隧道火灾相向射流排烟系统烟气质量流率比例系数

为探究隧道相向射流排烟系统中火灾发生时烟气的流动特性,通过FDS数值模拟研究隧道内不同上、下游风速工况下的上、下游烟气质量流率变化。基于等效风速、理论分析和数值模拟结果得到上、下游风速与烟气质量流率比例系数的关系式。结果表明:当等效风速小于临界风速时,上、下游烟气质量流率比值和烟气质量流率比例系数随等效风速增加而减小,并且等效风速与上、下游烟气质量流率比值存在线性关系;当等效风速大于临界风速时,上、下游烟气质量流率比值和烟气质量流率比例系数为0。

一种基于级内损失理论的排汽焓计算方法

凝汽式汽轮机低压缸排汽段通常处于湿蒸汽区,排汽焓值难以直接测量。以级内损失理论为基础,将各类损失划分为与容积流量相关的排汽损失、与湿度相关的湿汽损失和与理想焓降相关的其它损失;推导了其它损失的系数与低压缸理想焓降的二次关系式;在此基础上,根据湿汽损失与排汽焓的关系提出一种排汽焓计算方法。利用该方法计算某660MW超临界汽轮机组的低压缸排汽焓,并与实际运行数据进行了对比。结果表明,提出的方法计算精度较高,所需测点少,对排汽流量的测量或计算精度要求较低,可应用于机组日常运行时对排汽焓的测算。

轨道机动过程中推力加速度的在线最小方差估计

定位和跟踪空间机动目标时,对目标运动建模受发动机推力的不确定性影响,通过统计处理离散的雷达观测数据实时估计发动机的推力,进而定位和跟踪机动目标便是本文所要研究和解决的问题.本文在地心惯性系建立了常推力轨道机动过程中连续变质量运动模型和离散雷达量测模型,机动过程中质量秒耗量和排气速度作为表征轨控发动机推力的两个近似常量,应用扩展卡尔曼滤波对离散雷达测量数据进行序贯统计处理得到发动机推力的最小方差估计;文中详细地给出了线性化量测模型的变分方程和观测矩阵;仿真结果表明该算法能快速、准确地在线估计轨控发动机的等效推力.

舰船发动机排气管内顺流喷雾降温的CFD分析

发动机排气管废气出口温度过高是影响舰船红外隐身性能的重要因素之一.在排气管内喷雾能有效降低废气出口温度.针对排气管内顺流喷雾时的气液两相湍流流动与热质传递,用Euler-Lagrange方法建立了数理计算模型,用CFD计算软件进行了数值模拟.考察了水雾出口温度、水流量、水雾喷射夹角及雾滴初始粒径对喷雾降温效果的影响.结果表明:排气管内顺流喷雾时,废气出口温度大幅降低,呈倒钟形分布;废气出口温度的大小和分布与水流量、水雾喷射夹角及雾滴初始粒径息息相关;水流量越大、雾滴初始粒径越小,则废气出口温度越低,废气出口温度与水流量的大小基本呈线性关系;雾滴初始粒径越小、水雾喷射夹角越大,则废气出口温度分布越均匀;而废气出口温度的大小与分布对水雾出口温度的变化并不敏感.

选择离子流动管质谱对汽车尾气成分的分析

运用选择离子流动管质谱 (SIFT/MS)装置 ,以H3 O+ 、NO+ 、O+ 2 为初始离子对安装有催化转换装置的汽油车引擎启动 5min后的尾气进行了取样分析 ,结果表明 ,尾气中含有大量的 CH 化合物 (包括烷烃、烯烃、炔烃、二烯烃以及芳香烃 ) ,含氧有机物 (包括醛、酮、醇 )以及NH3 和NOx 等污染成分。其中 ,NO的含量最高 ,它的浓度比其它所有SIFT/MS装置所能测量到的各种物质的总和还多 ;在CH化合物中以芳香烃的含量最高 ,约占整个CH化合物含量的一半以上 ;在含氧有机物中以醛类物质的含量最高。初步讨论了这些成分的形成动力学过程 ,对引擎冷启动和热启动时的尾气成分进行了分析 ,结果表明 :冷启动尾气中CH化合物和NOx 的含量是热启动的 3～ 5倍 ,而含氧有机物的含量没有很大的变化 ,此结果也证明了尾气的催化转化装置是一种减少尾气中CH化合物和NOx 污染物的一种有效的控制方法。

柴油机排气流量计算模型构建

基于质量守恒原理,构建了柴油机排气流量模型.根据该模型,利用柴油机进气流量测量值,可计算出柴油机排气流量,通过试验数据分析,由排气分析仪实测得出的排气流量值和由本文模型计算得出的排气流量值比较,相对误差在允许范围内,该计算模型在发动机试验中具有实用性.

高大空间火灾自然排烟与机械防排烟匹配性研究

针对具有顶部自然排烟口的高大空间建筑火灾,在1/10的缩尺模型试验数据与全尺寸FDS模拟计算结果相吻合的基础上,提出用送风气幕代替多风口送风,研究顶部自然排烟口开口率、风机风速以及火源功率对自然排烟、机械排烟和机械送风三种防排烟模式的影响。对比这三种模式下测点的最高温度,并采用排烟质流量率对排烟口排烟效率进行评价。研究结果表明:各模式下达到最佳排烟效果时各参数设置明显不同。在机械排烟模式下,火源功率为4.5 MW、开口率为0.3%、风速为-3 m/s时排烟效果最佳;在机械送风模式下,火源功率为4.5 MW、开口率为0.3%、风速为6m/s时排烟效果最佳。

泵站虹吸式出水流道驼峰排气过程气液两相流研究

采用RNG k-ɛ紊流模型和VOF气液两相流模型对大口径的方形管虹吸式出水流道顶部大气团的排出过程进行数值模拟,计算不同高宽比的驼峰一次性带走气团所需要的最小驼峰平均流速v_(a)和气团破碎完全带走需要的驼峰平均流速v_(b)以及排出时间t_(b)。结果显示,随着驼峰高宽比减小,一次性排出驼峰气团需要的流速v_(a)也减小,当驼峰高宽比从0.4下降到0.3时,对应的v_(a)下降了11.6%,但流速仍然很大;在较小的驼峰流速下,对气团进行破碎排出全过程模拟,经过一段时间后,气泡也能全部破碎并排出,最终形成稳定虹吸。在一定范围内,排气时间越长,驼峰处的流速越小,当t_(b)从120 s增加到180 s时,对应的v_(b)降低了16.67%。本研究对于泵站虹吸式出水流道驼峰截面尺寸设计以及泵站稳定运行具有重要意义。

PEMS在底盘测功机上的测量精度研究

基于便携式排放测试系统(PEMS)对一辆满足国六排放标准的轻型汽油车在整车底盘测功机上进行3组型式排放认证试验,对比PEMS与实验室测试系统测量结果的差异。结果表明:第1、第2、第3组试验,PEMS的CO_(2)质量排放分别比实验室测试系统低32.97%、28.25%、33.73%;第1组试验,PEMS的NO_(x)质量排放比实验室测试系统高7.43%,第2、第3组试验,PEMS的NO_(x)质量排放分别比实验室测试系统低1.66%、9.06%;第1、第2、第3组试验,PEMS的PN排放分别比实验室测试系统高40.67%、45.86%、51.72%,而3组试验,PEMS的CO_(2)质量排放与实验室测试系统相差甚微。PEMS与CVS的排气流量相关性较好,第1、第2、第3组试验,PEMS与CVS的排气流量相关系数R2分别为0.8937、0.9498、0.9365。

中庭排烟系统设计优化分析

依照现行国家相关标准的规定并参考国外相关标准,对建筑中庭内两类典型设定火灾场景条件下烟羽流的质量流量和温度进行计算和比较分析。建议设计者充分理解和运用中庭烟羽流的发展变化规律,结合中庭自身的建筑特征,有针对性地采取适宜的技术措施,改进和优化中庭排烟系统设计,提高系统的安全性和有效性。

分布式排烟管对侧向排烟效率提升效果分析

为了进一步提高隧道火灾侧向排烟效率,以港珠澳大桥海底沉管隧道为研究对象,利用FDS数值模拟软件进行等尺寸建模,将火源热释放速率设置为10,20,50 MW,排烟速率设置为4,6,8,10 m/s,宽高比设置为1∶2、1∶1、2∶1、3∶1,共计48组工况,在各个侧向排烟口处加装“分布式排烟管”,通过控制变量法分析分布式排烟管宽高比、火源热释放速率等因素对侧向排烟效率的影响,并探究加装分布式排烟管对侧向排烟效率的提升效果。结果表明:(1)排烟速率相等的条件下,当排烟管宽高比较小,宽高比由1∶2增大至2∶1时,其竖向拦截热烟气的范围减小,排烟效率逐渐减小,此时主要由吸收的热烟气量主导排烟效率;而当集气管的宽高比较大,宽高比由2∶1增大至3∶1时,集气管变得更加扁平,排烟效率逐渐增大,此时主要由所吸收热烟气的浓度主导排烟效率。因此,侧向排烟效率随着排烟集气管宽高比的增大呈现先减小后增大的趋势,当集气管宽高比为2∶1时取得最小值。(2)排烟速率、排烟管宽高比相同条件下,随着火源热释放速率增大,燃烧产生的烟气总量增加,而分布式排烟集气管对热烟气的吸收却很快达到饱和状态,此时排出的热烟气总量并没有显著增加,而燃烧产生的热烟气总量却增大了,因此排烟效率随着火源热释放速率的增加而减小;同时,在排烟速率相同、排烟管宽高比不同的条件下,由于在火源热释放速率较小时侧向排烟口排放的热烟气尚未达到饱和,因此排烟效率有较明显的差异,随着火源热释放速率的增加,此时侧向排烟口的排烟量达到饱和,即此时的排烟量与火源产生的总热烟气趋于相同,因此排烟效率随着火源热释放速率的增大而趋于一致,此时排烟管的宽高比不再是影响排烟效率的主要因素,应考虑增加分布式排烟管的数量以提升排烟效果。(3)通过对比传统侧向排烟的排烟效率,加装“分布式排烟管”后,侧向排烟效率最高能提升4.3倍(火源热释放速率为10 MW、排烟速率为8 m/s、排烟集气装置的宽高比为1∶2),最低也能够提升了0.5倍。根据幂函数拟合得到排烟管宽高比与侧向排烟效率提升率之间的函数关系。排烟效率的提升率随着侧向排烟口宽高比的增加而逐渐减小,最后收敛于某一极限值。数据表明,当宽高比大于2∶1时,提升率已经非常接近极限值;而宽高比为2∶1时,虽有最大提升率,但会影响隧道净空高度。综合经济性与实用性等因素以及本研究成果,集气管的宽高比设置为1∶1是较佳的设计方案。

新型蒸发式冷凝器系统设计

蒸发式冷凝器兼具传热性能好、节能、节水、占地面积小等诸多优点,目前已被广泛应用于制冷、化工、食品等多个行业中。由于传统蒸发式冷凝器存在阻力大、传热传质效率低、难于清洗等问题,在传统蒸发式冷凝器基础上设计出一种用于汽轮机排汽冷却用的新型蒸发式冷凝器,这种新型蒸发式冷凝器包括蒸汽冷凝系统、强制通风系统、喷淋循环水系统、收水系统、真空维持系统等子系统的设计,通过子系统间合理的设计,有效地解决了传统设计中蒸发式冷凝器传热传质效率低、管束结垢严重难清洗、冬季抗冻性差、耗水难控制的问题。

基于正交试验法的重型柴油车OBD诊断影响因素分析

重型柴油车污染物排放限值及测量方法GB 17691—2018中对于重型商用柴油车提出了车载诊断系统(OBD)实际监测频率(IUPR)的监测要求,属于同一OBD系族的不同厂家、不同车型、不同里程的IUPR率要满足法规要求。研究表明发动机排气温度、废气体积流量和废气质量流量是影响OBD诊断释放的关键因素。文章通过正交试验的方法,分析不同厂家整车匹配的背压、进气阻力与中冷压降的边界对排温、废气体积流量以及废气质量流量的影响,识别影响权重及规律,探索整车匹配关键技术指标,对后续的整车匹配提供标准。

工业厂房机械排烟系统排烟量计算方法的探讨

本文通过比较面积指标法和烟羽流量法两种方法计算机械排烟系统排烟量,发现面积指标法仅按建筑面积计算排烟量,考虑单一且片面。烟羽(缕)流量法综合考虑火灾荷载,建筑空间尺寸和清晰高度等因素对排烟量的影响,较面积指标法考虑的因素更为全面,计算排烟量更为合理。

某型航空活塞发动机进排气系统优化分析

针对高空小型飞机的动力要求,对某型航空活塞发动机的进排气系统均匀性进行了分析,建立了某型航空活塞发动机的仿真模型,分析了进排气管路结构参数对发动机性能的影响.以进气质量流量不均匀度和进气压力波动效应为评价指标,对发动机的进排气系统结构参数进行了优化.通过改变进排气歧管和总管的长度,把不均匀度降低到5%以内,最大降幅为38%,并且提高了发动机的扭矩和功率,最大提高幅度为5%.

空气/烟气组合对波转子发动机性能的影响

针对波转子作为燃气轮机高压级构成的波转子发动机,考虑波转子普遍存在的烟气回流、空气排放现象及其形成的空气/烟气工质组合,建立热力学控制方程组,对波转子发动机总体方案进行对比和参数分析,并且基于热力循环模型分析参数影响关系的热力学原理。分析结果表明:烟气回流和空气排放的流量比例的增加会在不同程度上降低波转子发动机的循环功与热效率;烟气回流对总体性能的影响程度小于空气排放;适当提高波转子压比可以在考虑烟气回流和空气排放影响的前提下保持波转子发动机的总体性能。

超长水下隧道重点排烟量计算研究

基于某超长水下公路隧道的重点排烟系统,采用羽流质量流量的计算公式得出火灾产烟量,使用火灾烟气模拟软件FDS建立分析模型,对超长水下隧道重点排烟系统的排烟量、排烟效率、纵向风速、开启排烟口方案、火源上游可用疏散时间等进行了分析。首先,介绍了现有重点排烟系统及重点排烟量设计标准的相关内容;其次,提出了重点排烟量的理论计算方法;最后分析了该超长水下隧道重点排烟系统的各工况排烟效果,认为采用羽流质量流量的计算公式、排烟口设置对应的排烟效率进行理论重点排烟量计算,排烟风道、排烟风机需考虑排烟口漏风量。