物理模拟论文精品(七篇)

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[论文摘要]：目前，微生物采油技术引起了微生物学界、石油工业界、石油地质界和地球化学界等相关学科的广泛兴趣和关注。详细介绍微生物采油技术概况，明确分析微生物采油技术概况机理，并探讨其发展方向。

微生物原油采收率技术(microbialenhanancedoilrecovery，MEOR)

是利用微生物在油藏中的有益活动，微生物代谢作用及代谢产物作用于油藏残余油，并对原油/岩石／水界面性质的作用，改善原油的流动性，增加低渗透带的渗透率，提高采收率的一项高新生物技术。该项技术的关键是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖和代谢产物能否有效地改善原油的流动性质及液固界面性质。与其它提高采收率技术相比，该技术具有适用范围广、操作简便、投资少、见效快、无污染地层和环境等优点。

一、微生物采油技术概况

1926年，美国科学家Mr.Beckman提出了细菌采油的设想。1946年Zobeu研究了厌氧的硫酸盐还原菌从砂体中释放原油的机理，获得微生物采油第一专利。I．D．shtum(前苏联)及其它国家等学者也分别作了大量的创新性工作，奠定了微生物采油的基础。美国的Coty等人首次进行了微生物采油的矿物试验。马来西亚应用微生物采油技术在Bokor油田做先导性矿物试验，采油量增加了47%。2002年至2003年，我国张卫艳等在文明寨油田进行了微生物矿场应用，累计增产原油1695t，累计少产水1943t，有效期达10个月。

美国和俄罗斯在微生物驱油研究和应用方面，处于世界领先地位。美国有1000多口井正在利用微生物采油技术增加油田产量，微生物采油项目在降低产水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年，俄罗斯在鞑靼、西西伯利亚、阿塞拜疆油田激活本源微生物，共增产原油13.49x10t，产量增加了10～46％。1988年至1996年，俄罗斯在11个油田44

个注水井组应用本源微生物驱油技术，共增产21x10t。

20世纪60年代我国开始对微生物采油技术进行研究，但发展缓慢。80年代末，大庆油田率先进行了两口井的微生物地下发酵试验(30℃)。大港、胜利、长庆、辽河、新疆等油田与美国Micro～Bac公司合作，分别进行了单井吞吐试验。1994年开始，大港油田与南开大学合作，成功培育了一系列采油微生物，该微生物以原油和无机盐为营养，具有降低蜡质和胶质含量功能，并在菌种选育与评价、菌剂产品的生产、矿场应用设计施工与检测等诸方面取得了成绩。1996年以来，吉林油田与13本石油公司合作，探究了微生物采油技术在扶余油田东189站的29口井进行的吞吐试验，21口井见效，见效率达70%。2000年底，大庆油田采油厂引进了美国NPC公司的耐高温菌种，在Y一16井组进行了耐高温微生物驱油提高采收率研究和现场试验，结果表明，采收率达43.41%，增加可采储量1.81×10t，施工后当年增油615.5t。胜利油田罗801区块外源微生物驱油技术现场试验提高采收率2.66%。

二、微生物采油技术机理

（一）微生物采油技术与油田化学剂

在大庆油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学剂，现以大庆油田为例。当大量化学剂进入油藏后，将发生物理变化和化学变化，对微生物采油过程可能产生不同的影响。化学剂既可引起微生物生存环境（渗透压、氧化还原电位、pH值）的改变，又可直接改变生物的生理（呼吸作用、蛋白质、核酸及影响微生物生长的大分子物质的合成）以及影响微生物细胞壁的功能，从而影响微生物的生长，降低采收率。

（二）微生物驱油机理

因为，微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程，除了具有化学驱提高原油采收率的机理外，微生物生命活动本身也具有提高采收率机理。虽然目前的研究不断深入，但仍然无法对微生物采油技术各个细节进行量化描述，据分析，主要包括以下几个方面：

1.原油乳化机理。微生物的代谢产物表面活性剂、有机酸及其它有机溶剂，能降低岩石一油一水系统的界面张力，形成油一水乳状液（水包油），并可以改变岩石表面润湿性、降低原油相对渗透率和粘度，使不可动原油随注入水一起流动[1引。有机酸能溶解岩石基质，提高孔隙度和渗透率，增加原油的流动性，并与钙质岩石产生二氧化碳，提高渗透率。其它溶剂能溶解孔隙中的原油，降低原油粘度。

2.微生物调剖增油机理。微生物代谢生成的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞，堵塞高渗透层，调整吸水剖面，增大水驱扫油效率，降低水油比，起到宏观和微观的调剖作用，可以有选择地进行封堵，改变水的流向，达到提高采收率的效果。在较大多孔隙中，微生物易增殖，生长繁殖的菌体和代谢物与重金属形成沉淀物，具有高效堵塞作用。

3.生物气增油机理。代谢产生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等气体，可以提高地层压力，并有效地融入原油中，形成气泡膜，降低原油粘度，并使原油膨胀，带动原油流动，还可以溶解岩石，挤出原油，提高渗透率。

4.中间代谢产物的作用。微生物及中间代谢产物如酶等，可以将石油中长链饱和烃分解为短链烃，降低原油的粘度，并可裂解石蜡，减少石蜡沉积，增加原油的流动性。脱硫脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出，降低油水界面张力，改善原油的流动性。

5.界面效应。微生物粘附到岩石表面上而生成沉积膜，改善岩石孔隙壁面的表面性质，使岩石表面附着的油膜更容易脱落，并有利于细菌在孔隙中成活与延伸，扩大驱油面积，提高采收率。

（三）理论研究

1.国内外的数学模型。20世界80年代末，国外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的数学模型并开展了相应的数值模拟研究。Zhang模型优于Islam模型在于可描述微生物在地层中的活动，却难于现场模拟。Chang模型是三维三相五组分，能描述微生物在地层中的行为，不能描述在油藏中的增产机理。

2.物理模拟。物理模拟研究基本上是应用化学驱的物理模型试验装置及试验过程。微生物驱油模型的核心是岩心管部分，其长度影响微生物的生长繁殖。应建立大型岩心模型，使微生物充分繁殖，便于分析研究微生物的驱油效果。通过物理模拟研究微生物驱油法，可获得微生物在岩心中的推进速度及浓度变化，对岩心渗透率的影响等信息。

（四）源微生物的采油工艺

国内油田（大庆等）已进人高含水开发期，是采用内源微生物驱油还是采用外源微生物驱油，要根据具体油藏内的微生物群落进行分析。若具体油藏中内存在有益微生物驱油的微生物群落，宜采用内源微生物驱油工艺，这是目前国内致力于运用最新微生物采油技术。

三、结语

综上所述，在我国油田中，特别是大庆油田，在微生物采油技术具有提高采收率的效果，对大多数的油藏都能充分发挥微生物采油的优势。制约微生物采油技术的主要因素在于油藏中微生物群落结构、现场试验工艺及物理模拟实验的局限性。外源菌种的选育和评价指标、特性，微生物的研究、菌液的生产和矿场试验等方面还需深化。

参考文献：

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2005年，教育部下发文件，提出在物理、化学、生物、力学、电子等学科中，建立国家级实验教学示范中心。各高校高度重视，积极申报，加强实验中心建设，总结了大量经验，值得参考和借鉴445。

依据学校人才培养定位，实验教学中心（以下简称“中心”）以教育教学思想和观念转变为先导，强化“工程-理论-实践-工程”的教育教学理念，积极推进实验实践教学改革；建设以学生为本、培养学生实践能力、创新意识、创业精神为核心的实验实践教学新体系；建立优质资源共享和现代化高效运行的管理体制；建设理论教学、实验实践教学与科学研究紧密结合的高素质实验教学队伍；建立了全方位的实践教学平台，将课程设计贯穿课程理论教学过程，开展了丰富多彩的课外培养活动，使其成为培养电气工程领域高素质应用型人才的重要基地。

1.实验教学中心改革思路

1.1 突出一个目标

以“一实两创”特色人才培养为目标，着力培养具有突出实践能力、创新意识和创业精神的高素质应用型人才，强化学生的实践能力和工程素质的培养和训练，以适应21世纪电气信息技术快速发展的电工技术领域、尤其是电力工程领域的人才需求。实践能力是主体，是基础；创新意识和创业精神是两翼，是升华。通过实施突出实两创”特色的高素质应用型人才培养模式，培养学生能干事的知能基础、敢干事的无谓胆识和干成事的坚韧品格。

1.2 建设一支队伍

建设一支结构合理、专兼职相结合的高水平实验教学队伍是“中心”持续稳步发展的关键“中心”采用课程负责人制和实验助理制，打通学科建设与实验实践教学的人才通道。

（1）课程负责人制。理论教学与实验教学一人负责，有助于理论教学与实践教学的深入结合。

（2）实验助理制。从博士和硕士研究生中遴选实验助理，兼职参与实验实践教学、实验室建设和管理。

1.3 构建两个平台

（1）物理模拟、数字仿真和工程实训三位一体。①物理模拟：“中心”开设电工、电子、电机、电磁场、单片机、自动控制、电力系统综合、继电保护、高电压、自动远动、电力系统动态模拟等物理模拟实验。②数字仿真“中心”开设电路仿真EWB、电子设计、多级电网数字仿真、电力系统高级应用、电力设备仿真系统等数字仿真实验。③工程实训：“中心”建有电工电子实习基地、输变电工程实训基地和多个校外实习基地，为学生工程实训提供了平台。

通过物理模拟、数字仿真和工程实训三位一体的培养，极大地提高了学生应用课堂所学知识解决实际工程问题和实际动手操作能力。如对于电力系统运行操作，首先在电力系统动态模拟实验室进行实验，使学生利用所学的理论知识分析电力系统运行操作中的物理现象，强化基本概念和基本分析方法；然后针对相同内容通过以实际电网为背景的多级电网仿真培训系统进行数字仿真，使学生掌握大规模电网操作中的现场实际问题以及解决实际问题的能力；最后在实验变电所进行实际操作训练。

（2）基于网络技术的现代化实验实践教学管理与监督保障平台。

1.4 面向二维服务

根据“中心”的人才培养目标，建立面向“横向覆盖，纵向贯通”的实践教学。

（1）横向覆盖。“中心”面向全校34个电气信息类、工科非电类和文经管类本、专科专业5000余名学生，承担了电力生产工程认知教育，相关课程的实验教学、工程训练、课程设计、毕业设计和大学生科技创新任务，以及电气工程及其相关领域的研究生培养工作，具有很大的横向覆盖面。

（2）纵向贯通。“中心”对电气信息类的专科、本科、硕士、博士研究生在实验实践教学环节上贯通。

1.5 覆盖五个层次

（1）工程认知层。针对文、经、管类学生了解电气工程领域的相关知识，主要以模型演示、观看多媒体教程等方式进行。

（2）基础实验层。针对电气工程领域基础课程，强调学生熟悉仪器设备、软硬件工具的使用方法、验证实验内容，掌握基础理论与基本方法。

（3）工程实训层。针对电气工程领域专业，强调学生了解电力生产的实际过程、具体操作方法和步骤，交互推动理论课程的学习，培养电气工程专业素养。

（4）综合设计层。针对某一系统，综合应用相关知识，具体完成实验方案、测试和论文，培养工程素质。

（5）研究创新层。针对某一系统，强调实施过程中的创新思维和创新手段的应用、以及团队合作精神的培养，实现自主选题、自主设计、自主完成实验，独立撰写项目验收报告。

1.6 坚持六个结合

坚持：实践教学和理论教学相结合；设计型实验与工程实训相结合；研究创新型实验与课外科技活动、竞赛、科研课题相结合；实验实践教学与电力行业实际相结合；实际物理实验与虚拟仿真实验相结合；研究生培养与实验实践教学相结合。

2.实验教学示范中心改革方案

“中心”设有学术委员会和管理委员会，学术委员会主要负责“中心”的发展规划、建设项目立项审批，管理委员会主要负责“中心”的具体软硬件建设的具体实施。

2.1 建设高水平的实验教学队伍

学校优势学科-电气工程学科的高水平教师是“中心”教师队伍的组成部分，同时聘任电气工程相关学科的优秀教师为中心的兼职教师，确实保证实验实践教师队伍的高质量。为了提高实验教学的指导和管理力度“中心”建立了实验助理制度，即从博士和硕士研究生中遴选实验助理，兼职参与实验实践教学、实验室建设和管理工作。

2.2 扎实开展实践平台建设

近几年“中心”新增DSP、ARM/EDA、数字仿真实验室、电工电子实训基地、电力运行仿真中心、电力生产动态模型演示实验室、真实的66~220kV变电站的输变电实训中心等。同时为了跟踪电气工程领域的新技术“中心”又新增加了风力发电系统、太阳能发电系统、蓄能系统等一系列实验平台。自行研制了电工实验台、数字和模拟电子实验箱、单片机实验箱、PLC、DSP实验平台、便携式电子实验包、电工电子实训实验台、继电保护实验台等800余台套。

2.3 建立基于网络技术的实验管理体系

建立了网上预约管理信息系统；建立了实验室网上预习系统，可实现学生网上学习仪器设备使用、基础实验预习演示；建立了网上实验实践答疑系统，及时与学生实现交互。

中心在完成计划内本科实验教学任务的基础上，还为本科生毕业设计、研究生科研提供了实验场所。本着为全校师生提供全方位、多层次的服务宗旨，中心建立了开放运行机制，并建立了实验室开放的各项规章制度和管理办法。

2.4 构建较为完善的学生课外培养体系

“中心”通过设立学生课外科技活动学分、“电气工程实践教学中心大学生创新基金”、科研课题组招聘，各类竞赛等方式激发学生参与课外创新性研究的热情。

2.5 探索理论教学与实践教学相结合的新模式

在高水平软硬件平台的支撑上，探索“全程设计”的教学新模式，即将某一系统的设计贯穿于某门课程的全程，或贯穿于多门课程的全程。

（1）电子信息类课程的“全程设计”。在数字电子技术课程授课之初就将智能交通灯、电子时钟等综合设计性题目布置给学生，随着教学内容的逐步展开，要求学生进行阶段性设计，学习结束后完成项目的整体研制，并撰写实践报告。在单片机、DSP和EDA等课程中继续沿用相同的题目进行设计，要求学生注意比较不同方法的优劣。这种模式大大提升了学生的学习兴趣，多方位培养了学生的实践技能，同时也使学生认识到新技术的优势。

（2）电力工程类课程的“全程设计”。在电力系统分析之初，将一电网的规划设计布置给学生，在课程学习的不同阶段完成网络参数计算、潮流计算、短路计算、调压计算、稳定性分析计算等内容的设计。在后续的继电保护课程、发电厂电气部分和高电压技术等课程中，仍针对该系统进行相应子模块的设计。这种模式采用递进式工程训练，将分散的课程通过某一电网设计的实践环节贯穿起来，使学生在专业课学习之初就树立大工程概念，明确所学课程在电力系统中的任务和地位，取得了良好的学习效果。

2.6 探索与企业联合开展实践教学的新模式

近年来，与广东核电集团、中国大唐集团等企业开展订单式人才培养，利用企业的实训基地，培养高素质应用型人才。

3.电气工程实验教学中心未来建设规划

中心坚持与时俱进的科学发展观，在“十二五”规划中，明确提出了继续按照“国家级实验教学示范中心”标准进行建设的奋斗目标，中心可持续发展的建设规划为：

（1）瞄准社会和电力行业对人才培养的需求，不断探索实验实践教学改革，进一步充实、完善和落实教学建设方案。

（2）不断探索和实践实验室管理和队伍建设方面的改革措施，为实验室建设和人才培养提供保障和持续发展的动力。

（3）加强数字化、网络化实验平台建设，加强实际物理实验与虚拟仿真实验的结合，有效地促进学生课内、课外实验教学活动的开展。

（4）结合学校人才培养定位，对实验教学五层次进行更为深入的改革研究，使各层次内容有机联系，加强对工程实训和创新层的教改研究与实践，提高学生的工程素质和创新能力。

（5）进一步探索“中心”的管理模式，对相对独立的人、财、物等管理权限和机构设置进行探索，进一步改进和落实中心的管理职责，建立一套高效合理、资源优化、可持续发展的管理模式。

（6）加强学科建设与实验室建设的紧密结合，在实验助理的基础上，将开展实验研究助理工作，将科研成果尽快转化为学生的创新实验内容。

4.结语

中心根据学校人才培养定位，确立了“突出一个目标、建设一支队伍、构建两个平台、面向二维服务、覆盖五个层次、坚持六个结合”的建设思路，构建了模块化、递进式、重衔接、强结合的立体化实践教学体系，构建了“全程设计、平台支撑”的理论教学与实践教学相结合的新模式，强化了学生对理论教学的理解和掌握，学生的实践能力和工程素质得到提高。“中心”的实验仪器和设备先进，管理规范、实验环境和条件良好。

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一、社科论文常用的研究方法

（一）论证方法

人文社科类学术论文写作的论证研究方法是指研究者以说理的方式，综合运用所学专业的基础理论、知识和技能，对研究问题进行层层梳理，提出明确的论点，并逐一予以阐释、 论证的研究方式。运用论证方法撰写的人文社科类学术论文属于论证型论文。论证型论文通常由论点、论据、论证三个部分组成。常见的论证方法有归纳法、演绎法、类比法、因果法、反证法、引申法等。

（二）评述方法

人文社科类学术论文写作的评述研究方法是指研究者对其研究领域的某一成果或具体观点进行褒贬不一的综合性评述的研究方法。根据评述对象的不同，评述通常分为文献评述和会议评述两种不同类别。运用评述研究方法所撰写的。论文通常具有较强的思辨性，并钚- -味对已有观点或成果进行正面论证或反面驳斥，而是综合各方面观点以客观的态度对其进行评述。评述型论文通常包括前言、主题和总结三个部分，与运用论证方法撰写的论证型论文相比有明显区别。在评述型论文的撰写中应特别注意对评述对象资料的搜集要尽完整，使用的文献资源也应忠于事实，最大程度保证评述的客观性。

（三）调研方法

调研方法是人文社科类学术论文特别是社会科学类论文研究方法中较为重要的研究方法。运用调研方法撰写的论文就是通常所说的"调研报告".根据调研报告撰写的论文就是"调研型论文".调研方法是基于真实的社会实践调研，对搜集的信息进行综合整理后，再开展客观分析的一种综合性学术研究方法。调研方法最常用于经济学、社会学、政治学、法学、管理学等社会实践性较强的学科，也是人文社科类学术论文开展实证研究的基础性方法。调研型论文通常包括调查和研究两个阶段，通过调查去研究某些社会现象，得出有关数据，归纳相关规律，为解决某些存在的问题提供依据或参考。

（四）考证方法

人文社科类学术论文写作的考证研究方法是指研究者对学科领域或社会实践中的某- -问题 ,以直接或间接的材料为基础进行深入研究、辨明是非的研究方法。通常意义上的"考证"多指对古籍、古证的考察或修订。现在的考证含义已有所延伸，不再仅局限于对古籍的考察，而是指对事实的考核和例证。

考证方法常用于历史学、语言学、文学等学科。考证型论文-般包括引论、本论和结论三部分。与其他研究方式不同的是，考证型论文的研究方式需提出新的考证观点，否则只是延续前人的考证结论，考证的意义就大大削弱了。

二、适用社科论文的研究方法介绍

1、调查法

调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法，它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式，对教育现象进行有计划的、 周密的和系统的了解， 并对调查搜集到的大量资料进行分析、 综合、比较、归纳，从而为人们提供规律性的知识。 调查法中最常用的是 问卷调查法 ,它是以书面提出问题的方式搜集资料的一种研究方法， 即调查者就调查项目编制成表式， 分发或邮寄给有关人员， 请示填写答案，然后回收整理、统计和研究。

2、观察法

观察法是指研究者根据一定的研究目的、 研究提纲或观察表， 用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象， 从而获得资料的一种方法。 科学的观察具有目的性和计划性、 系统性和可重复性。 在科学实验和调查研究中，观察法具有如下几个方面的作用：①扩大人们的感性认识。②启发人们的思维。③导致新的发现。 实验法 实验法是通过主支变革、 控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是：第一、 主动变革性。观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象， 发现其中的问题。 而实验却要求主动操纵实验条件， 人为地改变对象的存在方式、变化过程，使它服从于科学认识的需要。第二、控制性。科学实验要求根据研究的需要， 借助各种方法技术， 减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰， 在简化、纯化的状态下认识研究对象。第三，因果性。实验以发现、确认事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。

3、 文献研究法

文献研究法是根据一定的研究目的或课题， 通过调查文献来获得资料， 从而全面地、 正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。 文献研究法被子广泛用于各种学科研究中。 其作用有： ①能了解有关问题的历史和现状， 帮助确定研究课题。②能形成关于研究对象的一般印象， 有助于观察和访问。 ③能得到现实资料的比较资料。 ④有助于了解事物的全貌。 实证研究法 实证研究法是科学实践研究的一种特殊形式。 其依据现有的科学理论和实践的需要， 提出设计，利用科学仪器和设备， 在自然条件下， 通过有目的有步骤地操纵， 根据观察、 记录、 测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系的活动。 主要目的在于说明各种自变量与某一个因变量的关系。

4、 定量分析法

在科学研究中， 通过定量分析法可以使人们对研究对象的认识进一步精确化， 以便更加科学地揭示规律，把握本质， 理清关系， 预测事物的发展趋势。 定性分析法 定性分析法就是对研究对象进行"质" 的方面的分析。 具体地说是运用归纳和演绎、 分析与综合以及抽象与概括等方法， 对获得的各种材料进行思维加工， 从而能去粗取精、 去伪存真、 由此及彼、 由表及里，达到认识事物本质、 揭示内在规律。

5、跨学科研究法 运用多学科的理论、 方法和成果从整体上对某一课题进行综合研究的方法，也称"交叉研究法".科学发展运动的规律表明，科学在高度分化中又高度综合，形成一个统一的整体。据有关专家统计，现在世界上有 2000 多种学科，而学科分化的趋势还在加剧，但同时各学科间的联系愈来愈紧密， 在语言、方法和某些概念方面， 有日益统一化的趋势。

6、 个案研究法 个案研究法是认定研究对象中的某一特定对象， 加以调查分析， 弄清其特点及其形成过程的一种研究方法。

个案研究有三种基本类型：

（1） 个人调查，即对组织中的某一个人进行调查研究；

（2） 团体调查，即对某个组织或团体进行调查研究；

（3）问题调查，即对某个现象或问题进行调查研究。

7、功能分析法 功能分析法是社会科学用来分析社会现象的一种方法， 是社会调查常用的分析方法之一。 它通过说明社会现象怎样满足一个社会系统的需要（即具有怎样的功能）来解释社会现象。 数量研究法 数量研究法也称"统计分析法"和"定量分析法",指通过对研究对象的规模、速度、范围、程度等数量关系的分析研究，认识和揭示事物间的相互关系、变化规律和发展趋势，借以达到对事物的正确解释和预测的一种研究方法。

8、模拟法 （模型方法 ）

模拟法是先依照原型的主要特征， 创设一个相似的模型， 然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。 根据模型和原型之间的相似关系， 模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。

9、探索性研究法

探索性研究法是高层次的科学研究活动。它是用已知的信息，探索、 创造新知识，产生出新颖而独特的成果或产品。

10、信息研究方法 信息研究方法是利用信息来研究系统功能的一种科学研究方法。美国数学、通讯工程师、生理学家维纳认为，客观世界有一种普遍的联系，即信息联系。当前，正处在"信息革命"的新时代，有大量的信息资源，可以开发利用。信息方法就是根据信息论、系统论、控制论的原理，通过对信息的收集、传递、加工和整理获得知识，并应用于实践， 以实现新的目标。信息方法是一种新的科研方法， 它以信息来研究系统功能，揭示事物的更深一层次的规律， 帮助人们提高和掌握运用规律的能力。

11、 经验总结法 经验总结法是通过对实践活动中的具体情况，进行归纳与分析， 使之系统化、 理论化，上升为经验的一种方法。总结推广先进经验是人类历史上长期运用的较为行之有效的领导方法之一。

12、描述性研究法

描述性研究法是一种简单的研究方法， 它将已有的现象、 规律和理论通过自己的理解和验证， 给予叙述并解释出来。 它是对各种理论的一般叙述， 更多的是解释别人的论证，但在科学研究中是必不可少的。它能定向地提出问题，揭示弊端，描述现象，介绍经验，它有利于普及工作，它的实例很多， 有带揭示性的多种情况的调查；有对实际问题的说明； 也有对某些现状的看法等。

13、数学方法

数学方法就是在撇开研究对象的其他一切特性的情况下， 用数学工具对研究对象进行一系列量的处理， 从而作出正确的说明和判断， 得到以数字形式表述的成果。科学研究的对象是质和量的统一体，它们的质和量是紧密联系 ,质变和量变是互相制约的。 要达到真正的科学认识， 不仅要研究质的规定性， 还必须重视对它们的量进行考察和分析， 以便更准确地认识研究对象的本质特性。

数学方法主要有统计处理和 模糊数学 分析方法。

14、思维方法

思维方法是人们正确进行思维和准确表达思想的重要工具，在科学研究中最常用的科学思维方法包括归纳演绎、类比推理、抽象概括、思辩想象、分析综合等，它对于一切科学研究都具有普遍的指导意义。

15、 系统科学方法

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关键词：袋式除尘器；滤袋破损；磨损；烧损；腐蚀

中图分类号：TQ336 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）03-0116-03

随着《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011版的颁布实施，火力发电厂烟尘排放标准逐步提高到30mg/m3（标方），重点地区甚至提高到20mg/m3（标方），因此、袋式除尘器将被广泛的应用。滤袋作为袋式除尘器的关键部件，对袋式除尘器的使用效果起到决定性的作用。滤袋在整个袋式除尘器中所占的价值比重较大，防止滤袋由于各种原因造成的破损或失效，对提高整个设备的稳定运行，减少设备的运行成本，满足环保排放要求具有重要的意义。

一、滤袋破损类型

滤袋破损失效的主要表现为：磨损、烧损、腐蚀、阻塞。

（一）磨损

1．气流分布不均。气流分布不均造成含尘烟气高速冲刷滤袋的局部，使滤袋局部磨损、寿命降低。预防措施：提高设备的气流分布均匀性，每项工程要对气流分布分别做计算机数值模拟或做物理模拟试验，验证进气方式、分室方式、排列方式等方面的合理性。

2．烟气过滤速度偏高。过高的烟气过滤速度会造成清灰频繁，滤袋的织物纤维特别是玻纤容易受到损伤。预防措施：选择合适的烟气过滤速度，尽量避免过滤风速偏高。根据国外和我国运行经验，使用PPS或基布采用PTFE加其它复合面料的滤袋，袋式除尘器过滤风速一般选择≤1.0m/min，电除尘器＋袋式除尘器可以选用1.2～1.3m/min，对粉尘浓度高、粘性、湿度大的袋式除尘器以选用0.8～1.0m/min为宜。

3．滤袋间隔过小。滤袋下部外侧磨损现象是较为常见的一种。磨损多在一侧，下部最为严重，向上逐步减轻，局部缝纫线会被磨断见图1。预防措施：（1）保证花板的平面度在合理的范围内；（2）选择合适的孔间距与具有自动调心功能的笼骨，避免相邻滤袋之间下部和互相碰撞与摩擦见图2。

4．膜脱落。由于覆膜的质量问题或气流的高速冲刷，导致覆膜滤料表面的膜产生磨损甚至膜脱落现象见图3。对于燃煤电厂，采用针刺毡滤料已完全能够满足排放要求，建议覆膜滤料不用于燃煤锅炉烟尘的处理。

（二）烧损

高温烧灼的主要原因是烟气温度超过滤袋允许的最大极限温度甚至烟气中带有明火。直观的表现为滤袋融化结焦见图4。或产生破洞见图5。预防措施：可以采用烟气预处理和调质方法。例如：在袋式除尘器前设置一级电除尘器、旋风除尘器或自然沉降室，起到去除火星及缓冲的作用。也可同时采用喷水降温，掺冷风降温等手段。另外还应该在除尘器前的进口烟道上设置温度检测仪及相关仪表，自动监控烟气温度是否超限，以及时对进口烟气进行降温处理，或采取降锅炉负荷及烟气旁路保护等措施。

（三）腐蚀

腐蚀损坏最明显的特征为滤袋的强度整体大幅度下降，在燃煤电厂的烟气除尘中主要表现为酸腐蚀，氧化腐蚀等导致滤袋失去可以承受的负荷，从而失去过滤性能而失效。

1．酸腐蚀。在燃煤电厂的烟气除尘中，当采用含硫量≥3%的高硫煤时，烟气中硫氧化物含量高，酸露点温度也高。特别是在锅炉低负荷运行时烟温降低，同时由于燃烧过剩空气系数大，烟气中SO3含量会增加，酸露点还会增高。一旦烟温低于酸露点，产生的酸结露对滤袋有极强的腐蚀作用。预防措施：（1）在除尘器初始开机前向滤袋表面进行预喷涂；（2）控制烟气运行温度在酸露点以上；（3）选择基布为PTFE，面料为PTFE和PPS以一定比例混合的复合材料；（4）做好除尘器进口烟道、外壳保温。

2．氧化腐蚀。氧化腐蚀指的是烟气中的氮氧化物、氧气、臭氧等氧化物对滤料造成的损坏。外观表现为PPS纤维变为深色且变脆，外观完好无损，但是强度急剧下降，甚至只有200～300N，接近滤料使用寿命的末期见图6：

电镜分析表明，在发生强的氧化腐蚀时，PPS滤料纤维受损严重，纤维表面出现裂痕，甚至断裂见图7。预防措施：（1）根据实际工况选择抗氧化好的滤料，例PTFE或P84；（2）尽可能的降低氧含量，避免和减少PPS滤料与臭氧等氧化物接触；（3）做好除尘器壳体密封设计，尽量减少漏风率；（4）对已经建成的电袋除尘器，可以降低电压和电场强度，减少电火花次数。

（四）堵塞

堵塞失效主要包括粉尘堵塞、油雾堵塞、结露糊袋三种类型。

1．粉尘堵塞。在过滤过程中微细的粉尘可进入到滤袋的纤维夹层中，但清灰时不可能将这些侵入滤袋内部的粉尘全部反吹出滤袋外部，所以经过长年累月的运行，滤袋的残余阻力会不断增加。另外，锅炉低负荷时除尘器长时间不清灰也会导致这一问题的出现。

2．油雾堵塞。油雾堵塞主要是锅炉启动或低负荷运行投油助燃时，未对滤袋采取保护措施或保护措施不到位引起的，这也会导致滤袋的残余阻力增加，即便采用强力清灰难以解决这一问题。

3．结露糊袋。结露，是指含湿气体在一定的气压和温度下，析出饱和水分的现象。析出水分的温度点称为露点。

饱和状态下气体压力越高，则露点越低。空气中含湿量越高，则露点温度越高。当空气中的含湿量一定时，含湿气体低于该露点温度时，过饱和空气中就会析出水分，即产生结露现象。当烟气中如含有SO3成分，此时表现为酸结露，SO3含量越多，烟气的酸露点越高。

结露糊袋主要是除尘器低于酸露点运行，凝结的酸附着在滤袋外表面，这种现象主要由于锅炉启动或运行时烟温过低造成。当锅炉出现大面积爆管时，也会发生结露糊袋。不管是酸结露或通常的结露，都会导致滤袋的固有阻力增加。

预防滤袋堵塞现象的措施：（1）选择合理的清灰系统结构型式，设置合理的清灰压力、清灰周期和清灰控制方式，以保证清灰相对彻底，避免粉尘堵塞现象发生，特别注意的是，过度清灰也不可取，这是因为过度清灰会影响滤袋的使用寿命和过滤性能；（2）除尘器投运前应对滤袋进行预涂灰，事先在滤袋表面形成粉尘层，可以实现粉尘层对油雾、酸的包裹阻拦，避免油雾、酸与滤袋表面的直接接触，避免油雾堵塞、结露糊袋现象的发生；（3）当锅炉低负荷运行需投油助燃时，应调低清灰压力和清灰频次，使滤袋表面一直留有一定厚度的粉尘层，实现对滤袋的保护；（4）当锅炉出现大面积爆管时，通过湿度监测仪判断湿度已经大于15%时，应考虑停炉或开启除尘器旁路。

二、结语

袋式除尘器的滤袋使用寿命是除尘器设计、滤料选型、合理使用的综合体现，滤袋在实际应用中除了单一因素导致滤袋损坏之外，往往还有综合因素造成的。本文介绍的滤袋破损形式和预防措施可以帮助电厂在实际使用中减少滤袋破损。

参考文献

[1] 江得厚，郝党强，王勤．燃煤电厂袋式除尘器发展趋势及其运行寿命的影响因素[J]．中国电力，2008，41（5）.

[2] 嵇敬文，陈安琪．锅炉烟气袋式除尘器技术[M]．北京：中国电力出版社，2006.

[3] 黎在时．电除尘器的选型安装与运行管理[M]．北京：中国电力出版社，2005.

[4] 杜宇江，赵永水，刘美玲．PPS滤袋在NID半干法脱硫后的应用分析[C］．2011年全国袋式除尘技术研讨会论文集，2011.

篇(5)

【关键词】跨江大桥；行洪；物理模拟；流向

1、工程概况

在大江大河上修建码头、桥梁、船厂等涉水建筑物时，需考虑其修建对行洪的影响。按照国家相关法律法规要求，修建涉水建筑物需要进行相应的防洪影响评价[1-2]。长江，不仅是我国经济发展的黄金水道，也是我国南方重要的泄洪通道，因此在长江上修建涉水建筑物需要进行严格的防洪影响评价[3]。

某拟建码头位置位于长江南岸的华容县东山一带，该处水深优良，河势稳定。距调关镇约40km，距华容县约40km，距岳阳市约70km。码头结构采用斜坡式，由趸船、活动钢栈桥和架空栈桥组成。钢质趸船尺度65×11m；钢栈桥采用钢桁架结构，主尺度30×4.5×3.5m（长×宽×高）。架空栈桥由斜坡段和水平段组成。架空斜坡道坡顶高程37.4m，坡底高程25.07m，斜坡道水平投影长111.67m，宽7.6m，坡比1：9。水平段长84.63m，宽7.6m。斜坡道上设置钢带作为钢栈桥滑移轨道。钢栈桥平面尺度为30×4.5m（长×宽）。架空栈桥排架间距20.0m，每个排架布置2根φ800钻孔灌注桩，上部结构从上而下依次为100mm砼面层、1200mm“T”梁、横梁和墩台。

由于拟建码头工程部分建筑物位于河道内，将占用一定的行洪断面面积，可能对河道行洪和堤防运行管理等产生影响。根据有关法律、法规的规定，需对河道管理范围内的项目建设进行防洪影响评价。本文以该拟建某码头为例，对长江上典型涉水建筑物的防洪影响评价进行了详述。

2、河床演变分析

2.1工程河段近期河床演变分析

拟建码头附近局部河段主流走乌龟洲右汊，并贴乌龟洲右缘中下部流出后沿河道左岸下行。分析2002年—2007年深泓线平面位置可知，2002年—2007年河段深泓线平面摆幅较小，最大摆幅不超过250m。拟建码头位于右岸，本次套绘了1980～2008年共9个测次的25m，套绘结果表明工程河段25m岸线平面变化较小，摆幅均在60m以内。

2.2工程河段演变趋势预估

三峡工程蓄水后2003年7月～2006年10月，姚圻脑—陈家马口河段总体有所冲刷，河床累积冲刷量约为1490万m3，其中乌龟洲头部和右缘略有冲刷，左缘略有淤积。2002年～2006年，乌龟洲洲体形态比较稳定，平面位置向左略有所移动，洲尾右缘最大左移约300m。三峡建坝后本河段河床将冲刷粗化，但两岸边界条件仍与三峡建坝前基本相同。预计本河段经过未来几年护岸工程的加固和新护，总体河势将更为稳定。

3、防洪评价计算

3.1数学模型及其验证

采用水深平均二维模型来描述河道水流运动，其直角坐标系下的控制方程为[4]：

（1）水流连续方程

（2）水流运动方程

式中：z为水位；h为水深；u，v分别为水深平均流速在x，y方向的分量；g为重力加速度；n为糙率系数；νT为水深平均涡粘系数。

对于计算边界，上游边界给定流量，下游边界给定水位，对于岸边界则采用水流无滑移条件。

选取工程附近长约26km的河段作为二维数学模型的计算区域，采用正交曲线网格对计算区域进行剖分，并在工程位置附近进行了网格加密。具体计算方法见文献[5]。

采用计算河段2008年4月的实测水文地形资料进行验证计算。经验证计算表明，实测水位与计算水位以及实测流速与计算流速的误差均较小，水位、流速的模拟值与实测值的差值符合相关规范要求。可见，本文所采用的平面二维数学模型能较好地模拟本河段的水流运动特性。

3.2计算工况与计算结果

本报告对防洪设计洪水、98洪水和平滩流量三种条件下工程修建前后河道水位和流速的变化进行了分析计算。参考相关规划，本报告以54洪水作为防洪设计洪水。

通过对三种工况进行计算可知：（1）在98洪水条件下，工程实施后水位的变化值及变化范围最大；在防洪设计洪水条件下，水位壅高最大值为0.5cm，水位降低最大值为0.6cm，水位变化值大于0.1cm的最大影响范围位于码头栈桥上游约120m和码头栈桥下游约140m的区域内。（2）在98洪水条件下，工程实施后流速的变化值及变化范围最大。在防洪设计洪水条件下，工程附近局部区域水流流速增加的最大值为0.01m/s，码头上、下游流速减小的最大值为0.07m/s，流速减小在0.01m/s的影响范围位于码头栈桥上游约140m及码头栈桥下游约170m的范围内。（3）三种工况下，工程建设前后工程附近局部流场均变化不大，趸船布置方向与水流方向基本一致。

4、防洪综合评价

4.1工程建设对河势稳定影响分析

拟建工程河段河势主要受上游来水来沙、地形地质等边界条件控制，受护岸工程影响，工程所在河道右岸基本稳定，滩槽冲淤变化较小，河床形态以及河道平面位置相对稳定。

根据数模计算结果，工程兴建后，码头上下游局部水域水位和流速略有变化，码头对计算河段的河道水位、流速影响值和影响范围均较小。拟建码头的兴建不会明显改变工程河段的流态，对河床及岸坡不会造成大的冲淤变化，对河势影响不大。

4.2工程建设对河道行洪的影响分析

数模计算结果表明，工程兴建后，对河道洪水位的影响不大，水位的变化主要集中于拟建工程附近局部区域内，表现为拟建工程上游水位壅高，下游水位降低。

工程建设引起的局部水位最大壅高0.5cm，水位壅高值相对于该河段水位的自然变幅较小；从壅水范围来看，水位壅高0.1cm的区域仅局限在码头栈桥上游120m范围内。工程对流场的影响也仅限于工程附近局部区域。在防洪设计洪水条件下，工程实施后流速增加最大值为0.01m/s，流速减小最大值为0.07m/s；工程河段流态没有明显变化，主流位置稳定。工程的修建对河道水位流场影响不大，不会对河道行洪带来明显不利影响。

4.3工程建设对防汛抢险的影响分析

防洪大堤不仅防御洪水，而且是防汛期间防汛指挥和运送防汛物资的交通要道。拟建码头为浮式结构，码头栈桥与堤顶平顺相交，进出码头均通过堤顶公路。因码头非货运码头，极少用到堤顶公路，可以保证汛期防汛车辆的畅通。可见，码头建成后对汛期防汛抢险影响甚微。

5、结论与建议

5.1结论

本文以长江上拟建某码头为例，对其进行了防洪影响评价分析，主要认识如下：

（1）本文对拟建工程所在的河段进行了河床演变分析，分析表明，受河势控制工程的作用，近年来拟建工程附近河段河势总体上变化不大，工程所在右岸岸线摆动微弱，深泓摆幅有所减小，基本具备兴建拟建工程的河势条件。

（2）采用平面二维水流数学模型进行了拟建工程河段的模拟计算；计算成果及河床演变的综合分析表明，拟建工程的修建不会对该河段的行洪和河势条件产生明显不利影响。

（3）综合分析认为拟建工程的修建对河道行洪安全影响小，不会导致现有河势发生大的变化，不会影响防汛抢险工作。

5.2建议

（1）工程开工前，建设单位应落实施工期安全度汛预案。工程建设过程中，应妥善维护好堤防、护岸等防洪工程设施，确保防洪安全。

（2）拟建工程完成后，应注意监测工程附近水流结构及河床变化情况，了解其变化情况，以便及时采取有效措施加以防范。

参考文献

[1]胡清玲，蔺秋生等.河道范围内修建码头工程的防洪影响评价[J].人民长江，2008，39（10）：23-25.

[2]耿灵生，宗学才等.威乳高速办路套河大桥防洪影响评价[J].山东水利，2007.10：41-44.

[3]陈晖.长江河口地区工程防洪影响研究——以太仓市第二水厂蓄淡避咸水库为例[D].河海大学硕士学位论文，2003.

[4]刘士和，梅军亚等.漳河下游河道水沙运动数值模拟[J].水动力学研究与进展，A辑，2008，23（21）：230-236.

[5]刘士和，赵世来，罗秋实.基于两相流理论的低浓度挟沙水流运动数值模拟 Ⅱ-数学模型的求解及验证[J].武汉大学学报（工学版），2007，40（4）：5-8.