南京工业大学安全科学与工程学院江苏省危险化学品本质安全与控制技术重点实验室
- 作品数：33 被引量：97H指数：5
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- 发文基金：国家自然科学基金江苏省高校自然科学研究项目江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程化学工程理学石油与天然气工程更多>>
- 基于本质安全的微反应器中苯乙烯聚合的数值模拟
- 2017年
- 重大化工事故往往是由多米诺效应引发的一连串故障而导致的。为实现苯乙烯聚合反应的本质安全,采用本质安全设计原则,设计了T型微反应器以替换传统釜式反应器。先通过计算流体力学(CFD)方法建立了三维稳态模型,再通过UDF(User Defined Functions)添加组分输运方程源项和能量方程源项,对苯乙烯自由基聚合反应进行了数值模拟,研究在微尺度条件下,反应温度、混合反应管道长度及形状对反应结果的影响。结果表明:由于微反应器可提高传热传质效率,在一定范围内反应温度可以控制在3 K以内;反应管道由0.15 m增长至1.5 m后,转化率可提高2倍左右;0.15 m直管形状改进为螺旋状后,转化率可至少提升4%。
- 张洋蒋军成周丹倪磊潘勇
- 关键词：本质安全微反应器苯乙烯聚合数值模拟
- 二元互溶可燃混合液体闪点预测模型研究被引量：5
- 2016年
- 基于定量结构-性质相关性(QSPR)原理,开展二元互溶可燃混合液体闪点与其结构信息间的内在定量关系(M-QSPR)研究。以332个不同组成和配比的二元互溶可燃混合液体闪点试验数据作为研究样本,根据体系中各纯组分的结构信息,计算相应的混合物描述符(SiRMS,Simplex Representation of Molecular Structure),应用遗传-多元线性回归(GA-MLR)算法从中优化筛选出一组与该体系闪点最密切相关的原子碎片参数作为输入参数,分别采用多元线性回归(MLR)和支持向量机(SVM)算法建立理论预测模型,并将其与文献已有模型进行比较。结果表明,MLR和SVM对测试集样本的平均绝对误差(AAE)分别为4.142 K、1.551 K,均方根误差(RMSE)分别为4.911 K、2.220 K,决定系数(R^2)分别为0.818、0.962。研究表明,影响二元混合液体闪点的主要SiRMS结构因素是■和■,并且随体系中■、■、■四原子碎片增多,闪点升高;随体系中■、■、■四原子碎片增多,闪点降低。同时,与内部交互作用和分子间非加和作用相比,分子间的可加和作用对该体系闪点的影响更为显著;与原子的局部电荷相比,原子类型对该体系闪点的影响更为显著。
- 宋晓亚潘勇蒋军成徐迅
- 关键词：安全工程闪点
- 车库内氢气扩散和分布状态的数值模拟被引量：16
- 2017年
- 为研究车库内氢气连续性泄漏的浓度分布和聚集状态,采用ICEM-CFD软件建模,利用Fluent软件对氢气连续性泄漏过程进行了模拟。通过分析监测点氢气物质的量分数、氢气分布和可燃性区域体积分数,研究了横梁及其间距(L)、自然通风、通风口面积(A)对车库内氢气的扩散和分布状态的影响。结果表明:在密闭状态下,无横梁时可燃性区域最小,L=3 m时可燃性区域最大;当A=0.5 m2时,在自然通风的作用下,车库底部氢气物质的量分数明显下降,但车库中部和上部氢气物质的量分数与密闭时相近;当A=1 m2时,虽然初始阶段氢气物质的量分数上升很快,但很快就趋于稳定,监测点氢气物质的量分数均在爆炸下限以下,此时自然通风能够消除氢气爆炸的风险。
- 李云浩喻源张庆武
- 关键词：安全工程车库横梁自然通风计算流体动力学
- 基于STAMP模型的公路隧道运营期安全性分析被引量：4
- 2016年
- 相比于一般的公路隧道,越江公路隧道运营是一个更为复杂的系统工程,存在较大的不确定性和安全风险。根据隧道工程运营期风险评估的一般流程,对南京长江隧道工程在其运营期的风险进行了评估。运用系统理论,以STAMP模型为基础对隧道运营期系统进行安全性分析,以利于在事故早期阶段发现影响系统安全运行的潜在风险因素,预防危险事故。该方法将系统理论用于南京长江隧道安全性分析,为隧道的安全运行提供了新的技术手段支持。
- 马香香喻源张庆武
- 关键词：越江公路隧道运营期STAMP
- 咪唑类离子液体捕集CO_2性能的定量结构-性质相关性(QSPR)研究
- 2017年
- CO_2是主要的温室气体,大量CO_2的存在严重影响着人类的生存环境和生态平衡,而咪唑型离子液体具有独特的气体溶解性,在CO_2的捕集分离中有很好的应用前景。基于定量结构-性质相关性(QSPR)原理,研究了咪唑类离子液体捕集CO_2的性能与其结构参数之间的内在定量关系。应用遗传算法获得与捕集量最为密切相关的一组描述符作为输入参数,随后,分别采用多元线性回归算法及支持向量机结合粒子群优化算法建立了咪唑类离子液体捕集CO_2的性能与其描述符之间的线性和非线性模型。多元线性回归算法得出训练集和测试集的复相关系数分别为0.765和0.814,支持向量机算法得出训练集和测试集的复相关系数分别为0.987和0.933。对预测模型进行了评价验证以及稳定性分析,结果表明,2种模型具有良好的稳定性能和预测能力。
- 薛妮蒋军成潘勇
- 关键词：环境工程学离子液体CO2
- 基于电性拓扑状态指数的二元液体混合物自燃温度的预测被引量：6
- 2016年
- 利用AITTA551自燃温度测试仪,测得不同组分和配比下的28组168个二元可燃混合液体自燃温度(AIT);基于电性拓扑状态指数(ETSI)理论,计算获得不同原子类型所对应的混合ETSI值;采用添加指数递减惯性权重的改进粒子群算法(MPSO)优化支持向量机(SVM)的超平面参数,建立根据原子类型混合ETSI值来预测混合物自燃温度的MPSO-SVM模型。结果表明,基于电性拓扑状态指数能够有效预测二元液体混合物自燃温度,MPSO-SVM模型的复相关系数R2为0.991,平均绝对误差AAE为3.962 K。MPSO-SVM模型的泛化性能和预测精度明显优于多元线性回归(MLR)、网格搜索法(GSM-SVM)、遗传算法(GA-SVM)、标准粒子群算法(PSO-SVM)模型。本研究为工程上提供了一种预测二元混合物自燃温度的有效途径。
- 何凡蒋军成潘勇倪磊
- 关键词：二元混合物
- 初始压力对连通容器甲烷-空气混合物泄爆压力的影响被引量：1
- 2017年
- 建立球形容器与管道、2个球形容器与管道组成的2种形式的连通容器试验装置,研究初始压力对连通容器甲烷-空气混合物泄爆压力的影响。结果表明:连通容器内泄爆超压随初始压力增加而增大,并与初始压力近似成线性关系;对于2个球形容器与管道组成的连通容器,起爆容器的泄爆超压始终小于传爆容器;泄爆方式和点火方式对连通容器泄爆超压有较大影响,大容器点火时,2个容器的泄爆压力差随初始压力增加而增大,但小容器点火时,2个容器的泄爆压力差随初始压力的增加变化较小;初始压力对不同结构和尺寸的连通容器的泄爆压力的影响不同,当令初始压力对大容器点火时,小容器内泄爆压力受影响最大,而当对单球形容器与管道组成的连通容器的小容器点火时,小容器内泄爆压力受影响最小。
- 钱承锦王志荣周灿
- 关键词：安全工程
- 苯乙烯丙烯酸共聚物/碳黑混合体系粉尘爆炸特性研究被引量：1
- 2017年
- 采用MIE-D1.2型最小点火能测试装置及20 L球型粉尘爆炸测试装置,对苯乙烯丙烯酸共聚物/碳黑混合体系粉尘的爆炸特性进行研究。结果表明,过74μm、58μm、47μm孔径筛的粉尘对静电火花敏感,其最小点火能表征值分别为610 mJ、361 mJ、201 mJ。随粉尘质量浓度增加,最小点火能呈现先减小后增加的规律。随粉尘粒径减小,最小点火能与粉尘质量浓度变化关系曲线向低粉尘质量浓度和低点火能量方向偏移,且对应的最敏感爆炸质量浓度从500 g/m^3降至200 g/m^3。随粉尘质量浓度增加,过147μm、74μm、47μm孔径筛的苯乙烯丙烯酸共聚物/碳黑混合体系粉尘爆炸压力及爆炸压力上升速率呈现先增加后减小趋势。在相同粉尘质量浓度下,中位径小于74μm的苯乙烯丙烯酸共聚物/碳黑混合体系粉尘,粉尘的爆炸压力增幅明显减小。苯乙烯丙烯酸共聚物/碳黑混合体系粉尘爆炸下限质量浓度为25 g/m^3,最大爆炸指数为14.636 MPa·m/s,爆炸危险等级划分为St1。
- 毕明超姚骏余明蒋军成曹洋
- 关键词：安全工程最小点火能粉尘爆炸
- 基于PSO-SVM的咪唑类离子液体捕集CO_2性能预测被引量：2
- 2016年
- CO_2是主要的温室气体,大量CO_2的存在严重影响着环境,而咪唑类离子液体具有独特的气体选择溶解性,在CO_2的捕集分离中有非常好的应用前景。基于支持向量机方法,结合粒子群优化算法(PSO-SVM)建立了咪唑类离子液体捕集CO_2性能的理论预测模型,该模型包含温度、压力、密度、黏度和表面张力5个主要参数。根据PSO算法,得到模型的最优参数为惩罚参数C=100,不敏感损失参数ε=11.699 7,核函数的宽度γ=0.279 2;SVM算法得出训练集的相关系数r=0.993,均方根误差RMSE=12.012,平均绝对误差AAE=4.117,测试集r=0.999,RMSE=4.766,AAE=3.028。对预测模型进行了评价验证以及稳定性分析,明确了咪唑类离子液体捕集CO_2性能的主要影响因素及其重要程度。
- 薛妮蒋军成倪磊
- 关键词：环境工程学离子液体捕集支持向量机方法粒子群优化算法
- 微米级聚甲基丙烯酸甲酯最小点火能被引量：3
- 2017年
- 采用MIE-D 1.2最小点火能测试仪,测试5、10、15μm三种粒径的微米级聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉尘的最小点火能量。将超细与常规PMMA粉尘的试验结果进行对比,揭示其差异及原因。结果表明,三种粒径的粉尘最小点火能量分别为3、6、32 m J,对应粉尘最敏感浓度均为750 g/m^3,最佳点火延时分别为90、90、60 ms,最佳初始压力分别为0.8、0.8、0.9 MPa。粉尘浓度、点火延时以及初始压力小于临界值时,最小点火能量随参数值的增加而减小;当达到临界值后,最小点火能量随着参数值的增大而增大。
- 蒋笠潘勇管进蒋妍婷虞浩蒋军成
- 关键词：聚甲基丙烯酸甲酯点火延时
