低强度超声波与酸、碱协同对污泥溶胞的影响

在能量密度为0.05W·mL-1和pH范围3.0～12.0条件下,研究了超声波辐射与酸、碱协同对污泥溶胞效果的影响.结果表明,溶解性化学需氧量(SCOD)、溶解性磷(SP)和溶解性糖(SA)含量随pH增大均呈先降后升趋势.当pH为3.0时,污泥溶胞效果不高,随污泥溶液碱性增强,SCOD、SP和SA含量随pH呈指数增长,说明强碱性环境有利于污泥溶胞.超声波辐射可显著提高污泥溶胞率,而且pH越大超声波辐射改善的溶胞效率越高.pH=11.0时超声波辐射60min以内,SCOD、SP和SA含量与时间均呈线性关系,超声波/碱协同污泥溶胞为一级反应.pH大于9.0的碱性条件下,超声波辐射和提高pH均可降低VSS/TSS.依据实验数据,应用非线性优化技术得到SCOD与pH和超声波辐射时间的数学模型,其平均相对误差小于2.6%.     

伞罩型湿式脱硫除尘塔入口结构优化模拟

利用商用CFD软件Fluent,采用k-ε湍流模型和SIMPLE算法,对新型伞罩型湿式脱硫除尘塔内的三维两相流场进行数值模拟,发现了塔内烟气入口处流场所存在的不均匀性。为将其流场调节均匀从而提高脱硫除尘效率,在数值模拟的基础上提出在入口处加装直导流板、阶梯导流板和弯曲导流板,并分析塔内y=0截面速度的分布,以及z＝0.21 m截面上的颗粒浓度、速度和压力等参数的分布。结果表明：通过加装阶梯导流板和弯曲导流板均可以将流场调节均匀,达到较理想状态,从而实现高效净化气体的目的。模拟结果对设备的优化设计和实际运行有一定的指导作用。     

基于非概率可靠性的离散变量结构优化设计

目的针对工程结构设计中因材料供应规范限制使得设计变量不能连续取值以及材料性能波动、外界载荷偏差等不确定性问题,探索研究非概率可靠性在离散变量结构优化设计中的应用。方法以桁架结构杆件截面直径为设计变量、结构质量极小化为目标,考虑材料强度极限与外部载荷的不确定性,建立具有非概率可靠性指标约束的离散变量结构可靠性优化模型,并采用遗传算法求解离散变量结构优化设计问题。结果求解获得了三杆、十杆超静定桁架杆件截面直径最优组合,得到的优化结果相较确定性优化结果更具鲁棒性。结论非概率可靠性模型对于解决工程中设计变量具有离散性和不确定性的优化设计问题具有可行性。     

多段进水A/O生物膜工艺运行性能的研究

为提高多段进水A/O生物膜工艺的脱氮效率,按照进入各缺氧池的COD量与硝态氮量的比值相同,且等于一最优比值的原则进行流量分配,按照容积负荷相等的原则设计各反应单元,对多段进水A/O生物膜工艺的流量分配和反应单元容积分配同时进行优化,并采用三段进水A/O生物膜反应器试验了等流量分配模式下运行和优化模式下运行的出水水质的差异.试验结果表明,当多段进水A/O生物膜工艺在两种模式下采用相同参数运行时,优化模式下总氮(TN)去除率明显高于等流量模式,其分别为88.8%和80.3%.优化模式与等流量分配模式对COD和总凯氏氮的去除率差别不大(均可达到97%和98%以上).采用该优化设计方法可以显著提高该工艺的TN去除效率.     

制氢弛放气中CO2胺法捕集工艺模拟及优化

为降低PSA制氢装置弛放气中CO2捕集系统蒸汽消耗量,利用Aspen Hysys软件建立了CO2捕集工艺模型并对捕集工艺进行模拟研究。考察了胺液循环量、解吸系统贫胺液CO2负载量、富胺液进解吸塔温度和解吸压力对蒸汽消耗量的影响。模拟结果表明,随着胺液循环量和解吸系统贫胺液CO2负载量的增大,CO2解吸单耗先降低后升高,最低约为2.04t水蒸气/tCO2。提高富胺液进解吸塔温度或提高解吸压力均有利于降低CO2解吸单耗。     

局部点蚀损伤下H型钢柱承载能力研究∗

为了研究局部点蚀损伤对 H 型钢柱承载能力的影响,建立数值模型并理论验证了其合理性。以实际结构中损伤位置为参考,分别在柱脚和柱中位置的翼缘和腹板上布置不同腐蚀程度的点蚀坑,并对各组模型进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,得到其屈曲模态和极限承载能力。研究结果表明：不同分布位置、不同腐蚀程度下的 H 型钢柱屈曲模态并未发生明显改变,均表现为在弱轴平面的弯曲失稳;极限承载力折减系数(r)与壁厚损伤度(α) 近似呈现线性关系,与点蚀损伤强度(DOP)之间的关系可用二次多项式较为准确的描述,且随着 α 和 DOP 增长,r 的降低速度有逐渐加快趋势;局部点蚀范围越靠近柱中,H 型钢柱承载力损失越多,故柱中为局部点蚀敏感区;用失重率(D_w)可较好的综合考虑 α 和 DOP 对钢柱承载能力的影响,r 和 D_w在各工况下均表现出较好的近似线性关系,在实际工程中,可用失重率对局部点蚀损伤下 H 型钢柱进行安全性评级。     

旅游城市环境规划优化方法与应用研究(Ⅰ)不确定性多目标规划模型

以旅游城市环境系统的综合性、多目标性、动态性和不确定性的特征出发，提出用不确定性模糊多目标规划（IFMOP）模型来解决旅游城市 环境规划优化问题。通过建立旅游城市环境不确定性模糊多目标规划系统模型（IFMOPMTCE），使旅游城市环境系统的特性在模型建立和求解过程中得以充分反映，同时也有效地协调了环境经济等目标之间的矛盾与冲突，该研究为旅游城市环境规划工作提供了一种较为有力的工具。     

环境承载力不确定性多目标优化模型及其应用

为明确给出环境承载力的实质内涵“人类活动阈值”,利用不确定型多目标优化方法,建立了区域环境承载力优化模型.应用该模型对北京市通州区进行区域战略环境影响评价.结果表明,水环境容量是制约通州区社会经济发展的瓶颈;《通州新城规划》的人口与经济发展目标与其“滨水宜居新城”目标相违,必须削减其人口与经济目标,2010 年和2020 年适度人口规模分别为44.88~50.39 万人和85.29~96.40万人;适度经济规模分别为132.57~182.02 亿元和862.9~1141.22 亿元.通过加大投资力度,调整投资结构,《通州新城规划》的三次产业结构目标基本可以实现.2010 年和2020 年三次产业适度的结构分别为(6%~7%):(39%~43%):(51%~54%)与2%:(23%~30%):(68%~75%).为实现这些目标,对于高能耗、高水耗行业(造纸与化工等)应限制其发展,并逐步淘汰     

江河水质监测断面优化布设方法

江河水质监测断面应掌控水质的时空变化规律.数理统计分析方法可以发现一条河流上现有水质监测断面是否存在功能相似的邻近断面,水环境数值模拟方法可以近似地展现一条河流任意位置的水质情况,二者结合即可解决缺乏实测数据的河流水质监测断面优化布设问题.以我国某条大河为研究实例,运用物元分析法、模糊聚类分析法以及一维水环境数值模型结合物元分析法研究其水质断面优化问题.研究发现该河现有15个监测断面需要去除2个,同时需要增设2个新的水质监测断面.通过实地调查,该优化方法很好地解决了河流水质监测断面的合理布设问题.     

基于PANDA平台的飞行器脉动压力激励随机振动响应分析

目的 形成自主再入飞行数值模拟预测技术.方法 采用模态叠加法开展自由结构的多点脉动压力激励随机振动响应分析,基于PANDA高性能力学分析平台进行并行实现研究,构建相应的求解模块.针对飞行器再入过程,基于自主研发的软件模块,分析飞行器自由状态的模态特性及其在实测脉动压力载荷下的振动响应,并与商业软件分析结果 进行比对.结...