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面向多年冻土区路基的主动型压缩式制冷装置研究

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中国铁道科学 2019年第5期40卷 1-8页

作者：胡田飞刘建坤常键郝中华石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 中山大学土木工程学院广东广州510275 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

针对我国多年冻土区交通工程普遍面临的冻土退化和路基融沉问题,基于新能源制冷技术,开发路基专用主动型制冷装置,实现在暖季实时控制路基热量收支平衡。根据冻土退化防治技术要求,结合多年冻土区新能源分布条件,并对比制冷方法,采用太... 详细信息

针对我国多年冻土区交通工程普遍面临的冻土退化和路基融沉问题,基于新能源制冷技术,开发路基专用主动型制冷装置,实现在暖季实时控制路基热量收支平衡。根据冻土退化防治技术要求,结合多年冻土区新能源分布条件,并对比制冷方法,采用太阳能光伏驱动压缩式制冷技术进行制冷。针对冻土退化的大深度和分散性特征,制作用于路基工程的由压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管组成的压缩式制冷管,其中蒸发器型式为立式柱状的螺旋形铜管。应用该主动型压缩式制冷装置的制冷试验结果表明:在0~5℃正温环境下,装置蒸发器制冷温度整体呈先降低、后稳定的规律,在竖直方向由上至下逐渐降低,平均值可达-20℃,且不受环境温度影响;在制冷作用下试验箱土体温度逐渐降低,降温幅度随着与蒸发器距离的增大而减小,装置起到有利的“冷源”作用。可见,主动型压缩式制冷装置具有季节匹配性好和制冷温度低的技术优势。

关键词：路基冻土退化主动型压缩式制冷装置制冷技术

面向寒区路基工程的太阳能集热管的设计与试验

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土木工程学报 2019年第A1期52卷 44-52页

作者：胡田飞王天亮刘建坤常键石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043 北京交通大学北京100044

针对季节性冻土区路基工程广泛面临的冻胀病害,提出引入一种更具主动性的新型防治方法—太阳能光热技术。应用思路为,通过太阳能光热装置为路基提供一个外部热源,主动地调节路基热量收支关系,有效地控制路基在冬季的过度热量损失,进而... 详细信息

针对季节性冻土区路基工程广泛面临的冻胀病害,提出引入一种更具主动性的新型防治方法—太阳能光热技术。应用思路为,通过太阳能光热装置为路基提供一个外部热源,主动地调节路基热量收支关系,有效地控制路基在冬季的过度热量损失,进而消除负温状态和冻胀现象。太阳能等可再生热源的资源性条件与技术性条件在面向路基工程时具有良好的适用性。中国季节性冻土与太阳能分布在地理位置上具有较好的重合性,相比人居环境和工业应用领域,太阳能光热技术在寒区路基工程中更具应用优势。基于太阳能光热技术对比和路基供热的特殊要求,设计与制作一款面向路基工程的专用太阳能集热管。该装置结构型式为立式柱状,分为地表太阳能集热段和路基供热段两部分,前者采用玻璃-金属封接式真空集热管。装置集热段与供热段通过法兰实现直通式连接,可以自主完成太阳能的搜集、储存和传递,自成一体化热量转化单元。太阳能集热管的工作模式为在暖季高效地向路基预先储备热量和在冷季实时地补充热量,全年处于供热状态。太阳能集热管的性能试验表明,集热温度随太阳辐射强度的增大而升高,在冬季辐射良好的条件下集热温度相比大气温度高出10℃以上,起到有利的'热源'作用。太阳能集热管具有主动供热的技术优势,可以为寒区路基防冻胀问题提供一种新方法。

关键词：季节性冻土路基工程太阳能光热利用玻璃-金属封接式真空管太阳能集热管集热温度

熔盐堆有效缓发中子份额β_(eff)的计算及分析

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核动力工程 2017年第S1期38卷 37-40页

作者：胡田亮曹良志吴宏春庄坤西安交通大学核科学与技术学院西安710049

有效缓发中子份额(β_(eff))是研究反应堆动态特性的重要参数。在熔盐堆(MSR)中,采用液体燃料,导致β_(eff)的计算与传统的采用固体燃料反应堆的计算方法不同。本文研究了MSRβ_(eff)的计算方法,并对嬗变熔盐堆(MOSART)的β_(eff)进行... 详细信息

有效缓发中子份额(β_(eff))是研究反应堆动态特性的重要参数。在熔盐堆(MSR)中,采用液体燃料,导致β_(eff)的计算与传统的采用固体燃料反应堆的计算方法不同。本文研究了MSRβ_(eff)的计算方法,并对嬗变熔盐堆(MOSART)的β_(eff)进行了计算,并分析了熔盐在堆外流动时间和熔盐入口速度对β_(eff)的影响。计算结果表明:固定堆芯入口速度,熔盐在堆芯外流动的时间增加,β_(eff)会减小;固定熔盐在堆芯外流动时间,熔盐在堆芯入口速度增大,β_(eff)会减小。

关键词：有效缓发中子份额(βeff) 熔盐堆(MSR) 缓发中子先驱核

青藏高原东北部地区一次强降水过程的灰色尺度积云对流参数化敏感性研究

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大气科学 2023年第4期47卷 1247-1266页

作者：吴迪田洁胡田田傅宁中国民航大学航空气象系天津300300 中国民用航空西南地区空中交通管理局重庆分局气象台重庆401120 天津海洋中心气象台天津300074

本文利用WRF(Weather Research and Forecasting)V4.0模式对2016年8月17~18日发生在青藏高原东北部青海省的一次强对流过程开展了3 km高分辨率数值模拟,基于观测小时降水数据、FY-2E卫星资料、探空资料和再分析资料等,通过四组敏感性试... 详细信息

本文利用WRF(Weather Research and Forecasting)V4.0模式对2016年8月17~18日发生在青藏高原东北部青海省的一次强对流过程开展了3 km高分辨率数值模拟,基于观测小时降水数据、FY-2E卫星资料、探空资料和再分析资料等,通过四组敏感性试验对比分析了在模式对流灰色尺度中使用完全显式方案(EXP试验)、传统参数化方案(KF试验)以及尺度感知参数化方案(Multi-Scale KF;MSKF试验)对对流降水模拟的差异及其影响机制。结果表明:不同的湿物理过程处理对青藏高原地区灰色尺度内对流降水强度和落区的模拟存在较大差异。KF试验模拟的18小时累积降水在降水落区和强度上较EXP和MSKF试验与实况最为接近,这与Kain-Fritsch eta(KFeta)参数化方案在降水中心区域产生的对流性降水对总降水的相对贡献较大有关。而EXP和MSKF试验模拟的降水潜热释放产生的300~400 hPa正位涡(Potential Vorticity;PV)异常,受较强的垂直风切变影响随高度向下游倾斜明显,使得其低层500 hPa正PV异常大值区较KF试验呈现出超前特征,进而导致了下游地区低层的局地风场特征、水汽通量输送及大气稳定度的改变,最终导致强降水落区较KF试验和实况向东北方向(下游)偏移。以上分析表明,在青藏高原灰色尺度内,仍然需要依赖对流参数化方案隐式地描述次网格对流过程来弥补显式方案的模拟偏差;而MSKF方案似乎对该地区的对流描述还存在一些不确定性。

关键词：积云对流参数化灰色尺度对流降水数值模拟

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粉质黏土强度特性应变速率效应的试验研究

铁道学报 2018年第2期40卷 132-140页

作者：胡田飞刘建坤刘振亚刘昕北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 青海大学地质工程系青海西宁810016

应变速率是影响土体强度特性的主要因素之一。通过粉质黏土在不同应变速率和围压下的三轴试验,分析应变速率对应力-应变关系的影响机理。结果表明:应变速率效应受到土骨架黏滞性、固结和孔隙压力的综合影响,各因素对围压和应变速率的响... 详细信息

应变速率是影响土体强度特性的主要因素之一。通过粉质黏土在不同应变速率和围压下的三轴试验,分析应变速率对应力-应变关系的影响机理。结果表明:应变速率效应受到土骨架黏滞性、固结和孔隙压力的综合影响,各因素对围压和应变速率的响应不同。高围压和低应变速率有利于固结,低围压和高应变速率会增大黏滞性作用比例,高围压和高应变速率会增强孔隙压力影响。峰值强度在高围压下随应变速率的增大先减小、后增大、再减小,在低围压下则先减小、后增大,应变速率临界值随围压的增加而增大,应变速率敏感程度随围压的增大而降低。弹性模量在低围压下随应变速率单调增大,在高围压下先减小、后增大。可以分别采用线性函数和二次多项式描述应变速率对土体力学和变形参数的影响规律。

关键词：粉质黏土应变速率峰值强度弹性模量黏滞性固结孔隙压力

纳米羟基磷灰石对重金属铜和铅污染土壤的修复研究

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纳米羟基磷灰石对重金属铜和铅污染土壤的修复研究

作者：胡田田安徽农业大学

学位级别：硕士

本文通过室内模拟和田间原位试验，研究了纳米羟基磷灰石(nano-HAP)对重金属Cu和Pb污染的修复效果。首先研究了nano-HAP对Cu和Pb的吸附动力学，比较Cu和Pb吸附行为的不同，探讨Cu和Pb共存时在nano-HAP表面的竞争吸附机制;然后比较了不... 详细信息

本文通过室内模拟和田间原位试验，研究了纳米羟基磷灰石(nano-HAP)对重金属Cu和Pb污染的修复效果。首先研究了nano-HAP对Cu和Pb的吸附动力学，比较Cu和Pb吸附行为的不同，探讨Cu和Pb共存时在nano-HAP表面的竞争吸附机制;然后比较了不同因子对Cu和Pb在nano-HAP上吸附效果的影响，进一步验证nano-HAP对重金属Pb和Cu的吸附机理的差异;最后对不同粒径HAP进行田间示范，以黑麦草作为指示生物，比较施用不同粒径HAP后土壤pH和各形态Cu含量随着时间的变化规律，及黑麦草生物量和黑麦草Cu吸收量的变化，主要对相较于其他粒径的HAP，nano-HAP对土壤中Cu污染的修复效果如何，不同粒径HAP修复机理的差异等进行初步探讨，为不同粒径HAP对土壤和水环境重金属污染治理中的应用提供理论依据。主要研究内容和研究结果如下： 1.通过吸附动力学试验研究了Pb和Cu在nano-HAP上的竞争吸附过程，比较吸附反应后nano-HAP的Zeta电位以及X射线衍射图谱等，对Pb和Cu在nano-HAP上的竞争吸附机理进行探讨。结果表明，单一Pb、Cu存在时，Pb较Cu在nano-HAP上的吸附量要高;当Pb、Cu共存时，Pb和Cu在nano-HAP表面发生竞争吸附，Cu的吸附量增加，Pb的吸附量下降。结合X射线衍射图谱和动力学反应中Ca2+的溶出量，推测出Cu在Nano-HAP上的吸附以静电吸附和表面络合为主，而Pb在nano-HAP上的吸附以溶解-沉淀反应为主，Pb、Cu在nano-HAP上的吸附量与Ca2+的溶出量线性关系显著(R2为0.861.954)。分别用一级、二级动力学方程、抛物线方程、Elovich方程、双常数方程和LJ方程对Pb和Cu在nano-HAP上的吸附动力学过程进行了拟合，其中二级动力学方程和双常数方程拟合结果较好，说明Pb和Cu在nano-HAP表面的动力学吸附反应是一个化学反应和物理吸附均占一定比例的复杂吸附过程。 2.通过比较环境因子的改变对Cu和Pb在nano-HAP上的吸附影响的研究发现：控制反应体系的pH值分别为3、4、5，nano-HAP对Pb和Cu的吸附量都在pH值为5时最大。Na和Ca2+离子强度对Cu和Pb在nano-HAP上的吸附影响不同。Cu浓度较低时，Na离子强度的变化对Cu在nano-HAP上的吸附量影响较小;Cu较高时，Na离子强度高(0.1molL)促进了Cu在nano-HAP上的吸附。Pb在nano-HAP上的吸附量大小顺序随Na离子强度变化的顺序为0.01molL>0.1molL>0.001molL。随着Ca2+离子强度的增加，nano-HAP对Pb的饱和吸附量逐渐下降，对Cu的饱和吸附量影响较小。Cu浓度较低时，不同粒径HAP对Cu的吸附量大小顺序是：nano-HAP>micro-HAP>AP，随着Cu初始浓度升高micro-HAP对Cu吸附量明显上升，甚至高于nano-HAP对Cu的吸附量。不同粒径HAP对Pb的吸附量大小顺序是：micro-HAP>nano-HAP>AP。nano-HAP对Cu的饱和吸附量为35.8mgg-1，对Pb的饱和吸附量为469.5mgg-1。Pb和Cu共存时，分别抑制了对方的吸附。 3.以黑麦草(LoliumperenneL.)为指示植物，通过田间小区实验，研究不同粒径HAP对重金属Cu污染土壤的田间原位修复。不同粒径HAP施用比例分别为：0.58%纳米羟基磷灰石(N-HAP)、1.16%纳米羟基磷灰石(N-HAP)、1.16%微米羟基磷灰石(M-HAP)和1.16%普通粒径磷灰石(AP)。结果表明：HAP提高了土壤pH值，并显著降低了土壤中TCLP(毒性特性溶出程序)有效态Cu含量，促进了土壤中Cu从生物可利用性高的形态向迟效态转化，降低Cu对土壤和环境的直接毒害作用，促进黑麦草的生长。以黑麦草生物量和Cu富集量的增加作为评价指标，不同粒径HAP修复Cu污染土壤的效果依次为：1.16%M-HAP>1.16%N-HAP>1.16%AP>0.58%N-HAP。施用1.16%M-HAP处理显著增加了黑麦草生物量，M-HAP解析出大量的P，为黑麦草生长提供了肥料，促进了黑麦草生长。1.16%M-HAP处理中黑麦草Cu富集量为4722mg。不同生长期黑麦草对Cu吸收量有差异，对于同一种处理，地上部分第一茬吸收Cu含量远远高于第二、三茬。黑麦草地下部分Cu浓度累计超过1000mgkg-1，根部富集Cu含量达到了超积累植物的标准。

关键词：铜铅羟基磷灰石土壤修复黑麦草

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中国各区域产业承接能力的评价

统计与决策 2011年第5期27卷 41-43页

作者：苏华胡田田黄麟堡兰州大学经济学院兰州730000 广东农信佛山禅城农商行广东佛山528000

文章在界定产业承接能力的基础上,通过构建产业承接能力评价指标体系,运用熵值法对中国各个地区的产业承接能力进行了量化分析。结果表明:区域间的产业承接能力差异明显且地区间呈现明显的板块分布。

关键词：产业转移产业承接能力指标体系评价

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国家司法考试知识要点及真题解析

冻结环境温度对粉质黏土冻融循环效应影响的试验（英文）

作者：胡田野李磊

来源：南通市图书馆图书评论

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长安大学学报（自然科学版） 2017年第4期37卷 41-49页

作者：胡田飞刘建坤刘大伟北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为明确冻结过程中环境温度对土体冻融循环效应的影响规律,以青藏高原粉质黏土为对象,首先选择冻结环境温度(-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃)和冻融循环次数(0、1、3、6、9、12、15)为变量进行了一系列冻融循环试验,然后,以围... 详细信息

为明确冻结过程中环境温度对土体冻融循环效应的影响规律,以青藏高原粉质黏土为对象,首先选择冻结环境温度(-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃)和冻融循环次数(0、1、3、6、9、12、15)为变量进行了一系列冻融循环试验,然后,以围压(50、100、150kPa)为变量,对经历冻融循环试验后的试样进行三轴压缩试验。研究结果表明:冻结环境温度会显著影响土体经历冻融循环后的物理力学性质。冻融循环后试样的破环强度整体上有所减小,并随冻结环境温度的降低呈先减小、后增大的变化规律,-15℃时破坏强度达谷值。虽然土体冻结后的表观体积增大,但膨胀变形分量和收缩变形分量在冻结过程中同时存在,而且随着环境温度的降低,冻胀先于冻缩达到极限状态,因此表观体积呈先增大、后减小的变化规律,相应地破坏强度呈相反的变化规律。此外,随着冻融循环次数的增加,破坏强度呈先减小、后逐渐稳定的变化规律。同时,冻结环境温度越低,破坏强度达到稳定值所需的冻融循环次数越少。试样冻结过程中的水分迁移速率和迁移量随环境温度的降低而减小,水分迁移对土体结构的影响也随之减小。抗剪强度指标表现为与破坏强度一致的冻融循环效应,其中内摩擦角对冻结环境温度变化的响应程度大于黏聚力的影响程度。

关键词：道路工程冻土冻融循环冻结温度破坏强度抗剪强度冻缩