地铁列车运行诱发低频振动控制数值研究∗

地铁列车运行诱发的低频振动问题受到人们的广泛关注,对于低频振动的控制研究具有重要意义。采用移动激振力函数来模拟轮轨之间相互作用力,建立轨道‐隧道‐地层三维动力有限元模型。核心思想是通过降低地层中能量传递密度的方式来减小低频振动,首先分析地铁列车运行诱发的地层和地表动力响应规律,揭示低频振动的传播衰减机理。之后通过普通整体道床轨道和钢弹簧浮置板轨道两个不同的轨道型式,系统地分析普通整体道床轨道中隧道衬砌参数和道床参数对地表低频振动的影响规律,对钢弹簧浮置板轨道进行优化,增大底板的刚度和厚度,研究优化后底板参数和隔振器排列方式对地表低频振动的控制效果。计算结果表明：低频部分随着与隧道纵向轴线距离的增加,在地层和地表均衰减较慢;普通整体道床轨道中道床刚度和高度、隧道衬砌刚度均对低频振动的影响较大,而隧道衬砌厚度对低频振动的影响较小;钢弹簧浮置板轨道中随着底板刚度和长度的增加,低频振动的控制效果越好,隔振器数量越少,越有利于低频振动的控制。     

油气田含油污泥污染防治管理探索

含油污泥是油气田勘探开发过程中产生的主要危险废物之一,具有点多、分散、总量大等特点,又因其产生环节和地域不同其成分有所不同,造成处理效果有较大差异。如何做好含油污泥从产生、贮存、转移、处置及利用全过程管理一直是油气田企业危险废物管理的重点和难点,文章从技术和管理两个层面总结了含油污泥处理实践效果与难点和侧重点,旨在为陆上油气田企业含油污泥处置与管理提供参考。     

考虑开关矩阵的综合化航电系统任务可靠性分析

在综合化航电系统架构采用动态重构技术,通过开关矩阵进行任务切换,显然传统的并联模型已不能满足分析其任务可靠性的要求。选取通用激励模块进行研究,采用“旁联”模型进行任务可靠性建模。运用马尔科夫过程建立系统任务可靠度（Rs）和平均严重故障间隔时间（MTBCF）的可靠性模型,建立了带开关矩阵的状态转移矩阵。引入了现代控制理论中的拉普拉斯变换,使得求解微分方程更加简便。本文探索在开关矩阵与通道的失效率满足一定线性比例时,旁联模型在任务可靠度上才优于并联模型。最后对求解的比例门限（■+1）/2进行验证,一方面通过数值分析方法在任务时间从零到十万小时内进行了图像拟合,另一方面通过洛必达法则及二阶求导数的方式对构造函数进行了严格的数学证明。本文进行了考虑开关矩阵失效的旁联模型和并联模型的量化分析,为系统设计方案的科学决策提供理论支持。     

利用响应面法优化生物淋滤飞灰处理条件的研究

利用响应面法进行试验设计,选定蔗糖初始浓度、黑曲霉孢子浓度、投加的飞灰浓度以及飞灰投加时间作为影响因素,对生物淋滤城市生活垃圾焚烧飞灰的处理条件进行优化.通过响应面法,得到飞灰中Cd、Cr、Fe、Mn、Zn及重金属总量与4种因素之间的非线性回归方程,确定了生物淋滤的最适条件范围:蔗糖初始浓度为114~126g/L;黑曲霉孢子浓度为(1.6~2.1)×107个/mL;飞灰浓度为29~39g/L;飞灰投加时间为3.6~4.4d.在最适条件下,70g/L飞灰经20d生物淋滤后,溶出重金属总浓度降为901mg/L,占飞灰中重金属总量的41%,处理后飞灰的重金属浸出毒性远低于国家标准.     

零价锌降解四氯乙烯的反应动力学模型研究

对零价锌(Zn(0))降解四氯乙烯(PCE)进行批实验,在假设各化学反应符合准一级反应的前提下,建立了多级链式平行反应数学模型,并使用混合函数遗传算法进行了动力学参数的反演.结果表明,在106h后残留物基本上为C2H4和C2H2.计算显示,氯代烃的反应活性大小为C2Cl2＞C2HCl＞t-DCE(反二氯乙烯)＞1,1-DCE(1,1-二氯乙烯)＞TCE(三氯乙烯)＞c-DCE(顺二氯乙烯)＞PCE;在4条重要的反应路径中,最重要的是PCE→TCE→t-DCE→C2H2→C2H4和PCE→C2Cl2→t-DCE→C2H2→C2H4;最终94.77%的PCE转化为C2H4,5.23%的PCE转换成了氯乙烯(VC).     

多孔介质中三氯乙烯的非线性吸附-对流-弥散模型

研究三氯乙烯(TCE)在含水层中的迁移转化规律,对评价其在环境中的影响、预测其在环境中的行为规律及确定相应的修复技术有着重要的意义.TCE在细砂中的等温吸附规律研究采用批试验和模拟柱试验方法.批试验结果采用四种不同的非线性等温吸附模型进行拟合.结果显示,Linear-Langmuir-Freundlich (LLF) 模型的拟合效果最佳,且该模型能较好地描述表面吸附和分配作用.利用经典对流扩散模型,将以KCl为示踪剂的柱试验结果采用非线性最小二乘法反演模拟柱中的纵向弥散度;利用非线性吸附对流扩散模型,将TCE的模拟柱试验结果采用遗传算法反演吸附参数;结果显示Langmuir等温吸附模型描述柱试验中的吸附模式最好.即批试验与柱实验中的吸附模式是不同的.该结论表明必须重新审视非平衡吸附理论在运移模型中的适用性,以及该理论适用的前提条件.在试验结果和模型反演获得的参数基础上确定的TCE在多孔介质中运移的一维非线性吸附-对流-扩散模型,能够很好地揭示TCE在多孔介质中的运移规律,且模型中的阻滞系数是质量浓度的非线性函数.     

天然放射性元素在腐植酸原料中的分布和变化

一、概况 腐植酸类肥料是一种功效多、肥效高的天然有机化肥,现已在全国各地普遍推广使用。这种肥料是由腐植酸含量较高的泥炭、褐煤和风化煤等为原料制成的,也有的不经化学加工就直接上地的。腐植酸是在成煤和煤类风化过程中逐渐形成的,它的主要成分为羟基芳香族羧酸的复杂混合物。是一种具有亲水性的胶体物质,有较大的吸附表面和较强的离子交换性能。     

以沙湖为例探究宁夏内陆封闭型湖泊水体污染原因

为研究西北地区封闭式湖泊水质恶化原因及水体污染物迁移转化规律,以宁夏沙湖为研究对象,对沙湖2012—2017年水体污染物总量变化趋势及沙湖周边地表水环境质量进行分析。研究结果表明:沙湖水环境质量变化主要由内源性污染和外源性输入造成,其中内源性污染源主要为沙湖沉积物污染物释放,沙湖水体沉积物通过孔隙水向沙湖水体转移的CODMn、CODCr、TP、TN、氟化物分别占水体总污染物的6.4%、6.6%、16.6%、14.2%、31.4%;沙湖外源性污染源主要为黄河补水和农垦集团稻田等面源污染,其中黄河补水向沙湖 转移的 CODMn、CODCr、TP、TN、氟化物分别占沙湖水体污染物总量的49%、30%、279%、99%、13%,沙湖周边面源性污染通过渗透作用向沙湖水体输入的CODMn、CODCr、TP、TN、氟化物分别占沙湖水体污染物总量的23%、18%、52%、34%、19%,外源性污染物输入占沙湖水体污染物总量CODMn、CODCr、TP、TN、氟化物分别为72%、48%、331%、133%、32%,但由于水体自身净化作用, TP和TN已大幅度降解。     

壳聚糖改性硅藻土对太湖含藻水体处理效果的研究

研究了壳聚糖改性硅藻土对太湖含藻水体中浊度和蓝藻的去除效果。结果表明:(1)在室内模拟实验中,综合叶绿素a的去除率和去除速率来看,较适宜的改性硅藻土投加量为50mg/L。在此投加量下,室内模拟实验中浊度去除率达到91.50%,叶绿素a去除率达到98.10%;(2)在原位实验中,投加改性硅藻土也能有效去除浊度和叶绿素a,表、中、下层3层水体的最终浊度去除率分别达到82.41%、79.09%、72.82%,叶绿素a去除率分别为92.43%、87.17%、65.62%。(3)无论在室内模拟实验还是原位实验中,投加改性硅藻土后水体的浊度去除和叶绿素a去除均呈现出显著的相关性(p0.01),即两者的去除具有一定的同步性。     

基于循环经济的流程工业企业物质流建模与仿真

流程工业属于资源消耗高、污染排放量大的行业。目前,发展循环经济,探索降低资源消耗与环境污染的途径,做好企业内部物质循环,是流程工业企业的迫切需求。本文将物质流分析方法与Petri网方法结合起来,给出一种从物质流分析模型到Petri网模型逐步形式化的建模方法,基于该方法实现某盐湖化工企业生产系统的物质流建模,并利用Matlab中Stateflow工具实现对模型的仿真运行,达到对企业生产过程的物质流进行量化分析和动态模拟的目的。研究结果表明,采用物质流分析与混杂Petri网相结合的逐步形式化建模方法,使所建模型既可以清晰直观地描述出错综复杂的物质流动过程,量化企业物质利用情况,又可以体现出物质流动过程的连续性受生产过程离散操作的影响,为企业进行循环经济的量化评估与决策制定提供了方法及依据,有助于实现整个过程物耗与污染的降低,减少故障发生率,促进流程工业企业获得经济和社会效益。本文结合案例分析,进一步突出了建模方法的应用价值。研究认为,对于流程工业企业,要提高物质利用效率、减少环境污染排放,关键在于对物质的流动情况、消耗强度以及污染排放结构的把握,这样才能加强本企业范围内物质循环利用,进而可以推动与企业乃至社会之间的物质循环。最后,针对循环经济系统的特点,文章提出将能量流与信息流考虑在内,构建物质流、能量流与信息流的耦合Petri网模型,并进一步改进仿真方法,增加仿真过程的可控性等建议。