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含细颗粒的粗粒土SWCC双分形维预测模型

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 96-102页

作者：刘晓明杨泽曦杨刚涂树杰湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 中交路桥建设有限公司北京101107

为准确建立含细颗粒的粗粒土土-水特征曲线(SWCC)预测模型,首先,通过对比不同粒度成分土体的孔隙情况,考虑了土体孔隙大、小两种孔径时,SWCC呈双台阶分布的变化规律;然后,基于分形理论,分别计算代表大、小孔径孔隙的两个分形维数,建立了... 详细信息

为准确建立含细颗粒的粗粒土土-水特征曲线(SWCC)预测模型,首先,通过对比不同粒度成分土体的孔隙情况,考虑了土体孔隙大、小两种孔径时,SWCC呈双台阶分布的变化规律;然后,基于分形理论,分别计算代表大、小孔径孔隙的两个分形维数,建立了SWCC双分形维预测模型;最后,采用硅藻土-砂混合物实测数据验证了模型准确性,并对6组不同粒度成分土体的实测SWCC进行了预测.结果表明:SWCC双分形维预测模型的拟合优度R2>0.98,预测效果较好.当细粒质量分数为5%~25%时,土体孔隙呈双重孔径分布,SWCC具有两个台阶段,此时,大、小孔隙具有不同的分形维,R2>0.96;当土体细粒质量分数超过25%时,土体孔径分布曲线逐渐呈单峰分布,存在一个使SWCC由双台阶向单台阶转化的界限值,模型可退化为单分形维模型,R2>0.94.

关键词：细粒质量分数粒度成分孔径分布土-水特征曲线分形理论

NH/CH在MILD燃烧方式下的NO排放特性实验研究

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中国电机工程学报 2024年

作者：仝雨航涂垚杰刘豪煤燃烧与低碳利用全国重点实验室(华中科技大学)

氨燃料利用是能源低碳转型的重要手段，无焰(Moderate & Intense Low Oxygen Dilution，MILD)燃烧技术可以有效提高氨燃料的燃烧效率并降低排放。基于自行搭建的20kW燃烧炉开展了NH3/CH4混合燃料在MILD燃烧方式下的NOx排放特性实验研究... 详细信息

氨燃料利用是能源低碳转型的重要手段，无焰(Moderate & Intense Low Oxygen Dilution，MILD)燃烧技术可以有效提高氨燃料的燃烧效率并降低排放。基于自行搭建的20kW燃烧炉开展了NH3/CH4混合燃料在MILD燃烧方式下的NOx排放特性实验研究，重点考察了掺氨比、当量比以及炉膛内壁面温度对NO、NO2及N2O排放的影响规律，并与常规旋流燃烧方式进行了系统对比。研究表明，相较于常规燃烧，MILD燃烧有效降低氨燃料燃烧中NO和NO2的排放情况，但存在N2O排放问题。NO排放在35%-40%掺氨比下和0.8当量比下达到峰值，并跟随壁温线性上升。随着掺氨比的提高和壁温的降低，N2O排放逐步升高，在1000K壁温、55%掺氨比条件下，N2O排放高达40×10-6。在氨燃料MILD燃烧中，需协调N2O排放与NO排放，尽可能降低NOx排放。

关键词： MILD燃烧低氮燃烧技术氨燃烧 NOx排放

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丙烷MILD燃烧方式下碳烟生成特性研究

洁净煤技术 2024年

作者：田松杰任豪徐顺塔席礼阳涂垚杰刘豪华中科技大学煤燃烧与低碳利用全国重点实验室

MILD(Moderate or Intense Low-oxygen Dilution)燃烧是一种新型低氧稀释燃烧技术，能够同时实现低NOx和碳烟排放。基于化学动力学分析软件CHEMKIN-PRO中的对冲火焰模型，模拟研究了丙烷MILD燃烧方式下碳烟的生成路径及其与常规燃烧之... 详细信息

MILD(Moderate or Intense Low-oxygen Dilution)燃烧是一种新型低氧稀释燃烧技术，能够同时实现低NOx和碳烟排放。基于化学动力学分析软件CHEMKIN-PRO中的对冲火焰模型，模拟研究了丙烷MILD燃烧方式下碳烟的生成路径及其与常规燃烧之间的差异，并考察了拉伸率(50-80s-1)和CO2稀释(0-60vol%)对丙烷MILD方式下碳烟生成路径的影响。结果表明：MILD燃烧方式下碳烟生成的主要路径是2C3H3=>A1、A1-+H(+M)A1(+M)、A1-+CH4A1+CH3、A1-+C2H4A1+C2H3、C6H5CH3+H=A1+CH3和C4H5-2+C2H2=A1+H ；与常规燃烧相比，MILD燃烧方式下2C3H3=>A1和A1-+H(+M)A1(+M)反应速率降低，减少了A1生成进而抑制了碳烟成核，最终导致碳烟峰值浓度降低了83.7%；相比之下，MILD燃烧方式下2C3H3=>A1路径对碳烟生成的贡献率降低了7.7%，而C6H5CH3+H=A1+CH3和C4H5-2+C2H2=A1+H路径的重要性明显上升；此外，MILD燃烧方式下碳烟峰值体积分数随拉伸率的增加呈现先升高后降低趋势，并且CO2稀释通过CO+OHCO2+H反应促进H消耗可进一步减少MILD燃烧方式下碳烟的生成。

关键词： MILD燃烧常规燃烧丙烷碳烟拉伸率 CO 稀释

H2-Air交叉射流火焰燃烧排放特性的数值模拟

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洁净煤技术 2024年第S1期30卷 248-254页

作者：罗冉杰杨蔚昊李卫杰涂垚杰刘豪山西太钢不锈钢股份有限公司华中科技大学煤燃烧国家重点实验室中冶南方(武汉)热工有限公司

对H2-Air交叉射流火焰进行了数值模拟研究，考察了燃烧器空气喷嘴距离（L）、角度（α）以及数目（N）对温度场、火焰轮廓和NOx排放的影响，并获得了最低NOx排放性能的燃烧器几何参数配置。结果表明：增大L和α整体上有助于产生更加均... 详细信息

对H2-Air交叉射流火焰进行了数值模拟研究，考察了燃烧器空气喷嘴距离（L）、角度（α）以及数目（N）对温度场、火焰轮廓和NOx排放的影响，并获得了最低NOx排放性能的燃烧器几何参数配置。结果表明：增大L和α整体上有助于产生更加均匀的温度分布和更低的温度峰值，进而导致更低的NOx排放；增加N将促进燃料和空气的混合，强化燃烧形成中心高温区，进而显著提升NOx的排放，然而高温区随N的增大逐渐被延伸至炉膛出口，导致燃烧效率从99.99%降低至98.99%。在当前的燃烧装置中，最佳的燃烧器参数配置为L=6D、α=40°、N=2,此时H2-Air交叉射流火焰燃烧效率高达99.99%,且最低NOx排放达到5×10-6。

关键词：氢气燃烧交叉射流火焰数值模拟 NOx排放

蓄热式熔铝炉能耗分析与氮氧化物排放特性研究

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洁净煤技术 2024年

作者：席礼阳梁斯宇黄璞徐顺塔涂垚杰张世红刘豪华中科技大学煤燃烧与低碳利用全国重点实验室

在某25t蓄热式熔铝炉上开展了现场烟气成分和热平衡测试，并进行物料平衡和热平衡计算，得到了熔铝炉单个熔炼周期内质流分布、热流分布、吨铝天然气耗量，分析不同升温阶段下烟气NO浓度的变化获得了NO排放特性，结果表明：该熔铝炉的... 详细信息

在某25t蓄热式熔铝炉上开展了现场烟气成分和热平衡测试，并进行物料平衡和热平衡计算，得到了熔铝炉单个熔炼周期内质流分布、热流分布、吨铝天然气耗量，分析不同升温阶段下烟气NO浓度的变化获得了NO排放特性，结果表明：该熔铝炉的热效率为62.48%，吨铝天然气耗量72.1 Nm3/t，系统主要的热损失为炉体及管道热损失和散热风损失，分别占总输出热的14.24%和11.98%；灰渣带出物理热占总输出热的比重不大，但烧损及杂质会降低铝液的输出质量；可通过缩短熔炼时间、减少冷却风在非点火时间的通入量、减少炉门开启次数等措施降低熔铝炉的能耗；该熔铝炉NO排放浓度长期高于600 mg/m3@ 3.5%O2，排放峰值1197.0 mg/m3@ 3.5%O2；可通过优化燃烧器结构、优化运行参数和应用无焰燃烧技术的措施降低NO排放浓度。

关键词：熔铝炉热平衡 NO排放热流分布物料平衡

复合硫基质驱动自养反硝化脱氮除磷效能与微生物群落结构

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化工进展 2024年第4期43卷 2135-2143页

作者：葛四杰杨大鑫吕君王振张传义张文华中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

针对单一硫基质驱动自养反硝化性能的缺陷,采用单质硫(S^(0))与天然铁硫矿石(FeS、Fe_(1-x)S、FeS_(2))两种矿物作为生物填料,构建3组复合硫基质填充床反应器(B1、B2、B3),探究了启动与稳定运行期间反应器对市政尾水深度脱氮除磷的效果... 详细信息

针对单一硫基质驱动自养反硝化性能的缺陷,采用单质硫(S^(0))与天然铁硫矿石(FeS、Fe_(1-x)S、FeS_(2))两种矿物作为生物填料,构建3组复合硫基质填充床反应器(B1、B2、B3),探究了启动与稳定运行期间反应器对市政尾水深度脱氮除磷的效果与微生物群落结构的特征。结果表明,3组反应器均表出现较高的脱氮性能,NO_(3)^(-)-N去除率均随反应器水力停留时间(HRT)的延长而提高,当反应器HRT分别为1h(B1)、12h(B2)和9h(B3)时,均实现20mg/L NO_(3)^(-)-N完全去除。PO_(4)^(3-)-P与脱氮过程中产生的铁离子形成铁磷沉淀物而被去除,且PO_(4)^(3-)P的去除率与脱氮效果呈正相关。复合硫基质反应器的SO_(4)^(2-)/NO_(3)^(-)低于单一硫基质自养反硝化系统,硫酸盐产生量相应降低,且pH保持在6.3以上,无需添加pH缓冲剂。微生物群落结构分析表明,Thiobacillus(硫杆菌属)和Ferritrophicum(铁氧化菌属)是3组反应器中硫自养反硝化菌的优势菌属,在B1、B2和B3反应器的相对丰度分别为16.07%和31.24%、30.07%和50.19%以及30.20%和11.62%。复合硫基质提高了微生物群落丰度和物种多样性,从而表现出良好的脱氮除磷效果。

关键词：硫自养反硝化复合硫基质填充床市政尾水同步脱氮除磷微生物群落分析

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距腓前韧带损伤前后距骨骨软骨的有限元分析

中国组织工程研究 2024年第18期28卷 2795-2799页

作者：涂浒第居来提·买提肉孜郑辉李超杰新疆大学智能制造现代产业学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830017 新疆医科大学第六附属医院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830002

背景:距腓前韧带的损伤在关节韧带损伤中最常见。运用有限元手段对踝关节运动进行仿真模拟,具有实验时间短、可模拟的复杂边界条件和力学性能等优点。目的:分析距腓前韧带对距骨滑车应力分布及踝关节稳定性的影响。方法:采集患者距腓前... 详细信息

背景:距腓前韧带的损伤在关节韧带损伤中最常见。运用有限元手段对踝关节运动进行仿真模拟,具有实验时间短、可模拟的复杂边界条件和力学性能等优点。目的:分析距腓前韧带对距骨滑车应力分布及踝关节稳定性的影响。方法:采集患者距腓前韧带断裂和Broström手术后2个月随访的CT和MRI数据,建立足踝有限元模型,模拟距腓前韧带损伤患者术前和术后在正常步态周期(落地相、中立相、离地相)中的踝关节受力情况,测量两者的距骨骨软骨的应力分布情况、最大应力值并分析其差异。结果与结论:正常步态下无论在哪种位相中距腓前韧带对距骨滑车都具有一定的保护作用,减少踝关节在运动过程中对距骨滑车的磨损。在3种相位中距骨滑车表面靠近踝关节内侧处均有应力集中情况。离地相时的距腓前韧带对距骨滑车的影响远大于其在落地相和中立相时的影响,在一定情况下踝关节受到的扭矩越大距腓前韧带对距骨滑车的稳定性影响作用就越明显。

关键词：距腓前韧带距骨软骨生物力学有限元分析踝关节

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卫星边缘网络中基于扩散模型的算力分配策略

计算机工程 2024年

作者：王兴杰王侃费蓉王怀军郭银波兰大鹏朱晓杰西安理工大学计算机科学与工程学院无锡金云智联科技有限公司研发中心挪威奥斯陆大学信息学院沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学计算机系

通过协同管理地面网络、卫星网络和近地无人机网络等，空天地一体化算力融合网络有望实现全域连接和普适智能，为我国数字经济发展提供有力支撑。而低轨道地球（LEO）卫星具备泛在连接和边缘计算能力，为实现空天地一体化的高效计算体... 详细信息

通过协同管理地面网络、卫星网络和近地无人机网络等，空天地一体化算力融合网络有望实现全域连接和普适智能，为我国数字经济发展提供有力支撑。而低轨道地球（LEO）卫星具备泛在连接和边缘计算能力，为实现空天地一体化的高效计算体系提供了基础。通过将移动边缘计算（MEC）沉降至LEO卫星网络，形成面向业务的“端-边-云”三级计算架构，可将时延敏感型业务从终端卸载到LEO卫星侧，以提升该种业务的任务完成率。然而，如何为LEO卫星边缘网络制定高效计算卸载和算力分配决策，是一个亟待解决的问题。针对高动态性的卫星网络环境和离散-连续的混合动作空间，本文提出了一种基于生成扩散模型的混合近端策略优化（H-PPO）方法。首先，对具有时变特性的无线信道进行建模，并构建不同卸载决策下的服务时延、通信和计算模型。其次，在卸载决策、剩余计算资源和功率控制的多约束条件下，构建最大化平均任务完成率的长期优化问题。然后，建立具有参数化动作的马尔可夫决策过程模型，将生成扩散模型引入为离散动作策略，增强传统深度强化学习（DRL）方法的采样效率和探索能力，并利用所提算法联合优化计算卸载、算力分配和功率控制变量。仿真结果表明，所提算法具有较好收敛性能，并在任务完成率方面优于其它三种对比方法。

关键词：空天地一体化网络低轨卫星移动边缘计算深度强化学习生成扩散模型计算卸载资源分配

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站城融合下地铁综合枢纽商业开发模式研究

人民公交 2024年第14期 77-79页

作者：李大杰深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司

本研究聚焦于站城融合下地铁综合枢纽的商业开发模式,通过深入分析基于客户体验的全流程商业需求,揭示该模式下商业的核心特点,如互动性、可达性、集聚性和成网化。采用实地调研与数据分析相结合的方式,针对京沪、京广地铁通道的客户进... 详细信息

本研究聚焦于站城融合下地铁综合枢纽的商业开发模式,通过深入分析基于客户体验的全流程商业需求,揭示该模式下商业的核心特点,如互动性、可达性、集聚性和成网化。采用实地调研与数据分析相结合的方式,针对京沪、京广地铁通道的客户进行抽样调查。结果显示,餐饮服务、充电设施及行李寄存为客户最为迫切的需求。基于上述发现,本研究进一步提出站城融合商业布局优化策略,包括站点与城市商业资源紧密融合、促进多元复合发展以及打造“高效地铁+”商业开发模式。此外,政府在政策、资金和土地开发方面的引导是成功实施的关键。最终得出结论,地铁综合枢纽商业开发模式应注重客户需求,实现交通功能与商业、文化等多功能的紧密结合,以推动城市经济发展和商业繁荣。

关键词：站城融合 “高效地铁+” 商业开发