确定微孔曝气器传质总系数K_(La)的探讨

曝气是一种气—液间质量传递过程，在废水生物处理过程中用于传氧，在传氧达到平衡之前存在一个推动力，使气—液之间发生分子扩散。对于曝气塘，气相中的推动力就是氧气分压的梯度；在液相中，它就是溶解氧浓度的梯度。但是在多数废水处理系统中，特别是在采用微孔曝气器...

冷却塔热质传递总系数Ka值的研究

传热传质的理论及其准则方程,常被用来研究冷却塔中气液两相直接接触时的蒸发冷却过程,由于蒸发和传热二种效应的复杂过程,仅想依据严格的理论分析及计算是十分困难的,尽管许多学者先后建立了含湿量差,分压力差及焓差为驱动力的动力理论,也有的藉助一些积函量及显著的参变量来建立和描述冷却塔的热力特性,以实现其对冷却塔的选型设计,控制,予报及评价,但亦往往忽视了作为蒸发冷却驱动力的理论的正确性更需要依靠试验数据来验证,而不是一个简单的热力计算问题。

基于总安全系数法的系统锚杆支护承载能力试验研究

鉴于隧道现行规范缺乏系统锚杆支护的承载能力分析方法,总安全系数法提出了锚−岩承载拱的荷载结构模型与承载力计算方法,在理论上实现了锚杆的量化设计,但缺少试验验证。基于此,从结构试验角度研制了大型隧道结构模型试验系统,开展了毛洞与不同间距系统锚杆支护下的锚−岩承载拱结构承载试验。通过监测围岩内部应力−应变、隧道位移与锚杆应变,分析了围岩与锚杆材料的破坏状态与破坏荷载,研究了锚−岩承载拱变形与受力特征、锚杆轴力分布。对比分析了模型试验的结构承载力与总安全系数法理论下锚−岩承载拱的计算承载力。研究结果表明:锚杆能有效地与围岩协同承载,显著增加围岩的侧限力,提高围岩抗压强度与承载能力;试验得到的锚−岩承载拱承载能力与理论计算结果较为吻合,表明了总安全系数法的锚−岩承载拱计算模型是合理的,并具有合适的安全性。

基于总安全系数法的喷射混凝土支护承载能力的试验研究

为验证总安全系数法中喷层的荷载结构模型及其安全系数计算方法,研制大型隧道结构模型试验系统,采取结构试验的方法,开展毛洞、不同厚度喷层以及二次衬砌的加载破坏试验。通过围岩和细砂材料的三轴试验明确模型试验中各材料的物理与力学参数,模拟毛洞、不同厚度喷层以及二次衬砌的加载破坏全过程,依据破坏状态明确喷层与二次衬砌的设计承载能力,试验中监测围岩应力应变、喷层内外侧应变和喷层位移,结合监测结果分析喷层与二次衬砌在承载过程中的变形特征与受力特征,明晰喷层与二次衬砌的承载机制,并与总安全系数法理论计算结果进行对比分析。结果表明:1)在试验断面条件下喷层受力状态为小偏心受压,喷层与围岩之间的粘结能有效传递剪力,从而减少了喷层的弯矩,有利于充分发挥喷层的抗压强度,同厚度情况下喷层的设计承载力要高于二次衬砌;2)试验得到的厚度为2 cm和4 cm喷层的设计承载力比总安全系数法理论计算结果分别大27.0%和22.9%,表明总安全系数法的喷层承载力计算模型是合理的,并具有合适的安全性。

基于总安全系数法的宜兴高速铁路隧道支护参数优化与试验

隧道支护结构设计总安全系数法的应用,可实现隧道支护结构设计由类比设计向量化设计转变。依托宜兴高速铁路(宜昌—兴山)优化试验段,基于总安全系数法对隧道支护参数进行优化,结合现场测试将优化后支护参数的设计值和实测值进行对比。结果表明:与原设计方案相比,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下,优化后支护参数的经济性指标最多可降低5.24%、23.85%、22.61%;Ⅲ、Ⅳ级围岩条件下,隧道施工进度指标最多可提高29.6%、40.0%。通过现场测试,围岩压力设计值均大于实测值,喷射混凝土层安全系数设计值均小于实测值。优化后支护参数均满足安全要求,总安全系数法可靠。

基于总安全系数法的甬舟铁路支护参数优化与试验研究

为解决传统复合式衬砌设计方法难以统一评价整体支护结构安全性的问题,结合支护参数优化理论和甬舟铁路实际工况,选取一个典型计算断面,采用数值模拟和总安全系数法对在不同围岩级别工况下优化后的支护参数进行安全性分析。结果表明,优化后的支护参数均满足安全性要求,说明总安全系数法用于支护参数的精细优化是可行的。

总传热系数在双层海管保温失效分析中的应用

海管出口温度的预测是长输海管保温失效研究的主要问题之一。在海管透水初期由于温度和压力变化很小,很难通过出口温度的变化做出准确的判断,错失采取最佳修护海管的时机,给油气田造成严重的经济损失。为充分认识和把握总传热系数在海管保温失效中的应用,以具有代表性的南海东部海域某长输海管为研究对象,从总传热系数的定义出发,对影响双层海管出口温度的因素进行分析,并建立总传热系数监控曲线,为长输海管保温失效预测提供分析依据。

总温总压组合式受感器设计

由于一般总温传感器体积大、功能单一,不能适应小型飞行器安装使用,因此设计了一种小型总温总压组合式受感器。其中,对受感器外形结构、屏蔽罩、密封结构等进行设计,并设计一种温度压力一体式敏感组件,采用玻璃烧结工艺解决敏感组件的耐高温、密封、绝缘等关键技术。通过Fluent流体仿真软件对受感器流场进行模拟仿真,分析引压管对受感器内部流场的影响,结合仿真结果对受感器进行优化设计。经风洞试验校准,在Ma=0.3至Ma=0.9范围内,受感器总温恢复系数≥0.970;Ma=0.3(高度H=0)条件下,受感器时间常数小于0.9 s。1 MPa压力条件下进行气密性测试,1 min内压力下降不超过300 Pa;在Ma=0.3至Ma=1.0范围内总压误差优于±0.02,达到较高的技术指标要求。

发动机进气总温的无监督修正算法

在发动机进气总温测量过程中,受气流速度、辐射、对流、传导等因素影响,测量值常常偏离实际值。国内目前已有机构通过吹风设备获取总温恢复系数以修正气流速度引起的误差,但这种方法只是对气流速度误差进行修正,而未考虑自加热误差、防冰误差、热对流误差、热辐射误差、热传导误差等对进气总温的影响,获取的修正结果具有局限性。提出一种基于模型的总温修正方法,通过无监督的方法搜索到总温标签值并基于专家经验进行修正,再通过对历史数据的训练建立模型,以提高修正的性能。在特定进气条件和受感部下,该方法能够更全面地考虑各类误差因素,从而提供更准确的进气总温修正结果。

规整填料塔中氨水吸收CO2的体积总传质系数

目前,CO2排放问题已经成为世界各国可持续发展面临的重要挑战。以化学溶剂吸收法工艺为基础的燃烧后脱碳是当前比较成熟的已进入工业规模实验的技术路线。而氨水作为一种新的吸收剂受到广泛关注。以气相体积传质系数(KGae)作为表征,对规整填料塔中氨水吸收CO2的传质性能进行了研究,探索了气速、CO2分压、液速和氨水浓度对KGae的影响。实验结果表明,在本文的工况条件下,KGae随液速和氨水浓度的增大而增大,随CO2分压的增大有所减小,气速对KGae的影响不大。实验结果对今后填料塔的设计工作的经济性和合理性有一定指导作用。

黄海、东海水体总吸收系数光谱特性及其统计反演模式研究

利用现场实测的表观光学量和固有光学量数据,得到了我国黄海、东海近岸二类水体多个波段的总吸收系数的统计反演模式。此反演模式采用412/555、490/555两个波段遥感反射比比值的二项式,得到波长412、440、488、510、532、555nm处的总吸收系数,其反演值和实测值的平均相对误差不大于25.8%,相关系数R2达到了0.75到0.85。水体总吸收系数几种统计模型的误差敏感性分析表明,反演模式对±5%的遥感反射比输入误差导致结果增加误差最大为24.0%,因此反演模式是可用的。同时给出了412、488、510、532、555nm各波段的总吸收系数同波段440nm的总吸收系数之间的关系。结果表明,在400—600nm波段范围内,每一个波段的总吸收系数与440nm波段的总吸收系数的相关性均较高,相关系数R2都超过了0.99。通过对拟合直线的斜率与波长进行回归,得到斜率和波长的关系,其相关系数R2为0.99,这样利用本文中建立的各波段总吸收系数关系模型,可以从一个已知波段的总吸收系数反演出任何另外一个波段的总吸收系数,这就在水色反演与应用中大大减少了未知因子的个数。

珠江口藻华水体总吸收系数的变化特性及高光谱反演模式

基于2007年8月海洋光学浮标在珠江口投放期间获得的近16天的实测生物光学数据,对一次藻华过程中水体总吸收系数和水色光谱的变化特性及其相互关系进行了研究。结果表明,藻华前后水体中非藻类物质尤其是有色溶解有机物在蓝光波段具有较强的吸收贡献,而当藻华爆发时,随着叶绿素a浓度的急剧增大,浮游植物的吸收贡献明显增强;各波段之间总吸收系数呈现出较好的线性相关关系,吸收光谱蓝绿波段比值的变化对遥感反射率的光谱分布有重要的贡献;据此建立了对水体总吸收系数反演的经验关系模型,表现出较高的反演精度,计算值与实测值之间相对偏差的均方根在可见光波段可控制在24%以内。

水深对曝气过程中氧总转移系数的影响

水处理曝气过程传氧速率的有关计算没有考虑水深对氧总转移系数KLa的影响.经过理论分析,导出了由水深引起的KLa变化的修正系数计算公式.理论计算表明,水深对KLa有较大的影响,从而对传氧速率有较大的影响.这种影响在曝气过程的有关计算中不应忽略不计.为验证水深对KLa的影响,进行了曝气充氧的试验.理论分析的结果与试验结果比较接近,表明可以采用由理论分析得出的公式对KLa修正计算.在曝气深度为2.5-4.5 m的范围内,修正系数的范围为0.78-0.86.

污水COD对氧总转移系数影响的研究

以某城市污水处理厂的实际污水为试验对象,通过测量清水和不同COD污水中的氧总转移系数KLa和饱和溶解氧浓度Cs,研究了污水COD对KLa以及清污修正系数α和β的影响。结果表明:在水温为(23.5±1)℃、曝气量为1.0 m3/h、进水COD为200～550 mg/L的条件下,KLas随污水COD的升高而降低,平均变化率为-0.018%;α值随COD的增加而减小,平均值为0.48;β值随COD的增加变化不大,平均值为0.89。

氨水细喷雾吸收CO_2的体积总传质系数

二氧化碳减排已经成为国际关注的焦点问题,近年来,二氧化碳捕集与封存技术(capture and storage of CO2,CCS)被认为是减少CO2排放的有效途径。氨水作为一种新的吸收剂得到普遍关注。为了为进一步的工业设计提供参考依据,该文采用喷雾塔对氨水细喷雾吸收CO2进行试验研究,考察氨水流量和氨水浓度对CO2脱除率的影响,测定了氨水细喷雾吸收CO2的体积总传质系数,研究氨水浓度、氨水流量、进口气体流量、CO2进口浓度和温度对体积总传质系数的影响。实验结果表明,体积总传质系数随着气体流量、氨水流量、氨水浓度的升高而增大,随着CO2进口浓度升高略微下降;当温度低于40℃,体积总传质系数随反应温度升高而增加,至40℃达到最大值。研究发现氨水浓度是影响体积总传质系数的关键因素。

结蜡厚度与土壤总传热系数相关性影响研究

针对铁大线低输量运行开展了管道结蜡的预测及与土壤总传热系数相关性影响研究,给出了铁大线低输量运行条件下的经济结蜡厚度以及结蜡厚度与土壤总传热系数的相关式,确定了各站间的总传热系数和管道的安全最低输量,提高了管道在综合处理工艺条件下的热力校核的准确性,为铁大线低输量运行热力系统改造节约了费用。

用硅橡胶平板复合膜分离苯酚时总传质系数的影响因素

用硅橡胶平板复合膜处理高浓度含酚废水,测定了体系的总传质系数(Kov),分析了温度、盐离子强度、跨膜压差(△p)、膜厚度对Kov的影响。实验结果表明:Kov随温度的升高而呈线性增加,传质通量与温度的关系符合Arrhenius方程;当△p<0.1MPa时,Kov与压力无关;当△p>0.1MPa时,压差升高可提高传质系数,但会导致膜的致密化;离子强度改变了苯酚在相间的分配系数,进而影响传质过程;膜厚度降低能有效提高膜的Kov;在膜活性皮层厚度4μm、pH12.5～13.0、温度323.15K、废水流量1205mL/min、废水中苯酚质量浓度7.78g/L、无压差和离子强度的条件下,运行8h后,Kov为16.1×10-7m/s。

绥中36-1油田外输管道总传热系数理论计算分析

以绥中36-1油田外输海底双层保温管道设计数据和现场运行数据为基础,通过理论计算,对影响管道总传热系数的主要因素进行了分析,给出了用于渤海辽东湾南部海域、保温层厚度为50mm的海底双层保温管道总传热系数选取值,强调了在设计海底双层保温管道时应着重考虑的影响因素。

土壤导热系数法测定魏荆输油管道总传热系数

为优化魏荆输油管道运行方案,实现管道节能运行,根据土壤导热系数的测定原理,应用土壤导热系数测定魏荆输油管道的总传热系数,介绍了探针法测量土壤导热系数的测量原理和方法,通过对现场管道测点定位和管道埋深测量,并对现场测量数据应用数值方法进行回归,得出了魏荆输油管道总传热系数的年平均值为1.8686W/(m2·℃)。现场测量表明,土壤导热系数法是测量埋地热油管道总传热系数的最有效方法。

扩散渗析总传质系数计算式的推导与探讨

推导出大面积扩散渗析总传质系数K的计算式,该计算式由两部分组成,其中,Kc表示在溶液体积不发生变化时,仅由溶质浓度梯度引起的传质;Kw表示由水反渗导致的溶液体积变化引起的传质.除此之外,还通过卷式循环扩散渗析实验,定性的研究了流量对两种扩散渗析传质及总传质系数的影响.结果表明,扩散过程中Kc,基本占主导地位;随着流量的增加(100～300 mL/min),Kc逐渐减小,而Kw却不断增大;导致总传质系数K先略有增大,后逐渐减小;其中,流速为200 mL/min时,总传质系数最大.