NH_(4)H_(2)PO_(4)-KHCO_(3)混合粉体对管网甲烷爆炸的抑制特性

在自行搭建的管网实验系统中,将常用于抑制甲烷爆炸的碳酸氢钾KHCO_(3)与磷酸二氢铵NH_(4)H_(2)PO_(4)进行不同比例的混合。选取5种不同的粉体配比,对比单一粉体以及各抑爆工况下各测点的爆炸峰值压力、火焰峰值速度和火焰峰值温度等爆炸特征参数,获得抑制管网甲烷爆炸的最佳工况,并阐述了抑爆机理。结果表明:混合粉体对管网甲烷爆炸的抑制性能优于单一粉体;KHCO_(3)与NH_(4)H_(2)PO_(4)都易受热分解;其中,KHCO_(3)可以在相对较低的温度下迅速完成热解过程,从而吸收更多的反应热,抑爆性能优于NH_(4)H_(2)PO_(4)粉体;混合粉体中,抑爆效果随着KHCO3含量的增加显著提高。在5种混合比例中,当KHCO_(3)与NH_(4)H_(2)PO_(4)质量比为2.0:1.0时,抑爆效果最佳。KHCO_(3)与NH_(4)H_(2)PO_(4)表现出良好的爆炸抑制效果,研究所得结论可为抑制甲烷爆炸研究提供参考。

多热源多环供热管网水力建模与实验研究

为了进一步研究多热源多环集中供热管网水力特性,基于流体网络分析法,针对公共管道上是否存在用户,以及存在用户时是否存在水力交汇用户的不同情况,提出公共管道断开省略、两端点设置虚拟用户或虚拟热源等相应的建模方法。通过已搭建的多热源多环供热管网实验台,分别对3种不同工况单热源双环、双热源双环变工况、三热源三环理想工况进行建模仿真和实验研究,并在考虑仪表测量误差的基础上进行误差分析。结果发现,在3种工况下,仿真数据与实验数据的相对误差绝对值的最大值分别为1.96%、3.60%和1.00%,验证了该仿真模型的有效性和准确性,进而证明了建模方法的合理性和适用性。

基于CUSUM方法的集中供热管网泄漏故障诊断

为了有效降低集中供热管网泄漏故障发生率,减轻大量管内介质泄漏导致的经济损失和环境破坏,文章基于变点理论中的累积和(Cumulative Sum,CUSUM)方法以及集中供热管网泄漏仿真模型,提出了一种新的集中供热管网泄漏故障诊断方法。针对实验室现有的集中供热实验管网,开发了相应的算法程序,并诊断分析了供热实验管网的泄漏工况。结果表明:在所有工况条件下,管网泄漏发生后2.2 s即可触发报警信号;最大泄漏流量的计算值与实验值相对误差为1.6%,对应计算所得泄漏流量最大的时刻也接近实际时间;泄漏位置诊断准确率随着误差距离增大而升高,当误差距离≤6 m时,其准确率为73.1%。

虚拟仿真实验系统在给排水工程专业实验教学中的应用

为解决给排水工程专业部分实验受经费和场地的限制的问题,利用虚拟仿真实验技术,以水文模拟和水力模拟模型软件SWMM开发了排水管网实验、给水管网实验和流体力学实验,并给出了虚拟仿真实验系统的模型,介绍了虚拟实验系统在给排水实验教学中的应用情况。

给水管网仿真系统的开发

为解决缺乏给水管网仿真装置的问题,自主设计开发了给水管网仿真系统。该系统由给水管网物理实验模型与在线监控云服务系统两部分构成。物理实验模型设置32个测控点、4条支路、14个出水口、6个压力传感器及26个流量传感器;云服务系统包括设备层、调度层、控制层和信息层,采用异网通信。系统可实现实时在线监测、调度控制、数据分析和信息服务等功能,已用于给水排水工程专业本科实验教学。

关于SWMM模型的排水系统虚拟仿真实验教学研究项目

为解决给排水工程专业部分实验受经费和场地的限制的问题,利用虚拟仿真实验技术,以水文模拟和水力模拟模型软件SWMM开发了排水管网实验、给水管网实验和流体力学实验,并给出了虚拟仿真实验系统的模型,介绍了虚拟实验系统在给排水实验教学中的应用情况。

油田注水管网水力模拟研究

根据管流的变态水力模拟相似理论,推导出油田注水管网原型与实验管网的相似关系,建立起油田注水管网相似理论体系,为构建与油田注水管网等效的实验管网提供理论支持。在此基础上,为了能够对油田注水的多个管网系统进行准确灵活的相似模拟,应用新的材料即高压胶管构建等效实验管网。通过高压胶管的压降实验,应用不同沿程阻力损失公式对高压胶管的沿程阻力损失和局部阻力损失进行分析,得到符合实验数据的沿程阻力损失公式及其管材粗糙系数。

多能源站协同运行管网水力与热力模型及计算

该文改进传统管网水力模型,给出以节点压力表示的回路压力守恒方程,使水力模型只存在节点压力与节点位置信息,减少了模型求解的计算量。同时,结合管道热力传输方程以及两种类型节点温度平衡方程建立了管网热力模型。根据建立的水力模型和热力模型,设计了一款管网仿真计算软件,对一个规则的管网算例进行水力和热力参数计算,并搭建相应的实验装置对计算结果进行实验验证。结果表明,对比实验结果与仿真结果,水力参数的误差均不超过5%,从而验证了模型的正确性。最后在此基础上,对上海某区域实际的供能管网进行了设计工况下水力与热力的计算分析。