管-土相互作用模型试验的尺寸效应及可靠性分析

为了分析北京地区粉质黏土场地中管-土相互作用土弹簧模型参数,进行了一系列管土相互作用试验。由于人力、经费、场地等原因,模型箱尺寸无法取到无限大,模型箱的尺寸效应有可能使试验数据出现一定偏差。为了检验已开展模型试验结果的可靠性,基于ABAQUS有限元软件进行了数值仿真,探讨了土体的破坏模式,研究了管-土相互作用试验的尺寸效应,并得到如下结论:土体破坏模式可分为深埋和浅埋两种破坏模式;模型箱下方和后方边界对试验结果影响较小,当深径比大于6时,前方边界开始对试验结果产生影响。最后,分析和修正了试验结果并对类似试验中的模型箱尺寸选取给出了建议。     

盘管式冰蓄冷器释冷过程实验研究

提出一种应用于相变蓄冷冷却系统的盘管式蓄冰装置,实验研究了不同翅密度的蓄器在不同制冷剂温度下的释冷特性。结果表明:蓄冷器在释冷过程中,蓄冷盘管轴向温差大,且换热量随时间有明显的初始阶段和稳定阶段。对于固定翅密度的蓄冷器,制冷剂入口温度对换热影响较大,入口温度越高,初始阶段和稳定阶段的换热量均较高。对于固定的制冷剂入口温度,蓄冷器的释冷特性受翅密度影响较小。     

水力通风换热机温升效应数值研究

针对我国越来越多的金属矿山进入深部开采且遭遇地下热害和通风困难双重影响,提出了利用温差能驱动深井通风的新方法,采用水力通风换热机将地下热水的势能和热能转换为风流的动能和内能。在利用对流换热将水的热能转移到风流的过程中,推导了换热机风量大小计算公式,并用MATLAB软件对换热机风流升温效果进行数值模拟研究。结果表明:风流温度与换热高度呈现线性正相关关系,其升温效果与地下热水水头、换热机进风温度、地下热水温度3种因素呈现正相关关系,且影响因素排序为地下热水水头>换热机进风温度>地下热水温度;换热机在热水水头为260m、地热水温度为55℃、空气初始温度为24℃的外在条件下,风量达54 m3/s,出风温度约为34℃。     

椭圆变形管道非开挖修复内衬弹性屈曲性能研究

非开挖内衬技术广泛应用于城市地下管网的修复，对于保护城市环境和保障地下管网结构安全具有重要意义。然而原有管道的椭圆变形缺陷会降低新建内衬管的结构稳定性。将几种不同的椭圆变形管道内衬临界屈曲压力计算数学模型进行了对比，分析了现有规范中计算方法的不足，并基于最小势能原理和非线性理论，通过椭圆局部曲率方程推导出内衬的结构势能，建立起原有管道椭圆变形后柔性内衬管在外部静水压力作用下屈曲压力计算的数学模型；通过理论模型计算结果与有限元数值模拟结果进行对比，发现两者计算得到的内衬临界屈曲压力的计算误差基本上在10%以内；分析了不同椭圆度和内衬尺寸比(DR)值对内衬临界屈曲压力的影响规律，并通过与其他计算模型进行对比，验证了本文提出的计算模型在不同DR值内衬设计时的优势。     

精密离心机转盘/转臂结构变形规律研究

目的研究不同转盘/转臂结构在离心载荷和温度载荷作用下的变形。方法在充分调研国内外相关研究的基础上,分析几种转盘/转臂给定工程结构在离心载荷和温度载荷作用下的变形规律。结果通过分析可以得到,不同转盘/转臂结构随离心载荷的增大变形增大,随温度的正向变化变形量增大,随温度的负向变化变形量负向减小。结论同等载荷作用下的变形量主要由该种结构形式转盘/转臂材料分布决定。对比几种转盘/转臂结构可以看出,锥形辐射式加强筋转盘综合承载能力较优,可为工程选用。     

操作条件对超滤膜运行经济稳定性能的影响

采用正交实验的方法对棕榈油生产废水二级处理出水的超滤工艺条件进行考察和优化,并用膜通量衰减系数、平均跨膜压差及产水量各自加权相加所得综合指标来表征不同超滤操作条件下膜运行的经济稳定性能。正交试验结果表明,减小膜表面流速和产水率,提高处理废水温度均有利于系统经济稳定地运行;各运行参数对综合指标影响的大小顺序为:膜表面平均流速>产水率>温度;在保证出水质量的前提下,最佳组合操作条件为膜表面平均流速0.7m/s,产水率80%,废水温度30℃。     

厚壁管整体镦粗工艺试验研究

在单向加压的普通液压机上,采用不同结构的模具.对厚壁管整体镦粗工艺进行了试验.试验结果表明:经不同的模具结构镦粗后的工件沿高度方向各截面壁厚变化规律不同.在变形量相同的情况下,采用凹模及芯模浮动结构的模具,镦粗后的工件壁厚最均匀.     

炼铁厂烧结机SCR脱硝系统烟道优化设计

针对炼铁厂烧结机SCR脱硝系统烟气温度高、烟道截面尺寸大等特点,分析了脱硝烟道结构设计方法,优化了弯头、变径管等异形件设计.分析认为:对于小截面脱硝烟道异形件设计,以加固肋计算的中心间距为加固肋间距的最大值可合理布置加固肋数量并节省材料;采用桁架式内撑结构可增大烟气流通的截面空间并增强支撑稳定性;对于负压较强的烟道,需...     

某卡鲁塞尔氧化沟运行状况分析与节能工程改造

对一采用Carrousel工艺的污水处理厂存在的问题进行了分析,针对运行中存在的不足进行了工艺改造和节能工程改造。考察了改造前后的不同季节对系统进水和出水中化学需氧量(CODCr)、氨氮(NH3-N)总磷(TP)和悬浮物(SS)的去除率的影响。浓度进行了监测,监测结果表明:改造后的出水水质明显优于改造前的出水水质,抗负荷冲击能力增强,工程运行更加稳定可靠,设备稳定性显著提高,系统在不同季节受环境变化影响较小,当进水中污染物浓度在一定范围时,出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准一级(B)标准。此次改造为类似工程问题解决提供了有效途径。     

热变形参数对LD7铝合金显微组织的影响

在Gleeble 15 0 0热模拟试验机上对LD7铝合金试样在变形程度为 6 0 %、变形温度为36 0～ 4 80℃、变形速率为 0 .0 1～ 1s-1的条件下进行等温压缩试验 ,然后对其进行固溶处理。分析热变形参数对合金固溶后显微组织的影响 ,可以得到如下结论 :LD7铝合金的晶粒尺寸随温度的升高而增大 ,随变形程度的增大而减小 ,随变形速率的增大而减小     

基坑开挖影响下下卧盾构隧道变形及控制措施研究

近年来地铁建设不断加快,在地铁隧道上方施工已成常态。为研究基坑开挖影响下下卧盾构隧道的隆起变形,评价不同变形控制措施的实际控制效果,以武汉市轨道交通6号线琴台变电站地下电缆通道工程为例,采用两阶段法计算了基坑开挖影响下下卧盾构隧道的隆起变形,同时采用数值模拟方法对无加固、压力注浆加固、水泥土搅拌桩加固和压力注浆+水泥土搅拌桩综合加固控制措施4种工况下下卧隧道的隆起变形值进行了数值模拟计算,并将数值模拟结果与实际工程监测数据进行了对比分析。结果表明:对于初步预测基坑开挖引起下卧盾构隧道的隆起变形,该理论计算方法可靠、实用;压力注浆+水泥土搅拌桩综合加固控制措施使下卧盾构隧道的隆起变形和横断面收敛变形值分别减小至2.3 mm和0.35 mm,控制效果良好,具有一定的实际推广意义,可为类似工程提供参考。     

温度对城市污水厌氧生物滤池运行效果与菌群结构的影响

城市污水厌氧产甲烷是城市污水资源化利用途径之一,但低有机物浓度和低温条件影响和限制该工艺在城市污水处理方面的应用.为此,在中试反应器中对厌氧生物滤池处理实际城市污水的启动方式、不同温度条件下系统运行效果和菌群结构的变化进行了研究.结果表明,采用间歇运行和连续运行相结合的挂膜方式,可实现工艺的快速启动,出水SCOD浓度稳定在60mg·L~(-1). 14℃以上厌氧生物滤池运行较稳定,水解酸化菌和产甲烷菌代谢趋于平衡,出水SCOD和TCOD浓度稳定在69mg·L~(-1)和90mg·L~(-1). 10℃低温条件下,水解菌群相对丰度下降,系统TCOD去除效果下降;而消化链球菌科(Peptostreptococcaceae)产酸菌相对丰度增加至32.79%,导致系统出水VFA浓度从2mg·L~(-1)升高至12mg·L~(-1);产甲烷菌群数量略有降低,产甲烷能力变化较小,出水SCOD较为稳定.厌氧生物滤池生物膜菌群结构复杂,菌群丰富度和多样性随温度的降低而下降.同时,启动和温度降低过程中,产甲烷菌群结构发生变化,乙酸型产甲烷菌群丰度逐渐升高,成为产甲烷优势菌群.因此,城市污水厌氧生物滤池启动快,能够抵抗温度持续降低的影响,同时,运行9个月不需反冲洗,不存在易堵塞需频繁反冲洗的问题,可更充分地发挥生物滤池的生物接触氧化和过滤截留的作用.     

长江中下游某Unitank污水处理厂去除雌激素的效果分析

以长江中下游地区某实际运行的Unitank污水处理厂为研究对象,跟踪监测了其进、出水类固醇雌激素(SE)的浓度水平,考察了雌激素去除效果随时间的变化规律,并分析了不同处理工段对雌激素去除的贡献。结果表明:污水厂进水中雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)的浓度分别为32.4～89.0,19.4～78.0和12.3～45.0 ng/L,且夏季浓度高于冬季;Unitank工艺对E1、E2、EE2的去除率分别为21.3%～77.0%,23.4%～73.5%和25.2%～68.1%。SE去除主要依靠好氧生物降解实现,物理沉降(沉砂或沉淀)对SE的去除贡献较小。温度是影响SE去除的重要因素之一,较高的温度有利于SE的去除。     

低阻陶瓷膜组件回收烟气水热试验研究

采用陶瓷膜组件进行了烟气水分及余热的回收实验,研究了膜间距(20、25、34 mm)、冷却水温度(15～35℃)、冷却水流量(50～170 L/h)和陶瓷膜平均孔径(50、100 nm)对膜组件水热回收性能的影响。结果表明:膜组件间距的减小、冷却水流量的提高和冷却水温度的降低均能有效提高陶瓷膜对烟气的水热回收性能;减小陶瓷膜的孔径能有效提高陶瓷膜的水通量和水回收效率,但对热通量的影响较小;在实验工况下,陶瓷膜的水、热通量以及水回收效率的最高值分别为29 kg·m-2·h-1、65 MJ·m-2·h-1和46%;与平直翅片换热器和螺旋板换热器相比,陶瓷膜组件的阻力因子较小,烟气在膜组件的阻力因子仅为0.005 9。     

基于EEM-PARAFAC解析厌氧生物滤池对城市污染河流中DOM的转化特性

为探究厌氧生物滤池(AF)处理城市污染河流的最佳工况和运行效能,以新河河水为研究对象,运用三维荧光光谱结合平行因子法(EEM-PARAFAC),研究AF中试试验系统在不同水力停留时间(HRT)及温度条件下对溶解性有机物(DOM)的转化特性. 结果表明:①河水中DOM主要包含3种荧光组分,其中,C1为类腐殖质物质,C2为类蛋白物质,C3为类腐殖质物质,类蛋白和类腐殖质物质平均占比分别为53.45%和46.55%. ②AF运行稳定后COD平均去除率为30.75%,出水UV₂₅₄降低19.80%;荧光组分分析表明,DOM的降低主要归因于C2和C3的有效转化,且提高温度和HRT有助于DOM的进一步降低. ③UV₂₅₄和<10 kDa的DOM沿程逐步减小,3~10 kDa和<3 kDa的DOM去除率分别为64.29%和22.81%;沿程出水三维荧光光谱显示,AF前端微生物活性较高,C1和C3变化较小,C2先升高后逐步下降,最终出水DOM总荧光强度出现明显的降低,表明AF第1级滤层是DOM去除和转化的主要区域. 研究显示,常温且HRT=24 h工况下,AF能够在一定程度上将难降解有机物转化为易降解有机物,有效去除城市污染河流中的DOM,可作为处理城市污染河流的潜在预处理手段.      

垃圾填埋场地下水环境影响评价三维数值模型

为准确模拟垃圾填埋场渗滤液污染物在地下水中的运移情况,正确评价垃圾填埋场的建设运行对地下水环境的影响程度,以江苏省吴江盛泽城区垃圾填埋场工程项目为例,在合理概化水文地质概念模型的基础之上,构建了与之相应的地下水渗流与溶质运移三维耦合数值模型.通过对渗滤液污染物在填埋场不同防渗条件下的运移情况进行模拟预测,确定出了渗滤液污染物的扩散范围.结果表明,在防渗完好和防渗破损的情况下,渗滤液污染物运移范围均较小,对地下水环境的影响程度较弱.     

油田产出水型地热资源利用探讨——以大庆油田为例

地热是一种清洁的可再生能源,随着传统能源的日益枯竭和人类对环境保护的意识增强,进入中高含水期后的油田在油气生产中携带的大量热能受到了人们的重视。论文以松辽盆地北部的大庆油田为例,根据含油气沉积盆地中地下赋存的载体不同将地热资源分为纯地下水型和油田产出水型地热资源两种。通过分析热源的形成机制,调查油田产出水型地热资源的利用现状,统计出大庆油田年油田产出水量为3.98×10⁸ m³,按照利用10 ℃温差的热能计算,相当于56.95×10⁴ t标准煤的能量,潜力十分巨大,并比较了油田产出水型地热资源热泵供暖与传统锅炉供暖的设备成本和运行费用,以15 a为周期稳定运行可以节约572×10⁴元,经济效益也较为可观,而且地热资源清洁、环保、可循环利用,在油田实际生产中可广泛应用于生活设施等建筑的供暖,以及原油集输伴热等流程中。     

太湖地区3种水稻土不同温度培养中有机碳库变化及其对升温的响应

全球变暖下土壤有机碳储存的变化是土壤与全球变化研究的热点问题.本研究选择了3种太湖地区代表性水稻土的表层土壤,分别进行20℃和25℃的室内恒温培养,监测培养过程中总有机碳、溶解性有机碳和微生物量碳的变化动态,试图了解这些土壤的有机碳分解过程对全球变暖的响应特点.结果表明,这些土壤培养中总有机碳变化可以用一级衰变动力学方程或对数衰减方程描述,但动力学特征依培养温度的不同而异.升温大大促进了铁渗水耕人为土和潜育水耕人为土中有机碳的分解与呼吸损失,而铁聚水耕人为土没有显著变化.供试土壤总有机碳损失的Q₁₀系数分别为:潜育水耕人为土(11.1～14.1)＞铁渗水耕人为土(4.4～6.4)＞铁聚水耕人为土(0.63～0.73).这一方面说明温度敏感性在同一地带的不同土壤间的差异超过文献上报道的不同气候带的差异,但另一方面揭示了水稻土可能是一类对全球升温敏感响应的人为土.溶解性有机碳和微生物量的碳的变化还提示不同温度培养下水稻土微生物群落结构可能改变,因而影响到土壤有机碳库的生物有效性在温度条件下的变化.可以认为,土壤升温下有机碳的变化不但与土壤有机碳的性质有关,而且与土壤性质控制下的生物条件的改变有关.故土壤升温下有机碳的损失不仅仅是温度对分解过程的反应速度的影响.当然,对于不同土壤间的这种差异还需从有机碳-土壤环境-土壤生物的相互关系上做进一步的工作.     

温度对SBBR/BAF处理污水效能影响

研究不同温度条件下,间歇曝气/曝气生物滤池脱氮除磷效果,为该种形式的生物滤池高效运行提供依据。试验采用序批式曝气生物滤池SBBR和传统曝气生物滤池BAF串联运行的方式,SBBR/BAF在温度为9~12℃、13~18℃和19~22℃条件下运行。实验结果表明:温度在13~22℃的范围内,TP、COD、NH4+-N去除效果稳定,平均去除率为90.15%,89.49%,85.92%,平均出水浓度分别为0.8mg/L、34.67mg/L、4.46mg/L,温度变化时,TN去除效果不稳定,TN最大去除率为85.29%,平均出水浓度为5.13mg/L。温度变化对SBBR/BAF脱氮影响显著,对除磷和COD的去除影响不明显,系统运行稳定,出水均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准。     

协同颗粒物脱除和水分回收的电站锅炉烟气余热利用系统

应用蒸汽相变技术与氟塑料换热器,设计了协同颗粒物脱除和水分回收的电站锅炉烟气余热利用系统。系统在脱硫塔进、出口设置两级间接传热式烟气冷却器,氟塑料换热器吸收的排烟余热通过闭式循环水和板式换热器传递给凝结水。一级烟气冷却器降低脱硫塔入口烟温以减小脱硫水耗,二级烟气冷却器冷凝烟气中的水蒸气并脱除烟气中的颗粒物。将系统应用于某330 MW燃煤机组,在额定负荷可降低发电煤耗率为3.09 g/(kW·h),回收冷凝水为6.4 t/h,降低颗粒物浓度至8.08 mg/m~3;连续运行9个月,可节约77%的脱硫系统用水。