基于COMSOL-PHREEQC的CO_(2)+O_(2)地浸采铀反应运移数值模拟

铀资源是的世界上重要的战略资源,如何安全高效开发利用铀资源,对保障国家能源供应和国家战略安全意义重大。CO_(2)+O_(2)地浸采铀是砂岩型铀矿采冶的主要方式,研究CO_(2)+O_(2)溶浸过程中水动力场和化学场的耦合机制是预测地浸采铀过程中铀动态浸出的关键核心。以内蒙古某煤铀共存矿床为对象,通过COMSOL构建地浸过程中溶质运移的对流与弥散模型,通过PHREEQC构建砂岩型铀矿CO_(2)+O_(2)溶浸过程的热力学数据库,利用iCP平台(Interface COMSOL-PHREEQC)建立COMSOL-PHREEQC耦合框架的CO_(2)+O_(2)地浸采铀的反应运移数值模型,模拟了CO_(2)+O_(2)地浸过程中铀矿动态浸出过程。同时,基于参数敏感性分析定量比较了不同参数对铀浸出效果影响的重要性程度。研究结果表明,本模型能够模拟预测CO_(2)+O_(2)溶浸过程中铀的反应运移过程。模拟结果发现CO_(2)+O_(2)地浸采铀过程中,抽、注液孔周围水动力强,溶浸液与铀矿物发生强烈的化学反应,形成高浓度的铀区;在水动力作用弱的地方,溶浸液不能及时到达,形成低浓度铀区。浸出铀的运移过程主要受对流和弥散作用控制。浸出铀可以通过下部煤层采动裂缝进入采煤工作面和采空区内,影响煤矿安全开采活动。参数敏感性分析结果揭示抽液流量、CO_(2)和O_(2)体积分数是铀浸出率的关键控制因素,而铀的浸出率与地层渗透率、地下水流速之间并不是呈单调的递增关系。研究结果对砂岩型铀矿CO_(2)+O_(2)地浸开采具有一定的指导作用。

流固耦合系统库底边界对动水压力的影响

推导了流固耦合系统库底吸收边界条件的影响矩阵 ,并计算了库底不同反射系数的坝体动力耦合反应。结果表明 :坝体的动力反应与库底边界条件密切相关 ,一般而言 ,反射系数愈大 ,坝体的动力反应也愈大 ,库水的动水压力也相应变大 。

随机风浪作用下漂浮式风力机MTMD振动控制研究

基于多体动力学理论,通过二次开发,基于FAST-SC建立漂浮式风力机-多重调谐质量阻尼器(MTMD)耦合振动控制模型FAST-SC-MTMD。以驳船式海上风力机为研究对象,基于线性调频优化方法完成布置于机舱和平台位置的TMD参数设计。以漂浮式风力机结构运动响应控制率为评价指标,研究在随机荷载激励下将TMD和MTMD应用于在驳船式风力机的减振效果。研究发现,采用机舱和平台同时布置MTMD的减振控制策略,可有效降低驳船式风力机塔基荷载和运动响应。

钢中硅质量分数对出钢渣洗脱硫效果影响

为了提高出钢渣洗脱硫效果,在国内某钢厂300 t转炉进行了21炉出钢渣洗脱硫试验。研究结果表明,当钢中Als和硫质量分数分别为0.025%~0.045%和0.002%~0.004%时,钢中硅质量分数对出钢渣洗脱硫效果影响十分显著,而锰质量分数对出钢渣洗脱硫效果没有直接的影响。通过将出钢过程钢水硅质量分数控制在0.05%以上,并借助渣洗脱硫工艺,可以稳定生产硫质量分数小于0.002%的管线钢。此外,基于耦合反应动力学模型,通过将Al-O反应、Si-O反应、脱硫反应和Fe-O反应进行耦合,得到钢中硅质量分数是通过影响界面氧活度来影响渣洗脱硫效果。在钢水氧活度变化不大的条件下,界面氧活度主要取决于炉渣氧化性,而从炉渣成分中可以看出,硅质量分数小于0.05%的钢种对应的炉渣氧化性要高于硅质量分数大于0.05%的钢种,这与模型计算结果相一致。