亡,并影响到人们的日常生活。为探究城市燃气管道的泄漏规律,建立了城市天然气管道泄漏最为常见的小孔泄漏扩散模型,应用MATLAB软件编制了相应程序,对气体泄漏浓度和泄漏范围进行数值仿真,探究管内压力、风速、地形条件对气体扩散范围、扩散浓度的影响。结果表明,风速、管内压力直接影响泄漏浓度值和泄漏范围。相比于城市地形,郊区地形条件下,风速对扩散范围的影响更大,充分证明了郊区的地形更利于燃气扩散。     

埋地含硫天然气管道泄漏问题的数值模拟

针对埋地含硫天然气管道泄漏问题,采用有限体积法,建立埋地高含硫天然气管道泄漏扩散模型和燃烧模型,考虑土壤对泄漏气体的影响,在风场影响下,对比分析埋地含硫天然气管道泄漏时有毒气体的扩散情况和发生燃烧后有毒气体的扩散情况,得出泄漏气体燃烧扩散比单一的气体泄漏扩散更加危险,燃烧产物二氧化硫为主要危害气体,同时,存在大量的二氧化碳和水蒸气以及未发生反应的硫化氢,危害性极大,及时采取防范和急救措施。     

基于扩散分子的动力学及其化工应用研究

采用分子动力模拟计算方法,对装卸过程中液化天然气泄漏扩散情冴进行分析。采用火焰离子化侦测器对泄漏进行检测,建立泄漏扩散模型,在分子模拟条件下,对该模型进行结构性优化,并设立周期性边界条件,完成泄漏扩散分子动力计算。分析了泄漏时间和泄漏口位置对液化天然气扩散的影响,结果表明,随着泄漏时间的增加,天然气扩散高度呈现先上升后下降趋势;天然气泄漏口位置越低,浓度越大,产生的危害越大。     

水下天然气管道泄漏扩散数值模拟

目前,对于水下天然气管道泄漏的研究相对较少,泄漏气体的扩散规律尚不明确,这给事故发生后的应急处理带来了很大的困难。建立水下管道泄漏二维模型,采用VOF多相流模型,通过模拟软件对不同水流速度下的天然气泄漏扩散过程进行数值模拟。结果显示:泄漏初期,气团聚集成球状,由于中部气团上升速度较快,气团变为月牙状,随后分裂为许多小气团四处飞散,随着水流速度的增加,泄漏气体浓度降低的更快,气团向右侧偏移距离增大。该研究对事故发生以后的危险区域划定有意义。     

埋地天然气管道持续泄漏数值模拟

针对埋地天然气管道泄漏扩散问题,采用有限体积法,建立埋地天然气管道泄漏扩散模型,在1~7级风场条件下,考虑土壤和大气稳定度对泄漏气体扩散的影响,从安全的角度出发,分析埋地天然气管道泄漏持续扩散情况,得出甲烷爆炸浓度云团在不同风场条件下的扩散规律。为埋地天然气管道的风险评估、安全运行和管理,事故分析,工程设计以及泄漏后应急措施等提供了参考理论。     

基于高斯模型的硫化氢泄漏危险区域模拟分析

硫化氢气体泄漏是一种严重的安全事故,将会对周围人员和环境造成极大影响。当硫化氢发生泄漏时,为了能够准确预测其危险区域,文中以Gaussian扩散模型为基础,以MATLAB软件为工具,对含硫气体在不同条件下可能形成的硫化氢中毒区域进行了模拟分析。分析结果表明泄漏速率相同时,风速越大,形成下风向危险边界距离越短,危险区域面积也会相应减小;在同样的工况条件下,当含硫气体泄漏孔径越大时,泄漏量也越大,从而形成的危险距离也会越长,影响的面积越大。     

架空天然气管道泄漏数值模拟

以计算流体力学软件为基础,利用组分输运模型,建立了天然气泄漏扩散控制方程,对高含硫架空天然气管道泄漏数值模拟,研究稳态泄漏和非稳态泄漏两种情况。分析了风速、重力、泄漏量、工况、输送压力等因素对天然气泄漏后扩散过程的影响,得到了硫化氢在不同工况下的扩散规律及安全区域云图。结合模拟结果,分析了高含硫天然气的泄漏扩散规律,得到了不同风速条件对架空天然气管道泄漏的影响,且其模拟结果可以为石油天然气行业制定相关应急预案及制定安全规章提供指导意义。     

埋地高含硫天然气管道泄漏扩散数值研究

针对输送高含硫天然气埋地管道在发生穿孔泄漏后的扩散过程进行系统分析,建立了埋地天然气管道泄漏扩散控制方程,根据输送高含硫天然气管道在不同工况下的泄漏过程数值模拟,得出天然气中主要成分甲烷及高浓度硫化氢的扩散规律,研究高含硫天然气管道埋地后穿孔泄漏扩散规律的差异,为埋地高含硫天然气管道泄漏后避免意外事故发生及进一步研究有毒气体扩散机理提供一定的理论基础。     

高压天然气管道泄漏及事故危害规律研究

天然气长输管道泄漏扩散的基本理论,全面分析了影响天然气泄漏扩散的因素;建立了天然气长输管道泄漏模型,对不同影响因素下天然气泄漏的压力场、速度场、浓度场以及危险区域进行了模拟分析,阐述了不同工况下天然气长输管道泄漏的规律;通过模拟对比分析了不同泄漏孔径、不同泄漏压力对泄漏区域的影响;模拟分析了气体中含硫化氢和泄漏区域有建筑物时的泄漏规律。     

复杂地形天然气净化厂脱硫装置泄漏事故模拟及危害评价

脱硫装置泄漏导致的含硫天然气大量释放和致命H2S扩散,是天然气净化厂安全生产的严重威胁。通过分析含硫天然气泄漏和大气扩散条件,确定导致重大人员死亡后果的脱硫装置泄漏事故场景。基于湍流大涡模拟理论,对复杂地形H2S扩散进行数值模拟,确定峰值影响时间、危害区域分布及地形影响作用。采用急性中毒剂量-反应模型分析H2S累积毒害和死亡百分比,确定致死区域的最大距离、下风向偏转方向、最大宽度和区域面积。以某山区天然气净化厂为例进行评价,分析表明厂区整体和临近道路区域内死亡风险很高,但事故不会导致周边居民区和高速公路人员的重大死亡。根据事故特点,推荐制定应急计划区域、采取就地庇护和实施优先救助的应急救援策略。     

钴基催化剂上氢解反应的研究

制备了一系列不同金属含量的Co/SiO2加氢催化剂,考察了催化剂非原位还原条件、进料空速、氢分压变化对其氢解反应影响。结果发现,钴基催化剂在非原位还原后进行反应时有氢解反应伴随发生。催化剂上金属含量越高、还原温度升高和还原时间延长,氢解反应越明显;较高的进料空速及较高的氢分压有助于抑制氢解反应的发生。     

基于环糊精的纳米功能组装体的研究进展

通过分子自组装形成稳定和结构可控的材料是现在功能材料学、生物学的焦点,构筑纳米尺寸的功能性分子自组装体更是接近生命现象和过程的本质。基于环糊精的超分子组装以其选择性、可调控性和生物相容性等优势引起了广泛关注。本文就近十年来基于环糊精的纳米尺寸的功能组装体的研究进展进行简要综述,包括修饰环糊精的软连接自组装,环糊精轮烷、聚轮烷、纳米线、纳米管、纳米笼的设计、构筑及其更高级组装,以及环糊精与纳米粒子的分子组装和基于环糊精的分子机器。     

Studies on oxidative dehydrogenation of n-butane on bismuth molybdate on alumina

Oslefins and diolefins are important intermediates in the petrochemical industry and the future promises a further substantial increase in demand. While several catalysts have been formulated in the past for the abstraction of hydrogen from butenes and propylene, these catalysts are inefficient in the abstraction of first hydrogen from butane. Bismuth molybdates (β and γ-phases) containing iron oxide and supported on alumina are used as catalysts in the present investigation on the oxidative dehydrogenation of n-butane. Effects of catalyst content, temperature and oxygen: n-butane ratio on conversion and selectivity to butadiene and (C₄H₈ + C₄H₆) are studied in the following ranges of experimental conditions: β-bismuth molybdate/100 mol support I(K), 3–9; γ-bismuth molybdate/100 mol support I(K), 5-20; temperature, 400–500°C; O₂: butane ratio, 0.6:1.7.     

Micro-viscometer based on electrowetting on dielectric

A viscometer used to measure the viscosity of 10 μl of a liquid, must be miniaturized down, and the liquid velocity gradient in the channel used to determine the viscosity coefficient. Two major factors that affect the liquid velocity are the mechanical forces exerted by the mechanical motors and electromagnetic forces. In this study, electrowetting on dielectric (EWOD) is adopted to drive liquids. Variously sized electrodes on a chip, and two shapes of channel are employed to measure the velocity gradient to determine the viscosity coefficient. The device is fabricated by microelectromechanical system (MEMS) technology. The dielectric layer used in EWOD has a high dielectric constant, BST (Ba_0.7Sr_0.3TiO₃), to reduce the required applied voltage; its surface is coated with hydrophobic polymer, polytetrafluoro-ethylene (PTFE, Teflon^® AF DuPont). Experimental results demonstrate that liquids can be pulled at 660 μm/s in linear channels by applying a voltage of 15 V.     

考登钢表面涂搪瓷的研究

考登钢作为一种高耐候结构钢,广泛应用于各个领域。在火力发电方面,考登钢主要应用在工作环境比较恶劣的烟气加热器和空气预热器中。考登钢表面涂搪的目的就是进一步提高其耐腐蚀性能,延长使用寿命。为了提高考登钢元件的使用寿命,对考登钢表面涂搪瓷的可行性、密着性能、瓷釉、工艺控制、质量保证等方面进行了研究。     

Reflection on medium effects on photochemical reactivity

In reexamining medium effects on photochemical reactions, we have emphasized those on unequilibrated excited species such as the Franck-Condon species. Despite recent advances in femtochemistry, such a discussion in molecular photochemistry is uncommon, and the problem remains challenging on account of the extremely short-lived excited species. However, in such cases, a small perturbation resulting from, for example, weak guest-host interactions could turn into a determining factor in dictating the course of a photochemical channel of deactivation. Examples of medium-directed diabatic processes have been examined with this idea in mind. A modified view on rhodopsin photoisomerization is presented along with the consideration that confinement does not necessarily lead to inhibition of reactions of the trapped substrate.     

漆酶用于木质纤维板结合的研究

研究了温度和pH值对漆酶酶活以及漆酶处理纤维压制纤维板性能的影响。结果表明,pH较低、温度较高时漆酶酶活较高,压制的纤维板强度性能较好。但温度太高(60～80℃),延长加热时间,漆酶稳定性变差,酶活明显降低,压制纤维板的强度下降。     

基于密度泛函理论研究H共吸附对丙烷脱氢的影响

采用密度泛函理论(DFT)考察了丙烷在Pt(111)表面上脱氢生成丙烯的反应机理。通过在Pt(111)面上预吸附一定数量H原子模拟共吸附H对丙烷脱氢过程的影响。结果表明:H共吸附能降低丙烷及其脱氢产物的吸附能,促进丙烯脱附,有利于提高丙烯的选择性;H共吸附会导致丙烷脱氢能垒变大,降低催化剂的脱氢活性;共吸附的影响随着H覆盖率增加而增大。     

工艺参数对沉降斑影响的实验研究

采用实验方法考察工艺参数对沉降斑的影响。基于一个带凸台的平板模具,采用L27(313)正交矩阵进行实验,研究了几何尺寸、熔体温度、注射时间、保压压力及保压时间对厚度突变处沉降斑形成的影响,同时还考虑了熔体温度和注射时间以及保压压力和注射时间之间的交互作用影响;通过性噪比分析和F检验优化成型工艺条件并对工艺参数的影响进行显著性分析。结果表明,对于厚度突变的平板制品,厚度突变的程度对其沉降斑形成的影响最大,其次为熔体温度,保压压力,保压时间等;采取减小厚度变化,降低熔体温度或增加保压压力和保压时间等措施,可以减小厚度突变处沉降斑,从而减少其对外观质量的影响;因素之间的交互作用对制品沉降斑的形成有一定的影响,熔体温度B和注射时间C之间的交互作用影响较为明显,而保压压力D和注射时间C之间的交互作用对该质量指标的影响最小,可以并入误差。     

脱硫石膏压块造粒处理试验研究

以煅烧脱硫石膏为胶结剂,通过掺加一定量煅烧脱硫石膏探索研究脱硫石膏压块造粒处理的可行性。结果表明：掺加一定量煅烧脱硫石膏能有效实现脱硫石膏的压块造粒处理;从技术参数和节约能耗综合考虑,煅烧脱硫石膏适宜煅烧温度为160℃。掺加30％煅烧脱硫石膏,脱硫石膏试件强度可达到约4MPa;提高成型压力可进一步提高脱硫石膏试件强度。