NH_(3)/CH_(4)/CH_(3)OH多孔介质燃烧特性模拟研究

氨(NH_(3))是一种无碳燃料,有望作为热能发电的替代燃料降低碳排放。多孔介质燃烧是一种可提高燃烧速率和稳定性的燃烧技术,实验表明其用于氨与反应性更强的燃料进行混燃可以同时提高燃烧强度和燃烧稳定性,但缺乏相应的模型研究。该文基于多孔介质导热强度高的特性,其内部燃烧满足一维假设,建立了一维多孔介质燃烧模型,对NH_(3)分别与甲烷(CH_(4))、甲醇(CH_(3)OH)掺混时的燃烧特性进行模型计算。计算结果显示多孔介质对两种混合燃料的作用不同,对于CH_(4)/NH_(3)燃料,多孔介质可以明显提高燃烧速率并降低富燃状态的NH_(3)残留;对于CH_(3)OH/NH_(3)燃料,提高燃烧速率和降低NH_(3)残留的效果较差;对两种混合燃料,可燃气体预混后直接送入多孔介质燃烧都增加一定的NOx排放,增加效果相同,而分级燃烧可以显著降低NOx排放。

H_(2)与氨混燃增强火焰燃烧特性模拟研究

氢和氨作为清洁能源受到广泛关注,为深入探究氢-氨混燃的燃烧特性和影响因素,本文借助Chemkin仿真平台建立相关反应模型,以氢-氨混合气体为燃料,空气作为助燃剂,采用Otomo等人提出的一种氨氧化机理对其燃烧过程进行模拟计算,并模拟研究了混合气体的点火延迟时间、层流燃烧速度、绝热燃烧温度、NO排放等燃烧特性随当量比、初始压力以及燃料中H_(2)比例的具体变化规律,对不同工况下的层流火焰结构、H和OH自由基的产率(rate of production,ROP)、NO生成的敏感度进行了化学动力学分析。结果表明:纯氨气体的点火延迟时间长、层流燃烧速度慢,掺氢后燃烧特性均有所改善,且提高了火焰的绝热燃烧温度,但掺氢比例越大,NO排放越多。NO摩尔分数随当量比变化的趋势先增后减,在当量比为0.8左右达到峰值。综合考虑氢-氨混燃的一系列燃烧特性以及掺氢、加压的成本和收益情况,推荐H_(2)占比15%、当量比φ=1.1、压力P=0.2 MPa为氢-氨混合燃烧的最优条件。

气道异物淤积导致呼吸波形改变的临床模拟研究

目的 通过开展气道异物淤积导致呼吸波形改变的临床模拟研究,建立气道异物淤积量与呼吸波形改变程度之间的关系,验证气道实时可视化监测的可行性。方法 搭建一个气道异物淤积可控的呼吸过程模拟平台,采集气道不同阻塞面积下对应的呼吸波形。提取波形特征,计算变异系数、相关系数、均方根误差,并基于最小二乘法建立气道阻塞面积与呼吸波形特征之间的拟合关系曲线。结果 压控通气模式和容控通气模式下流速波形的上升峰值、上升梯度和下降峰值均与气道阻塞面积有强相关性,且其相关关系可用二次曲线来描述。结论 气道阻塞面积与呼吸波形特征之间关系的定量描述,验证了气道实时可视化监测的可行性,为人工气道管理提供一种新的思路。

基于TRNSYS的工厂化养殖系统优化模拟研究

面对日益严峻的能源危机和气候变化,减少碳排放并发展新能源已成为全球共识。而工厂化养殖领域依旧使用传统能源进行升温,本研究以大连市某水产养殖公司的多能升温系统为例,基于TRNSYS瞬态模拟平台建立完整的多能系统模型;以系统费用年值为目标函数,对系统中的集热器面积和热泵功率同步优化。仿真结果表明,优化后的系统COP和系统性能显著提高;每年的运行费用为22674元,与优化前相比降低8334.7元,静态投资回收期为9.43年;与传统锅炉升温相比,减少煤炭消耗4485 kg,具有良好的经济性和环保性。

基于模拟研究生学术论坛的“肿瘤生物学研究进展”课程教学探究——以徐州医科大学为例

文章首先分析了“肿瘤生物学研究进展”课程教学现状,然后提出了基于模拟研究生学术论坛的“肿瘤生物学研究进展”课程教学方案,最后说明了基于模拟研究生学术论坛的“肿瘤生物学研究进展”课程教学成效。

基于冲击回波法套筒灌浆缺陷检测影响因素模拟研究

套筒灌浆连接作为一种预制混凝土结构连接方式正得到大规模应用,套筒内灌浆缺陷检测对保证结构性能至关重要,冲击回波法作为一种可行的无损检测方法具有广阔的应用前景。因灌浆套筒尺寸较小,检测条件发生微小改变可能会对检测结果产生较大影响。为研究冲击回波法检测套筒灌浆缺陷的影响因素,对测距、构件内钢筋尺寸、套筒位置及布置形式、测线偏移距离和检测位置等因素开展数值模拟研究,并对模拟结果进行分析。研究结果表明,采集点距敲击点4~10 cm为宜,测线偏移距离超过2 cm无法有效识别套筒灌浆缺陷,底面测试法比侧面测试法识别效果更好,灌浆套筒和内部钢筋对厚度频率影响很小,双排套筒厚度频率偏移值与单排套筒基本相同。研究结论可为采用冲击回波法进行套筒灌浆缺陷检测提供参考。

基于真实世界数据的随机对照试验模拟研究设计、评价与实例分析

目前开展的真实世界研究(real world study,RWS)仍存在诸多局限性,而未能在卫生技术评估方面充分发挥应有的作用。因此,有必要改进传统RWS设计,以产生高质量的医学证据。策略之一是仿照随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)开展观察性研究(又称RCT仿真或模拟研究),既借鉴了RCT设计优势,增强了因果推断的强度,又保留了RWS的代表性,可以作为打通药品上市前与上市后证据链的桥梁,以期为医疗决策提供合理的证据支撑。仿照RCT开展观察性研究分为两步:第一步,基于临床问题构建一个目标试验,参照目标试验关键特征构建相应的RWS方案(包括纳排标准、治疗策略、分配程序、随访、结局定义、因果对比和统计分析策略),特别注意减小模拟差异和控制相关偏倚;第二步,使用真实世界数据(real world data,RWD)按照既定研究方案进行数据分析,得到相应结果。

三种孔形固体蓄热体的放热性能模拟研究

通过Ansys Fluent软件对圆形孔、椭圆孔和圆-椭圆相互交替的异形孔三种孔形的固体蓄热体进行了相同工况下10小时放热模拟研究,得到了三种孔形的蓄热体平均温度以及18个温度测点的数值变化。根据放热性能评价标准进行计算分析后,结果表明:三种孔形中,异形孔固体蓄热体在经过10小时放热过程后,蓄热体平均温度最低、放热完成度以及放热均匀度最高,整体放热性能最优。

船舶火灾及人员疏散模拟研究综述

本文对现有船舶舱室火灾及人员疏散的模拟研究情况进行梳理,提出适用于船舶舱室的火灾及人员疏散的模拟研究方法。研究表明,在船舶火灾模拟中可以运用场模拟(FDS或者FLUENT)和改进的区域模型(CFAST),模拟的结果主要是为防火设计和人员疏散救援做铺垫。对于一般情况下舱室人员疏散研究,可采用Pathfinder;对于火灾时人员疏散,可充分考虑采用民用建筑中应用广泛的FDS+Evac,实现火灾和疏散的耦合模拟。

数据中心热管背板送风对芯片温度影响的模拟研究

分离式热管系统通常依据服务器负载变化来调节背板风量,降低数据中心的运行能耗和提升设备的安全性,但风量降低会影响服务器芯片散热效率,可能造成芯片过热失效。为了分析风量变化对芯片热安全的影响,基于机柜、服务器和芯片的结构和运行参数在ICEPAK软件中建立机柜物理模型,并耦合分离式微通道热管一维稳态换热模型,描述数据机房用热管背板冷却机柜服务器的全流程换热过程,研究了不同服务器负载下风量对芯片温度的影响。在标准工况下(机房温度27℃,冷水进水温度18℃,风量1400 m^(3)/h),当服务器负载为6 kW时,芯片平均温度为54.1℃,热管的能效比为60。在满足机柜冷量需求的基础上,降低风量至额定风量(1400 m^(3)/h)的43%(600 m^(3)/h),会使得芯片散热器表面平均风速降低37%,芯片与空气之间的热阻升高35%,导致芯片温度和服务器排风温度分别升高至75.7℃和56.5℃。此时,芯片依然在安全温度(<85℃)运行,热管背板的能效比提升了132%。当服务器负载降低为4 kW和2 kW时,在保证芯片安全运行的前提下,可分别降低背板风量70%和85%,热管背板的能效比提升245%和600%。

市政道路深基坑降排水数值模拟研究

目前市政道路深基坑降排水数值模拟研究对于施工掌控的力度较低,且无法保障施工过程的安全程度,受环境因素的限制深基坑降排水数值的模拟结果精准度较低。对此,提出一种新式市政道路深基坑降排水数值模拟研究,通过勘探市政道路深基坑地质条件,收集相应的地质条件数据,并处理市政道路深基坑相关信息,调整地址状态,构建3D模型,模拟数值数据,提高数值模拟的精准程度,获取可靠性较高的模拟研究数据。研究结果表明,新式市政道路深基坑降排水数值模拟研究能在一定程度上提升数值模拟的精准程度。

管翅式换热器迎风侧翅片末端霜层生长模拟研究

基于管翅式换热器迎风侧翅片末端存在霜层生长的现象,建立其迎风侧翅片末端霜层生长模型。模拟结果表明,霜层沿气流反方向生长速度最快,且其生长速度随与气流反方向夹角θ的增大而不断减缓,霜层密度及霜层表面温度亦随着θ的增大不断减小,霜层整体呈流线型。3600 s后,θ=0°处的霜层厚度及密度分别是θ=90°处值的1.47倍和1.23倍,前者霜层表面温度比后者高2.2℃。研究成果有望指导提升管翅式换热器的防霜性能。

某多点进出超长隧道温升特性的模拟研究

通过介绍多点进出超长隧道的建筑特点,分析了控制其内部温升的重要性。基于隧道温升的传热机理,以上海某多点进出超长隧道设计方案为研究对象,建立了隧道在阻滞工况下的通风网络节点模型,模拟研究了隧道在不同通风量、不同通风区段、不同车流量和不同室外环境下的温升特性。通过对比分析该隧道在不同模拟工况下的温升趋势和设备能耗等特性,提出了此类隧道通风设计及运营养护上的相关建议。

复杂环境下超大深基坑开挖变形监测数值模拟研究

以西安地铁八号线工程基坑为研究对象,采集数据参数,实现数据有限元模拟,利用有限元软件对开挖工程进行实时模拟处理,根据基坑周边土层的不同划分参数提取区域,建立有限元分析模型,转化基坑开挖数据,将数据完整收录至中心数据监测存储空间,调节空间数据传输通道结构,设置施工的具体范围,控制施工操作处于允许范围内。利用信息化处理技术针对收录的基坑施工步骤数值进行基坑形变模拟处理,调整应力监测点位置,实现基坑应力模拟。研究结果表明,当基坑挖至底层,围护结构变化的最大数值基本稳定在围护墙身12m左右的位置,实测数值略小于模拟数值,但是与工况五模拟数值相差较小,证明本文提出的模拟方法有极强的参考意义。

公路隧道设计中的安全性与紧急疏散模拟研究

公路隧道是现代交通基础设施中不可或缺的一部分,其安全性和紧急疏散问题对于道路交通系统的可靠性至关重要。本文通过综合分析公路隧道设计的安全性与紧急疏散模拟研究的相关文献,提出了一种综合方法,用于提高隧道系统的安全性和紧急疏散效率。本文考虑了隧道结构、照明、通风、火灾安全设备等因素,并基于模拟技术评估了不同情景下的疏散策略,包括优化疏散路径规划、改进紧急通信系统等。这些研究结果将为公路隧道的设计和管理提供有益的指导,提高交通系统的安全性和可持续性。

中厚煤层超长工作面应力场时空演化特征数值模拟研究

针对超长工作面矿压显现剧烈问题,以陈四楼煤矿2803工作面回采为工程背景,采用FLAC^(3D)数值模拟软件,构建了中厚煤层超长工作面开采覆岩运移规律数值模型,系统研究了超长工作面回采过程中走向和倾向支承应力场演化规律,分析了超长工作面超前支承压力、侧向支承压力及煤壁侧向支承压力的变化特征,揭示了中厚煤层超长工作面应力场时空演化机理。结果表明:2803工作面前方0~25 m范围支承压力变化明显;25~90 m范围内走向支承压力减小,倾向及煤壁侧向支承压力基本不变;90 m后走向支承压力趋于原岩应力。

光伏压花玻璃花型模拟研究

基于光伏压延玻璃及组件特性,研究光在通过不同花型光伏压延玻璃时对透光率的影响。通过对不同厚度、不同花型的实验模型进行研究,结果表明:在光伏压花玻璃中,在花纹目数不变情况下,使用浅花纹,既兼顾了花纹对太阳光的聚光作用,同时也兼顾了玻璃板对太阳光的透光率,可有效提高光伏电池组件的光电转化效率。

微集水种植技术的农田水分调控效果模拟研究

农田微集水种植技术是提高旱区农田作物生产力的一项重要的技术选择,带型(沟垄的宽度比例和数值)的优化设计是其研究和开发所面临的关键问题之一。该研究利用模拟降水等方法,通过降水在沟垄间的分配比例、在沟土中水平分布的不均匀程度,在沟内的最大下渗深度及在沟内的垂直分布特征值4个描述降水在沟垄间分布特征参数对同一沟垄宽度比例的不同宽度值处理对农田水分调控的效果进行了比较分析。结果表明:各种降水处理下,对同一沟垄宽度比值,随着带型的窄化(宽度变窄),降水向垄中的侧渗作用增强,在沟内水平分布的不均匀性降低,在沟内的垂直下渗略有减弱;在蓄水保墒效果上,窄带型要优于同一沟垄比值下的宽带型。

酸雨对树木叶细胞伤害的模拟研究

模拟酸雨对树木叶细胞伤害的研究表明 ,酸雨对树木造成直接 (可见 )伤害前已对叶细胞产生伤害。主要表现为叶肉细胞结构被破坏 ,叶绿素含量减少 。

海河底泥氮磷营养物静态释放模拟研究

海河底泥氮磷污染负荷很高。在分析了海河外环河桥(淡水)、中心桥处水(接近海水)中全氮(TN)、全磷(TP)含量和表层底泥中有机质、TN、TP含量的基础上,采用柱状模拟反应器模拟研究了静态条件下海河底泥N、P释放规律。研究表明,海河外环河桥、中心桥处水体氮磷污染严重。底泥中有机质和TN存在显著相关关系。静态条件下,底泥中氮磷释放有很大差别:原水模拟柱中,无论是外环河桥还是中心桥,上覆水TP浓度都随时间增加而降低,底泥中磷呈负释放;TN浓度变化趋势相同,先降低后略升,总趋势是降低。自来水模拟柱中,外环河桥柱上覆水TP浓度随时间增加而升高,中心桥上覆水TP浓度变化趋势正好相反;TN浓度变化趋势相同,都是随时间增加而升高。高盐度可能会抑制底泥中氮的释放。