现代环境生物技术的发展与应用

现代环境生物技术作为由环境工程与现代的生物学技术相结合而发展起来的新兴学科,现已广泛应用于理论研究和生产实践中。本文在了解环境生物技术发展过程和特点的基础上,讨论了环境生物技术的应用及未来的发展趋势。     

基于光纤传感探测的直升机修理异常振动源定位研究

目的 针对直升机异常振动故障排除,对振动源进行检测,并分析振源频谱,准确定位异常振动源,指导振动源调整,并对调整情况进行检测,提升直升机异常振动排故效率。方法 结合光纤传感器的振动检测特性应用分析,开发一套基于光纤传感探测的直升机修理异常振动源定位系统,实现直升机的振动源动态监控。结果 识别了直升机的主要振动源,分析统计了振动源频率,梳理了直升机试车、试飞典型振动故障,研究了光纤振动传感器感知被测量的实时调制方法和信号调制的光波解调方法,结合应用需求对市场上成熟的分布式光纤传感系统进行了优化设计,采用深度学习技术,对后端数据处理平台软件进行了重新设计。结论 通过有针对性地创建识别模型库,并对模型库进行实际样本训练,模型准确率可达到66.37%。     

直升机旋翼动平衡振动信号的等角度重采样算法研究

目的 准确测量直升机旋翼基频振动的强度和相位,开展对基于振动信号降噪的等角度采样算法研究。方法 基于直升机旋翼动平衡检测的经典架构,提取桨毂传导过来的啮齿咬合振动信号,作为等相位采样的标尺,从而将振动数据从等时间采样,转换为等角度采样,减少转速微弱波动导致的相位非均匀采样对快速傅里叶变换的影响。结果 针对某型现役直升机在满速下获得的主旋翼测试数据,在经过上述方法进行重采样后,测量结果的滚动平均振动强度和相位的波动性明显降低,振动波动小于±0.01IPS,相位波动小于±10°。结论 在采用加速度传感器的条件下,通过采用啮齿咬合高频信号作为标尺,对振动信号进行等角度重采样可以提高测量的精确度。     

江苏省化工行业LDAR逸散量占比核定方法研究

以江苏省为例,针对化工企业装置泄漏检测与修复(LDAR)逸散量和挥发性有机物(VOCs)排放总量定量分析,提出了一种核定典型化工行业LDAR逸散量占比的方法。结果表明:以间歇性生产为特点的有机化工类企业和以连续化生产为特点的石化类企业LDAR逸散量和VOCs排放总量均呈下降趋势;石化类企业LDAR逸散量占比呈下降趋势,有机化工类企业LDAR逸散量占比呈上升趋势;石化类企业LDAR逸散量占比远大于有机化工类企业,是无组织排放管控的重点;有机化工类企业LDAR逸散量占比虽然低,但对VOCs排放的贡献逐渐提高。     

石化行业泄漏检测与修复评估指标体系的建立与应用

泄漏检测与修复(LDAR)是国际上通用的减少石化行业VOCs无组织排放的技术方法。在对天津市60套石化化工装置进行LDAR核查评估及专家咨询的基础上,将层次分析法(AHP)与模糊综合评价法(FCE)相结合,建立了一个4层次24个指标的评估指标体系,通过AHP确定指标权重,利用FCE进行模糊综合评分。以甲、乙两石化企业为例进行LDAR评估指标体系的验证,结果表明,该指标体系评估结果与实际LDAR核查评估结果一致,具有良好的实际应用价值。     

桨叶的组合共振理论建模与分析

目的 对直升机单片桨叶在2个激励力下的组合共振进行理论研究。方法 桨叶以固定角速度旋转,视为旋转的细长悬臂梁,受2个不同频率的简谐激励力作用。首先基于哈密顿原理推导旋转梁控制方程,考虑几何大变形和非线性惯性。其次对方程无量纲化,并采用伽辽金法对控制方程进行离散,最后使用摄动法中的L-P法(Lindstedt-Poincare method)对无量纲方程进行求解。结果 获得了组合共振产生条件,同时得到了组合共振下的稳态幅频响应和相应的时间历程图。进一步获得了超谐波/次谐波共振与组合共振同时发生的条件,并对组合共振进行了参数分析,探索了各个激励频率成分、阻尼和激振位置等对组合共振的影响。结论 当2激励力满足2Ω1±Ω2=ω0、2Ω2±Ω1=ω0或1/2(Ω1±Ω2)=ω0其中之一时,旋转梁可能发生组合共振。组合共振响应中,自由振动成分占主导,存在超谐波共振时,组合共振振幅得到进一步增强。     

Energy,exergy analysis,and sustainability assessment of different engine powers for helicopter engines

The rapid decrease of energy resources has accelerated studies on energy efficiency. Energy efficiency refers to the effective use of energy, in other words, completing a specific task to the required standard by using less energy. Exergy is an effective instrument to indicate the effective and sustainable use of energy in systems and processes. Transportation is an important part of human life. The studies on energy saving and the effective use of energy in different areas around the world have also increased for transportation systems and vehicles. With the more effective use of fuel, there will be potential benefits for the environment as well as a reduction in operating costs. This study includes energy and exergy analyses as well as a sustainability assessment by using C₈H₁₆ as a fuel at different engine powers (150–600 SHP (shaft horse power)), for the piston-prop helicopter engine. The maximum exergetic sustainability index was found at the power that provided the maximum energy and exergy efficiency. As a result of this index, the lowest waste exergy ratio, the lowest exergy destruction factor, and the lowest environmental impact factor were obtained. The highest exergy destruction and the highest exergy loss value were obtained at maximum power (600 SHP).     

炼化企业中水紫外线消毒及其影响因素简

研究水质对254 nm紫外线透射率的影响，通过动态实验考察了照射时间、254 nm紫外线透射率以及紫外线剂量对炼化企业中水消毒效果的影响并同时考察异养菌、硫酸盐还原菌和铁细菌的光复活及暗修复现象。结果表明，有机物是影响炼化企业中水紫外线消毒的重要因素；紫外线对炼化企业中水中的异养菌具有良好的灭活作用；增加照射时间对消毒效果的提升作用受254 nm紫外线透射率的影响；紫外线透射率在较低的范围内时对消毒效果的影响相对较大，在较高的范围内时影响较小；紫外线剂量-响应曲线受254 nm紫外线透射率的影响；剂量的“成分”，即照射时间和透射率的不同组合，也会对消毒效果产生影响；在80 mJ/cm²的剂量下，20 h内异养菌出现了较强烈的光复活和暗修复现象，铁细菌仅出现了明显的光复活现象，硫酸盐还原菌没有表现出明显的复活。     

潜水式生态介质箱的优化设计及其修复黑臭水体的效果比较研究

第一代潜水式生态介质箱(装置组)能修复深层黑臭水体,但其对下层水体溶解氧的增加能力有限。本文在现有第一代生态介质箱的基础上增设水下深层化学增氧器并更换环境矿物基质,视为第二代生态介质箱(联合组),分别以未经任何处理的水样(空白组)、将沉水植物种植在底泥上(苦草组)作为对照,比较了联合组、装置组、苦草组修复黑臭水体的效果,及其对苦草生长生理的影响。结果表明,装置组和联合组的各项水质指标远优于空白组和苦草组,联合组的DO含量略低于装置组,两组的CODMn去除率无明显差异,而联合组的TN、NH4+-N和TP的去除效果均优于装置组,说明装置组内更换的环境矿物材料和深层化学增氧器有利于水体的净化;此外,以苦草组里的苦草长势最佳,但装置组、联合组、苦草组里的苦草均无叶片发黄和死亡现象发生,其中联合组中苦草的叶绿素a+b和丙二醛(MDA)含量略高于装置组中的,而质膜透性则无明显差异,说明矿物基质和增氧器的更换对苦草的生长影响不大。综上所述,尽管联合组和装置组中的矿物基质对苦草有胁迫作用,但不影响苦草的正常生长,反而有利于水体修复效果的提升,且联合组克服了装置组能耗高、扰动大、水体深层增氧效果差等缺点。以上研究结果可为潜水式生态介质箱的优化及黑臭水体的深层修复等提供技术支持。     

考虑抢修时间的铁路应急物资配送与失效线路修复的集成优化

为提高铁路应急物资配送的快速响应能力,将应急物资配送与失效线路抢修结合在一起进行分析,指出了在应急救援初期资源有限的情况下,铁路网随失效线路抢修时间会不断变化。以追求最小化配送物资总延时和总的物资未满足量为目标,加入了线路抢修时间窗约束,建立了铁路应急物资配送和失效线路抢修的多目标集成优化模型,通过算例验证了模型和算法的可行性及有效性,分析了最佳抢修方案的目标值随参数扰动相对稳定,为制定铁路应急物流作业方案提供了一定的参考。