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Large eddy simulation of flow in a street canyon with tree planting under various atmospheric instability conditions

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Science china(Technological Sciences) 2010年第7期53卷 1928-1937页

作者： gu zhaolin1. zhang {3. & lei {3.School of human settlements and civil Engineering, xi’an jiaotong university, xi’an 710049, china 1 School of Energy and Power Engineering, xi’an jiaotong university, xi’an 710049, china 3.RIKEN Institute, Wako, Saitama, 3.1-0198, Japan 1. School of human {1. and {3. Engineering Xi’an Jiaotong University Xi’an 710049 China2. School of Energy and Power Engineering Xi’an Jiaotong University Xi’an 710049 China3. RIKEN Institute Wako Saitama 351-0198 Japan

In this work, a large eddy simulation (LES) model, which includes momentum and heat source (or sink) inside the tree planting layer, is proposed for the simulation of flow in a street canyon with tree planting. Vegetation canopy layer simulation shows that this model can be used to simulate the velocity distribution and temperature variation inside the canopy layer. Effects of atmospheric instability on flow and pollutant distribution in a street canyon with tree planting of an aspect ratio of 0.5 are studied. Results show that compared with the canyon with no tree planting (or the exposed street canyon), the canyon with tree planting shows a reduced wind circulation and pollutant exchange rate (PER) at the top layer of the street canyon, which induces the increase in the pollutant concentrations near road surface, leeward wall and windward wall. When street canyon atmosphere is under a strongly unstable condition, wind velocity decreases while pollutant concentration is increased in the areas near the street canyon top, road surface, leeward and windward walls, compared with the wind velocity in the street canyon with the neutral stratification. When street canyon atmosphere is under a weakly unstable condition, wind velocity weakens near the street canyon top and windward wall, but strengthens near the road surface and leeward wall, and pollutant concentration is decreased near the leeward and windward walls and is increased between the two rows of trees. When the street canyon atmosphere is under an unstable condition, PER is lower than that under the neutral stratification.

关键词： street canyon flow tree planting atmospheric instability large eddy simulation pollutant concentration distribution

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Simulation of Low-Temperature Coal Tar Hydrocracking in Supercritical Gasoline

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china Petroleum Processing & Petrochemical Technology 2013年第4期15卷 70-76页

作者： zhang {1. Liu Zongkuan gu {3. Department of Chemical Engineering and Technology Xi'an Jiaotong University School of human {1. and civil Engineering Xi'an Jiaotong University

The aim of this paper was preliminary design of the process for low-temperature coal tar hydrocrackmg m supercritical gasoline based on Aspen Plus with the concept of energy self-sustainability. In order to ensure the correct- ness and accuracy of the simulation, we did the following tasks： selecting reasonable model compounds for low-tem- perature coal tar; describing the nature of products gasoline and diesel accurately; and confirming the proper property study method for each block by means of experience and trial. The purpose of energy self-sustainability could be pos- sibly achieved, on one hand, by using hot stream to preheat cold stream and achieving temperature control of streams, and on the other hand, by utilizing gas （byproduct of the coal tar hydrocracking） combustion reaction to provide energy. Results showed that the whole process could provide a positive net power of about 609 kW-h for processing the low- temperature coal tar with a flowrate of 2 268 kg/h. The total heat recovery amounted to 2 229 kW-h, among which 845 kW＇h was obtained from the gas combustion reaction, and 1.1.6 kW＇h was provided by the reactor＇s outlet stream, with the rest furnished by hot streams of the products gasoline, diesel and residue. In addition, the process flow sheet could achieve products separation well, and specifically the purity of product gasoline and diesel reached 97.2% and 1.0%, respectively.

关键词： coal tar supercritical solvent hydrocracking process design energy self-sustainability Aspen Plus

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PM_(2.5) and PM_(1.-2.5) chemical composition and source apportionment near a Hong Kong roadway

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Particuology 2015年第1期13卷 96-104页

作者： Yan Cheng Shuncheng Lee zhaolin {1. Kinfai Ho yunwei {3. Yu Huang Judith C.Chow John G.Watson Junji Cao Renjian {3. Department of Environmental Science and Technology School of Human Settlements and Civil EngineeringXi'an Jiaotong University State Key Laboratory of Loess Quaternary Geology Institute of Earth and EnvironmentChinese Academy of Sciences Department of civil and Structural Engineering Research Center for Environmental Technology and ManagementThe Hong Kong Polytechnic University School of Public Health and Primary Care The Chinese University of Hong Kong Division of Atmospheric Sciences Desert Research Institute Key Laboratory of Regional Climate-Environment Research for Temperate East Asia Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of Sciences

Twenty-four-hour PM2.5 and PM1. samples were collected simultaneously at a highly trafficked road-side site in Hong Kong every sixth day from October 2004 to September 2005. The mass concentrations of PM2.5, PMlo-2.5 （defined as PM1. - PM2.5）, organic carbon （OC）, elemental carbon （EC）, water-soluble ions, and up to 25 elements were determined. Investigation of the chemical compositions and potential sources revealed distinct differences between PM2.5 and PM1.-2.5. The annual average mass concentrations were 55.5 ＋ 25.5 and 25.9±1..7μg/m^3.for PM2.5 and PM1.-2.5, respectively. EC, OM （OM = OC × 1.4）, and ammonium sulfate comprised over -82% of PM2.5, accounting for -29%, -27%, and -25%, respectively, of the PM2.5 mass. Low OC/EC ratios （less than 1. for PM2.5 suggested that fresh diesel-engine exhaust was a major contributor. Seven sources were resolved for PM2.5 by positive matrix factorization （PMF） model, including vehicle emissions （-29%）, secondary inorganic aerosols （-27%）, waste incinera- tor/biomass burning （-23.）, residual oil combustion （-1.%）, marine aerosols （-6%）, industrial exhaust （-4%）, and resuspended road dust （-1.）. EC and OM comprised only -1.% of PM1.-2.5. The average OC/EC ratio of PM1.-2.5 was 7.8± 1..2, suggesting that sources other than vehicular exhaust were important contributors. The sources for PM1.-2.5 determined by the PMF model included -20% traffic-generated resuspension （e.g., tire dust/brake linear/petrol evaporation）, -1.% locally resuspended road dust, -1.% marine aerosols, -1.% secondary aerosols/field burning, and -1.% vehicle emissions.

关键词： PM2.5 PM1.-2.5 Roadside Chemical composition Source apportionment Hong Kong

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基于微生物–海藻酸钠的外修复材料及其协同修复裂缝效果

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硅酸盐学报 2022年第8期50卷 2087-2095页

作者：荣辉陈禹廷张津瑞张磊刘德娥张颖冯阳王剑云天津城建大学材料科学与工程学院天津300384 天津城建大学天津市建筑绿色功能材料重点实验室天津300384 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安710049

针对当前基于微生物的外修复材料修复速率慢的技术难题,通过在现有微生物外修复材料体系中加入不同浓度(0.0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的海藻酸钠形成微生物–海藻酸钠体系的外修复材料,并对其基本性质和协同外修复效果进行分析。结果... 详细信息

针对当前基于微生物的外修复材料修复速率慢的技术难题,通过在现有微生物外修复材料体系中加入不同浓度(0.0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的海藻酸钠形成微生物–海藻酸钠体系的外修复材料,并对其基本性质和协同外修复效果进行分析。结果表明:随着海藻酸钠浓度的增加,微生物–海藻酸钠体系的外修复材料的黏度和流动度表现不同规律,其中黏度呈现出逐渐增大,而流动度表现为逐渐降低的规律。微生物–海藻酸钠的外修复材料所形成修复产物呈白色,具有一定弹性,修复产物组成以碳酸钙为主,同时形成的海藻酸钙凝胶填充在碳酸钙间的空隙中。对于不同宽度裂缝,微生物–海藻酸钠的外修复材料所形成微生物海藻酸钙水凝胶均可以实现瞬时堵漏,使得试样渗水系数减低,抗压强度提高。尤其对于1.0 mm裂缝,使用海藻酸钠浓度为0.5%时的修复效果最好,保持水压为1.kPa作用下可以使渗水系数由9.76降至0,同时7 d时的强度恢复率可达到22.7%。

关键词：微生物海藻酸钠混凝土裂缝修复

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南海北缘东沙隆起中生代以来的埋藏史和热史重建——来自LF3.-1.1.(U-Th)/He和Ro的证据

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地球物理学报 2017年第10期60卷 3899-3915页

作者：单竞男张功成饶松唐晓音沈怀磊胡圣标中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国海洋石油研究总院北京100027 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室武汉430100 西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安710054

沉积盆地埋藏史和热历史重建是了解盆地成因和油气形成条件的重要依据,而目前利用古温标手段研究珠江口盆地内东沙隆起热史和埋藏史的成果寥寥无几.本研究中,我们基于磷灰石与锆石(U-Th)/He年龄的反演结果给出了更多合理的约束条件,在... 详细信息

沉积盆地埋藏史和热历史重建是了解盆地成因和油气形成条件的重要依据,而目前利用古温标手段研究珠江口盆地内东沙隆起热史和埋藏史的成果寥寥无几.本研究中,我们基于磷灰石与锆石(U-Th)/He年龄的反演结果给出了更多合理的约束条件,在此基础上对同一套镜质体反射率Ro数据进行了古热流法模拟计算,获得了钻井自中生代以来的地层温度史.反演结果显示LF3.-1.1.区在早始新世-早渐新世发生了一期强烈的抬升剥蚀,地层剥蚀量为2000 m左右.拟合获得的埋藏史和热流史显示该井区在早始新世(~55Ma)经历了最高井底古热流(1.0 mW·m^(-2)),之后热流减小,持续至现今64.3.mW·m^(-2).最高古地温与隆升剥蚀在时间上的耦合体现了抬升事件对地温冷却的影响,但不足以排除基底热流下降因素.本次研究首次将(U-Th)/He技术用于南海北缘深水区盆地的热史研究,获得的热史结果更加符合现有的构造沉积大地构造方面的认识,展示了利用多种古温标手段进行盆地精细热史研究的良好效用.

关键词： (U-Th)/He定年镜质体反射率Ro 热史反演东沙隆起中生代

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中深层套管式换热器可持续供热性能及优化设计研究

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地球学报 2023年第1期44卷 230-238页

作者：刘俊张育平王沣浩周聪张代磊刘博洋薛宇泽张英琛陕西省煤田地质集团有限公司自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710026 西安交通大学人居环境与建筑工程学院陕西西安710049 陕西中煤新能源有限公司陕西西安710054 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049 中国地质科学院北京100037

中深层套管式换热器的热提取具有“取热不取水”的特点,是我国北方地区稳妥推进中深层地热能供暖的重要技术之一。针对当前中深层套管式换热器在长期热提取期间供热性能不明的问题,本文基于可持续供热的运行特点,建立数值换热模型分析... 详细信息

中深层套管式换热器的热提取具有“取热不取水”的特点,是我国北方地区稳妥推进中深层地热能供暖的重要技术之一。针对当前中深层套管式换热器在长期热提取期间供热性能不明的问题,本文基于可持续供热的运行特点,建立数值换热模型分析换热器水温、性能系数随运行年份的变化规律,并针对性地开展设计优化研究。结果表明:在可持续供热过程中,换热器水温在前5年的下降程度较为明显,运行至20年以后,基本不发生变化。换热器季节性能系数的下降程度受岩土体导热系数的影响较大,在1.5 W/(m·K)条件下的SPF1.SPF2分别下降1..50%和1..56%,在3.0 W/(m·K)条件下的SPF1.SPF2则分别下降4.73.和4.23.。岩土体导热系数越小,换热器供热性能的下降程度越明显。基于可持续供热性能的变化规律,提出以“准稳态特征年”的供热性能为基准进行设计,并综合考虑运行要求与节能性要求优化换热器的运行条件,明确了在不同地热特征参数、埋管深度下的最优运行流速与最佳供热负荷的分布情况,对中深层套管式换热器的高效可持续供热设计具有实际指导意义。

关键词：地热能中深层换热器可持续供热

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钛材球阀静力有限元分析

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山西建筑 2023年第3期49卷 78-82页

作者：谷帅坤张宇航付延河赵龙龙雷杨勇贾开李长鑫西安泵阀总厂有限公司陕西西安710049 西安交通大学人居环境与建筑工程学院陕西西安710049

以公称直径65 mm的钛材浮动式球阀为研究对象,利用Abaqus软件对不同工况下钛阀的壳体强度进行了分析。对钛材球阀在管道拉弯荷载和介质压力共同作用下的壳体强度进行有限元分析,证明了球阀的强度和刚度满足设计要求。分析了倾斜、摇摆... 详细信息

以公称直径65 mm的钛材浮动式球阀为研究对象,利用Abaqus软件对不同工况下钛阀的壳体强度进行了分析。对钛材球阀在管道拉弯荷载和介质压力共同作用下的壳体强度进行有限元分析,证明了球阀的强度和刚度满足设计要求。分析了倾斜、摇摆、高低温工况下球阀的应力分布情况,结果表明,上述工况对球阀的应力几乎没有影响。

关键词：钛材球阀有限元分析静力分析

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基于自然冷源的蓄冷材料制备及蓄释冷实验研究

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建筑节能（中英文） 2021年第2期49卷 86-90,132页

作者：张润霞顾兆林(指导) 王赞社康彦青西安交通大学能动学院西安710049 西安交通大学人居学院西安710049 西安交通大学城市学院西安710049

降低空调能耗是建筑节能的热点问题之一。自然冷源在居住建筑中的主动式应用,可有效降低空调能耗。采用熔融共混加物理吸附方法,以膨胀石墨(EG)为基体,癸酸-月桂酸(CA-LA)低共熔混酸为相变材料,制备了复合相变材料,并对材料热物性进行表... 详细信息

降低空调能耗是建筑节能的热点问题之一。自然冷源在居住建筑中的主动式应用,可有效降低空调能耗。采用熔融共混加物理吸附方法,以膨胀石墨(EG)为基体,癸酸-月桂酸(CA-LA)低共熔混酸为相变材料,制备了复合相变材料,并对材料热物性进行表征;搭建了叉排管式相变蓄冷实验台,测试复合相变材料封装于换热器后在环境温度下的蓄冷、释冷性能。结果表明,CA∶LA的值为65∶3.时材料实现了低共熔,膨胀石墨含量为5.9wt.%时对混酸具有较好的包覆性,CA-LA/EG5.9wt.%的凝固点温度为1..93.,相变焓值为1.2.45 kJ/kg。复合材料封装于铜管后,在管间风速为0.5 m/s,蓄冷、释冷入口空气平均温度分别为1..0℃和3..0℃条件下,蓄冷时长为5 h,释冷时长为3.h,蓄冷、释冷过程均能顺利进行。

关键词：自然冷源相变材料蓄冷释冷实验研究

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