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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王岩 黄弘 黄丽达 李云涛
城市燃气管网大多埋于地下,存在很多难以探测的微小泄漏,是城市公共安全的隐患。该文面向城市地下燃气管网泄漏探测和评估的需求,针对土壤和大气中燃气扩散规律的不同,在OpenFOAM中对不同的控制方程分别进行求解,并通过地面的传质通量将土壤和大气中的扩散过程进行耦合。研究泄漏量对压强和浓度分布的影响、地面对流传质系数对浓度分布和地面传质通量的影响,计算泄漏燃气在城市街道峡谷中的分布情况。结果表明:地面传质通量分布对街道峡谷中的甲烷浓度分布影响很小,为埋地燃气管道泄漏的探测和评估提供了参考和依据。
关键词：
埋地管道 燃气 泄漏 扩散 数值模拟
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
徐国怀 潘增弟 张昊飞 许鹏
基于FVCOM数值模型,以宁波-舟山海域相关实测资料为支撑,选取环氧氯丙烷为典型溶解型危化品,模拟该海域突发溶解型危化品泄漏后的扩散行为。模拟结果表明,从不同事故等级来看,一般事故和较大事故危化品泄漏24 h后,环氧氯丙烷浓度基本扩散至安全浓度(0.02 mg/L)以下,重大事故泄漏24 h后仍存在较大(30~190 km2)超安全浓度污染水域;从不同扩散潮时来看,落潮时刻扩散快于涨潮时刻,落潮时刻扩散至安全浓度以下较涨潮时刻快2~6 h;从不同泄漏点来看,册子水道扩散快于镇海码头,其中在册子水道泄漏时,基本沿水道扩散,在镇海码头泄漏时,易在北仑区沿岸、北仑和大榭岛之间滞留。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
郝竹林 闵涛 谷明礼 冯民权
【目的】对污染物在土壤环境中的运移分布规律进行模拟,并对模型中的主要参数进行反演。【方法】以土壤中的硝酸盐氮和氨氮为研究对象,建立一维数学耦合模型,用建立的模型对不同时间和不同深度土壤的硝酸盐氮和氨氮含量变化进行分析,并给出其求解的有限元过程。在此基础上,采用微分进化算法对建立的一维耦合模型的多个参数进行反演。【结果】构建了土壤污染一维耦合模型,用该模型对不同时间和不同深度土壤的硝酸盐氮和氨氮含量变化进行分析,结果表明,污染物在土壤中的含量达到一定值后会趋于稳定或降低,说明污染物在土壤中先有一个积累过程,然后有一个释放过程。采用微分进化算法反演得到的一维耦合模型的主要参数值与真值较为接近。【结...
关键词：
土壤污染 有限元方法 微分进化 参数反演
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
丁晓晔 王振华 王光虎 蒋军成 倪磊 潘勇 李梦
为研究高校实验室氢气泄漏扩散和火灾蔓延规律，该文使用计算流体力学软件构建实验室全尺寸三维仿真模型，模拟氢气泄漏和火灾发展的过程，并探讨了不同泄漏孔径对氢气扩散和燃烧的影响。研究结果表明：当泄漏孔径为5mm时，氢气仅在泄漏点所在房间内流动并在顶部积聚，氢气引燃后产生小尺寸喷射火焰；当泄漏孔径为10 mm时，氢气仍受限在泄漏点房间内，但引燃氢气后的火焰喷射高度增加，易形成顶棚射流破坏屋顶结构；当泄漏孔径为25 mm时走廊成为扩散通道，氢气进入对面房间，室内喷射火焰高度进一步增加直接撞击天花板，室内的高热量也扩散至走廊，影响人员安全疏散。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
谢佳琪 张晗 朱志明
旋转摩擦焊作为一种固相焊接方法,能够实现同种或异种材料的高质量连接,国内外均开展了广泛研究和应用。旋转摩擦焊接头性能主要取决于焊接过程中的热、力过程,其热力耦合行为是探明旋转摩擦焊机理、开展新工艺研究和参数优化的重要依据,但目前仍未形成统一理论。该文总结了旋转摩擦焊热力耦合行为的研究进展,包括摩擦机制和产热理论、材料黏塑性模型以及焊接过程热力耦合的解析求解方法;介绍了相关数值模拟方法的应用情况,在热传导数值模型的基础上,以有限元方法为主,发展出了多尺度多物理场仿真技术和应用神经网络的焊接工艺预测方法。目前旋转摩擦焊模拟仿真面临的挑战在于提高数值模拟技术的建模效率和模型准确性,同时降低计算成本。进一步深入探索焊接机理或引入多种计算手段是未来旋转摩擦焊模拟仿真的发展方向。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
宋孝玉 康绍忠 沈冰 史文娟 黄领梅
综合考虑了根区土壤水分动态、根系吸水、蒸发蒸腾、地表能量分配和土壤中温度分布 5个子系统 ,建立了冬小麦蒸发条件下土壤水热耦合运移模拟模型 ,经实测资料检验其精度较高。该模型可用于田间水分动态、根系吸水、蒸发蒸腾、地表能量分配和土壤中温度分布的模拟或预测
关键词：
冬小麦 水热耦合 模拟
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
郭庆荣 李玉山
本研究依据农田土壤非恒温及水热耦合运移的特征,建立了一个水热耦合运移的数学模型。模拟结果能较精确地预报农田土壤湿度、土壤温度时空变化特征,以及典型天气和作物生长不同时期土壤湿度、土壤温度剖面变化特征,模拟结果与实验之间的比较令人满意。
关键词：
水热耦合 数学模型 变化特征
[期刊] 海洋渔业
[作者]
朱国平 周梦潇
以生物体在大洋中的扩散为核心,总结了相关研究成果,综述了目前海洋数值模型发展及其在海洋生物扩散模拟研究中的应用进展和展望,旨在为深入研究海洋数值模型与生物生态模型的耦合及其在生物生态研究上的应用提供参考。首先从海洋模型的发展历史入手,对比了不同海洋模型的配置方式,并列举目前全球应用最为广泛的几个模型,包括混合坐标大洋环流模型(HYCOM)、非结构有限体积法海洋模型(FVCOM)与区域海洋模型系统(ROMS),分析其特点及相关应用。此外,针对生物体扩散的3个基本阶段:释放、输送以及沉降,列举目前研究生物体扩散的3种基本研究方法,包括遗传基因法、元素标记法以及模型法,并在此基础上进一步探讨了海洋数值模型在生物体扩散中的应用。结果表明,模型法相对于其他两种方法而言是最优的方法,其可操作性和经济性最为适宜,但模型法的发展空间还很大,还有很多需要攻克的难题。海洋数值模型在生物体扩散研究中的应用实例进一步表明,利用物理模型与生物模型耦合是目前最为有效的手段。生物体扩散的成功建模需同时考虑模型自身的适应性以及生物体本身的行为,通过不断调试模拟生物扩散过程,进而择优选择。此外,开发出精度更高、实用性更强、兼容性更优的海洋模型是需要攻克的另一难题。目前,由于气候条件复杂、可获得数据资料较少等因素,大洋区域生物体扩散研究较为有限,但随着科技的进步,大洋区域数据资料的积累、适宜大洋区域海洋模型的开发,对大洋区域的生物体扩散研究必将成为趋势。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
费腾 沈畅 游小清
微重力与常重力条件下的燃烧现象存在显著差异。深入研究微重力条件下的扩散火焰结构,对于丰富燃烧理论,促进航天工程等领域的发展具有重要意义。该文采用数值模拟手段,研究了多元扩散燃烧器下的乙烯/氧气/氩气火焰的结构特征,设计了3组计算工况分别研究重力、压力及氧气体积分数对火焰结构的影响机制。结果表明,该多元扩散火焰的形态与燃料当量比和压力相关,在常压及富燃条件下形成双层火焰,内层与外层分别由乙烯和一氧化碳的燃烧产生。随着重力加速度由9.8 m/s2降至0,火焰的高度升高、宽度变宽、温度降低。随着压力由50 k Pa升至500 k Pa,火焰高度降低且形态发生变化,同时火焰温度在常重力和微重力条件下分别升高了590和80 K。随着氧气体积分数由1.00降至0.50,火焰高度升高,火焰由分离火焰转变为双层火焰,同时火焰温度在常重力和微重力条件下分别降低约250和600 K。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
杨家培 马骁 雷体蔓 罗开红 帅石金
燃料电池流道或扩散层结构的优化是改善高电流密度下排水性能的重要措施,已有研究多集中于流道或扩散层的独立优化,缺少针对穿孔型扩散层与波浪形流道中水输运的协同优化。该文采用多松弛时间格子Boltzmann高密度比多相模型,模拟了高电流密度工况下燃料电池流道和扩散层孔隙尺度下水的输运过程,分析了扩散层中Re大小和波浪形流道角度、以及扩散层中开孔形状和位置对燃料电池水管理的影响。结果表明:对扩散层以及流道的形状进行协同优化可以更有效地提高燃料电池的排水速率;同时发现扩散层中水开始排出的时刻随着Re的增加而减小,而与波浪形流道角度、开孔形状以及位置无关。该文针对锥孔型扩散层和波浪形流道的优化对未来的燃料电池在高电流密度下的水管理优化设计具有指导意义。
[期刊] 软科学
[作者]
张宝建 张丽波 孙国强
基于创新扩散过程理论,构建了科技研发机构-高技术企业-工业企业的链式耦合评价模型。通过两阶段耦合协调度模型,分析了近10年来中国30个省份的创新扩散过程。研究结果显示:科技研发机构-高技术企业间的耦合(第Ⅰ阶段)与高技术企业-工业企业间的耦合(第Ⅱ阶段)呈交替上升趋势。总体而言,第Ⅱ阶段已经实现了对第Ⅰ阶段的超越。区域层面看:第Ⅰ阶段耦合协调度由东、中、西向西、中、东逆转;第Ⅱ阶段由西、中、东向东、中、西逆转。逆转的原因是由于政策性科技资源与市场性科技资源两种创新配置差异造成的。
关键词：
创新扩散 链式耦合 评价研究 中国科技
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
高志卫 袁宇 白章 胡文鑫
抛物槽式太阳能聚光集热作为重要的绿色节能技术，已广泛应用于热力发电和工业生产等领域，能够有效降低化石燃料消耗和CO2排放。然而复杂的光热耦合运行特性直接影响太阳能集热器的能量传递过程，对此，建立了基于导热油传热工质的抛物槽式太阳能聚光集热数值分析模型，以研究太阳能辐照强度和集热器倾角跟踪调节等多因素对集热利用效率和光热耦合特性的影响，分析得到集热管内工质流场和温度场的分布特性，将为优化抛物槽式太阳能集热器运行调控和开展太阳能热利用等相关理论教学及实践创新提供指导。
[期刊] 企业经济
[作者]
钟立新 徐文娟
通过引入经济距离变量,架构了一个具有动态变化特征的经济空间。通过将地理空间和经济空间中的SP指数值耦合,建立了能有效衡量产业集聚与扩散方向性特征的空间计量模型。以国内两位数制造业为例,证明了模型的有效性。本文的研究意义主要体现在三个方面:一是通过经济距离的引入,丰富了传统意义上的空间概念;二是通过空间变换,拓展了原有空间计量模型适用范围;三是借助空间耦合,建立了产业集聚指标和经济发展指标间的对应关系,构建了隐含有解释变量的产业集聚空间计量模型。
关键词：
产业扩散 经济距离 耦合空间 集聚指数
[期刊] 数量经济技术经济研究
[作者]
牛玉静 陈文颖 吴宗鑫
本文建立了一个综合描述全球经济、能源、环境的多区域CGE模型(GAGE模型),定量分析多区域减排政策的碳泄漏情况,以及碳关税对碳泄漏的影响。研究结果表明:美国参与减排可显著降低碳泄漏;碳关税对碳泄漏有减缓作用,但只有当实施的区域足够大时才有显著影响;采用指标"有效减排量"比"碳泄漏率"能更有效地评估减排行动;碳关税并不能改善减排行动的成效,而是进行贸易保护的借口或进行国际气候谈判的筹码。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
孙潇潇 黄弘 赵金龙 章翔 宋广恒
有坡度下持续泄漏溢油流淌火的特性研究可以为溢油流淌火灾事故的预防和救援提供重要理论支撑。该文通过点源持续泄漏溢油流淌火实验,观测了不同坡度下持续溢油流淌火的扩散和燃烧过程,并测量了扩散速率。根据实验中是否观察到稳定过程与收缩过程,将溢油流淌火的扩散过程随坡度的变化划分为3个阶段。通过分析扩散过程中重力、摩擦阻力与表面张力随角度的关系,对于玻璃表面上的正庚烷流淌火,3个阶段可以划分为坡度为0～3°时表面张力主导的扩散过程、坡度为4°～5°时摩擦阻力主导的扩散过程以及坡度大于5°时重力主导的扩散过程。
关键词：
火灾事故 流淌火 坡度 扩散速率
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