CFD analysis on the performance of a solar chimney power plant system: Case study in Algeria

The solar chimney power plant (SCPP) is a power generator which uses solar radiation to increase the internal energy of the air circulating in the system, thereby transforming the useful gain of the solar collector into kinetic energy. The produced kinetic energy then can be converted into electrical energy by means of an appropriate turbine. In this paper, four locations in Algeria

(Constantine, Ouargla, Adrar, and Tamanrasset) were considered as case studies to describe the SCPP mechanism in detail. Numerical simulation of an SCPP which has the same geometrical dimensions was performed to estimate the power output of SCPP in these regions. Using the CFD software FLUENT we simulated a two-dimensional axisymmetric model of a SCPP with the standard k-ε turbulence model. The simulation results show that the highest power output produced monthly average value 68–73 KW over the year and the highest hourly power produced in June is around 109–113 KW.     

基于随机前沿分析的中国城镇建设用地利用效率研究

建设用地高效利用是促进城镇高质量增长的有效方式之一。借助2009—2016年30个省级单元面板数据,构建了用于城镇建设用地效率测度的“一步法”随机前沿模型,并对效率水平与建设用地投入、污染水平等展开关联比较。结果表明:（1）非期望产出会导致城镇建设用地利用效率损失,研究期内其分别造成东、中、西部效率损失3.77%、7.74%、8.77%。（2）效率分布具有明显的区域非均衡性,东部总体水平最高,而西部最低;且在考虑非期望产出后,不同地区效率值会因污染排放程度的差异而呈现更大分异。（3）高投入、高产出并不一定带来高土地利用效率,较高的污染排放也会造成效率损失。研究结果有助于揭示未来建设用地效率改进的重点与方向。     

缸内漏气对柴油机性能影响研究

目的研究柴油机缸内漏气状况对柴油机动力输出性能的影响。方法针对150 mm缸径单缸柴油机,采用加装模拟漏气装置以及在GT-suit中建立模拟漏气的单缸机工作过程仿真模型的方式,研究不同漏气面积开度对单缸柴油机缸内最大爆发压力、功率以及有效比油耗的影响。结果在同一工况下,随着模拟漏气装置开度的增加,单缸机的最大爆发压力的最大降幅为7.22%,功率的最大降幅为7.02%,燃油消耗率的最大增幅为5.70%。结论在同一工况下,随着模拟漏气装置开度的增加,单缸柴油机的缸内最大爆发压力和功率随之显著下降,有效比油耗上升。     

植物微生物燃料电池修复Cr(Ⅵ)污染湿地土壤及机理研究

本研究通过引入沼生植物香蒲构建植物微生物燃料电池系统(P-MFC)修复Cr(VI)污染湿地土壤,考察了植物、不同初始Cr(VI)浓度对系统产电及去除效率的影响.结果显示,香蒲种植能显著提高P-MFC运行性能,系统最大功率密度与Cr(VI)去除率分别提高至23.83 mW·m~(-2)、33.01%,随着Cr(VI)暴露浓度的升高,系统运行性能降低.利用P-MFC修复Cr(VI)污染土壤过程中,电化学还原作用是Cr(VI)去除的主要机制,近90%的Cr(VI)通过电化学还原去除,系统中0.3%～1.86%的Cr(VI)被香蒲吸收富集,3.5%～9.5%的Cr(VI)被微生物与还原性有机物直接还原.通过高通量测序技术分析发现,香蒲种植与低浓度Cr(VI)暴露下阳极微生物群落多样性较大,优势门类Proteobacteria相对丰度最高为63.9%,较未种植香蒲与高浓度Cr(VI)暴露条件下提高了3.4%～19.0%,电化学活性微生物Geobacter相对丰度最高为12.4%,较未种植香蒲与高浓度Cr(VI)暴露条件下提高了4.4%～6.8%.系统中对Cr(VI)具有较强耐受性与还原能力的Acinetobacter、Bacillus占有较大比例,且相对丰度随暴露浓度升高而增大,最高分别为19.0%、14.4%,进一步说明微生物群落在Cr(VI)去除上发挥了一定作用.上述结果表明,P-MFC在去除湿地土壤Cr(VI)污染方面具有良好的潜力.     

鄱阳湖流域多尺度C、N输送通量及其水质参数变化特征

本文选取鄱阳湖流域内从初级支流到最大干流再到湖区(香溪→架竹河→赣江→鄱阳湖)这一联通水系线路为研究对象,通过对丰水期和枯水期内各级河流对应流域及鄱阳湖湖区内水体中的各形态C、N浓度进行监测,计算各级河流间C、N元素运移通量,探讨鄱阳湖流域水体C、N迁移过程机制和水质参数变化特征,为鄱阳湖流域生态系统的综合健康管理提供科学依据.结果表明:(1)鄱阳湖通江流域的C、N浓度呈明显季节变化,其中TIC、TOC、TC浓度丰水期较高,而NO_3~--N和DTN浓度枯水期较高.丰水期TC增加的主要原因是TIC增加,丰水期TN主要以非溶解态存在,而枯水期TN主要以DTN中的NO_3~--N形式存在.(2)鄱阳湖通江流域的C、N输出通量呈明显季节变化,其中香溪各形态C丰水期通量较枯水期小,架竹河、赣江各形态C丰水期通量较枯水期大,香溪、架竹河、赣江流域各形态N在丰水期通量大多较枯水期小,各形态C、N通量与径流量在99%的置信水平上呈极显著正相关关系.(3)鄱阳湖流域水体参数丰水期COND、TDS、pH小于枯水期,丰水期ORP大于枯水期.     

Optimum Heat Conductance Distribution for Power Optimization of a Regenerated Closed Brayton Cycle

In this paper, the power output of the cycle is taken as objective for performance optimization of an irreversible regenerated closed Brayton cycle coupled to constant-temperature thermal energy reservoirs in the viewpoint of finite time thermodynamics (FTT) or entropy generation minimization (EGM). The analytical formulae about the relations between power output and pressure ratio are derived with the heat resistance losses in the hot- and cold-side heat exchangers and the regenerator, the irreversible compression and expansion losses in the compressor and turbine, and the pressure drop loss in the piping. The maximum power output optimization is performed by searching the optimum heat conductance distribution corresponding to the optimum power output among the hot- and cold-side heat exchangers and the regenerator for the fixed total heat exchanger inventory. The influence of some design parameters, including the temperature ratio of the heat reservoirs, the total heat exchanger inventory, the efficiencies of the compressor and the turbine, and the pressure recovery coefficient, on the optimum heat conductance distribution and the maximum power output are provided. The power plant design with optimization leads to smaller size including the compressor, turbine, and the hot- and cold-side heat exchangers and the regenerator.     

石家庄市主要农作物灌溉节水潜力研究

利用田间作物灌溉试验数据，对作物单产产量与需水量的关系进行了模拟，并据此以县域为单元，计算了1984～2001年石家庄市主要农作物冬小麦、夏玉米和棉花获得逐年实际产量的理论总需水量、理论灌溉总需水量、实际灌溉用水量，测算了3种作物灌溉节水的空间。结果表明，1984～2001a。按照节水高效试验所得的产量需水模式。获得石家庄市3种主要作物产量的理论需水总量为23-29亿m^3／a，理论灌溉需水总量为8．8-13．8亿m^3／a，实际灌溉用水量平均约为17亿m^3／a，农业年均超采地下水5．67亿m^3／a。按照目前的种植结构和产量水平，石家庄市今后作物灌溉节水的理论上限为9亿m^3／a。即使加大节水投入，实现最大节水潜力的一半。仍不能弥补目前地下水的超采量。在2010年实现南水北调，部分城市用水归还农业用水，且实现最大节水潜力的一半的情况下，水资源方能勉强维持平衡。因此，石家庄市今后应一方面加大农业节水投入和管理。另一方面，也应根据水资源承载力适当减少高耗水的冬小麦播种面积，同时全面建设节水型社会，方能实现可持续发展。     

中国经济行业产出对气象条件变化的敏感性影响分析

为研究天气气候变化对中国经济行业产出的影响变化,引入气象因素的Cobb-Douglas生产函数,采用了带一阶自回归变量的Panel data-Random effect-AR(1)模型,研究经济产出对气象条件变化的边际影响和敏感性分析。研究表明,气象条件变化对中国8个行业、31个省(区、直辖市)的国民经济产出存在显著敏感性影响。在控制资本和劳动力影响因素的条件下,1984—2006年共22年间中国GDP总值对气象条件变化的敏感性影响约为12.36%。在计量经济效益预测中,度量了我国省域行业经济产出对气象条件敏感性影响,总体特征为:北部大于南部,西部大于东部,在北部以中部气象条件相对更为敏感,而在南部以中部气象条件相对更为不敏感,这与自然气候带分布、地理环境、经济发展类型及其水平和气象灾害分布等均有关系。农业、建筑业、批发零售业、工业、交通运输业、服务业、金融业和房地产业对气象条件变化的敏感性影响从大到小依次为25.4%、14.7%、13.2%,10.9%、10.7%、10.7%、9.2%和7.9%。     

河北平原土壤中As通量研究

对河北平原农田区的As元素在土壤中的输入、输出通量进行了初步研究.综合各方面因素,确定了大气干湿沉降、灌溉水、化肥为输入途径和农作物籽实为输出途径,并进行通量计算.结果显示,在河北平原,大气干湿沉降为土壤中As主要输入方式,灌溉水和化肥输入通量较低,三者对土壤As贡献率分别为53.1%、28.9%和18.1%;而农作物...     

横坡与顺坡垄作径流氮磷输出及其富营养化风险对比研究

以沂蒙山区典型的坡耕地为例,通过2种雨强(40 mm·h-1和70 mm·h-1)下的野外原位模拟降雨试验,分析了横坡与顺坡垄作地表径流溶解态无机氮Inorganic-N(NO3--N、NH4+-N)以及溶解态磷(DP)的输出特征,并利用Inorganic-N/DP、NO3--N/DP和NH4+-N/DP等3种氮磷比对...