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轴向导热对印刷电路板式换热器换热性能影响

工程热物理学报 2022年第4期43卷 1055-1062页

作者：唐凌虹杨博皓李文军西安石油大学机械工程学院西安710065

对不同工作条件对锯齿型通道印刷电路板式换热器(PCHE)轴向导热的影响进行了数值研究,结果表明,在雷诺数较小时轴向导热对PCHE的换热性能影响较大,但是随着雷诺数增大,其影响逐渐减小,在高雷诺数时其影响可以忽略;随着工作压力增大,PCH... 详细信息

对不同工作条件对锯齿型通道印刷电路板式换热器(PCHE)轴向导热的影响进行了数值研究,结果表明,在雷诺数较小时轴向导热对PCHE的换热性能影响较大,但是随着雷诺数增大,其影响逐渐减小,在高雷诺数时其影响可以忽略;随着工作压力增大,PCHE换热性能减弱,并且工作压力较大时,轴向导热对PCHE换热性能的影响较小;冷通道入口温度为195 K时PCHE换热性能最好,入口温度为220 K时换热性能最差,但是冷通道不同的进口温度对PCHE内轴向导热的影响相差很小。

关键词：印刷电路板式换热器轴向导热换热性能

西安市采暖季过渡期高时间分辨率细颗粒物组分特征及来源解析

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环境科学 2024年第5期45卷 2571-2580页

作者：李萌津张勇张倩田杰李丽刘卉昆冉伟康王启元西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055 中国科学院地球环境研究所西安710061 陕西关中平原区域生态环境变化与综合治理国家野外科学观测研究站西安710061

受到供暖影响,北方城市秋冬季的大气细颗粒物(PM_(2.5))浓度升高,空气污染加剧.利用气溶胶化学组分监测仪、七波段黑碳仪以及大气多金属元素在线监测仪于2019年10月25日至11月17日在西安市开展高时间分辨率PM_(2.5)化学组分在线监测,分... 详细信息

受到供暖影响,北方城市秋冬季的大气细颗粒物(PM_(2.5))浓度升高,空气污染加剧.利用气溶胶化学组分监测仪、七波段黑碳仪以及大气多金属元素在线监测仪于2019年10月25日至11月17日在西安市开展高时间分辨率PM_(2.5)化学组分在线监测,分析采暖季过渡期PM_(2.5)污染特征,同时结合正定矩阵因子分解模型解析PM_(2.5)来源.结果表明,观测期间ρ(PM_(2.5))平均值为(78.3±38.5)μg·m^(−3),主要化学组分为有机物(OA)、二次无机离子(SIA)和粉尘,其占比分别为38.7%、31.6%和21.2%,其中ρ(SO_(4)^(2-))、ρ(NO_(3)^(-))和ρ(NH_(4)^(+))平均值分别为(4.0±3.1)、(14.9±13.7)和(5.8±4.8)μg·m^(−3),主要金属ρ(K)、ρ(Ca)和ρ(Fe)平均值分别为(1.0±0.4)、(1.5±1.1)和(1.4±0.9)μg·m^(−3),BC(贡献率为5.7%)、Cl^(-)(贡献率为1.3%)及微量元素(贡献率为1.5%)对PM_(2.5)的贡献率相对较低.在污染发展和维持阶段,OA和SIA浓度的增加幅度可达137.7%~537.0%,在污染消散阶段则仅有粉尘浓度呈增长之势.来源解析结果显示二次源、生物质燃烧源、扬尘源、机动车源、工业源和燃煤源是观测期间PM_(2.5)的主要来源,分别贡献了29.1%、21.1%、15.3%、12.9%、11.4%和10.2%,其中二次源和生物质燃烧源在污染发展和维持阶段贡献率较高,扬尘源在污染消散阶段贡献率较高.

关键词：大气细颗粒物组分特征形成机制来源解析污染成因

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大连市夏季VOCs化学反应活性及来源

环境科学 2022年第8期43卷 3944-3952页

作者：朱轲欣刘立忠刘焕武罗静期高冉冉西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055 西安市环境监测站西安710119

为了解大连市环境空气挥发性有机物(VOCs)污染特征及来源,基于2020年6~8月高时间分辨率VOCs在线观测数据,对大连市大气VOCs的浓度水平、组成特征、反应活性及来源情况进行了分析.结果表明φ(VOCs)的平均值为(10.21±5.71)×10^(-9),其... 详细信息

为了解大连市环境空气挥发性有机物(VOCs)污染特征及来源,基于2020年6~8月高时间分辨率VOCs在线观测数据,对大连市大气VOCs的浓度水平、组成特征、反应活性及来源情况进行了分析.结果表明φ(VOCs)的平均值为(10.21±5.71)×10^(-9),其中烷烃占比为66.35%,烯烃为11.89%,炔烃为7.75%,芳香烃为14.01%.VOCs和NO_(x)呈现夜间高,白天低的特征,而O_(3)变化趋势相反.综合考虑物种活性,确定甲苯、乙烯、间/对-二甲苯、 1-己烯、正丁烷、异戊烷、正戊烷和异戊二烯是影响大连市大气VOCs的关键物种,优先控制烯烃和芳香烃类化合物的排放是改善大连市夏季O_(3)污染的关键.PMF源解析结果显示交通源(26.38%)、燃烧源(22.75%)、工业排放源(17.09%)、溶剂使用源(14.59%)、天然源(11.72%)和其他(7.47%)为监测期间VOCs的主要来源,交通源和燃烧源排放是大连市夏季O_(3)防控的重点污染源.

关键词：大连挥发性有机物(VOCs) 污染特征化学活性正交矩阵因子模型(PMF)

考虑车辆随机到站时间的动态需求响应型接驳公交线路优化

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交通运输系统工程与信息 2022年第5期22卷 196-204,292页

作者：孙倩胡大伟钱一之江捷高天洋姜瑞森长安大学运输工程学院西安710064 新泽西理工学院土木与环境工程系纽瓦克NJ07102美国深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司城市交通规划研究院广东深圳518063

车辆到站时间的不准时性严重影响着需求响应型公交的服务水平和乘客选择公共交通的出行意愿,因此,本文对考虑车辆随机到站时间的动态需求响应型接驳公交线路优化问题进行研究。以运营商成本、乘客乘车时间成本、乘客等待时间成本组成的... 详细信息

车辆到站时间的不准时性严重影响着需求响应型公交的服务水平和乘客选择公共交通的出行意愿,因此,本文对考虑车辆随机到站时间的动态需求响应型接驳公交线路优化问题进行研究。以运营商成本、乘客乘车时间成本、乘客等待时间成本组成的系统总成本最小为目标建立数学模型,通过优化车辆路径寻求系统总成本最优的需求响应型接驳公交服务方案,其创新之处在于,在服务过程中允许乘客提交实时出行需求;定义车辆到站时间服从已知分布以描述其随机性。提出一种遗传算法和邻域搜索相结合的启发式算法对模型进行求解,该算法融合了遗传算法的全局搜索优势和邻域搜索的局部搜索能力,通过算例测试分析对本文算法的有效性及先进性进行验证。最后,基于西安市延平门地铁站设计数值实验,结果表明,考虑车辆随机到站时间可以在一定程度上减少乘客时间成本和系统总成本。

关键词：城市交通需求响应型接驳公交遗传算法邻域搜索实时需求车辆随机到站时间

黄土地基中能量桩热力学特性及承载变形性状模型试验研究

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太阳能学报 2023年第4期44卷 539-546页

作者：曹卫平李庆李清源西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

能量桩通过内置循环管与周围土体进行热交换来开采浅层地热能。通过室内模型试验,测试4个完整的冷热循环过程中能量桩仅受温度作用及热-力耦合两种工况下的桩身和桩侧土体温度、桩顶和桩侧土表面沉降、桩顶荷载及桩身内力,分析黄土地基... 详细信息

能量桩通过内置循环管与周围土体进行热交换来开采浅层地热能。通过室内模型试验,测试4个完整的冷热循环过程中能量桩仅受温度作用及热-力耦合两种工况下的桩身和桩侧土体温度、桩顶和桩侧土表面沉降、桩顶荷载及桩身内力,分析黄土地基中埋设单U形换热管的能量桩热力学及承载变形特性。试验结果表明,对于每个冷热循环过程,随循环时间增加能量桩热交换效率逐渐降低并趋于稳定状态,黄土地基中能量桩桩身温度随深度增加逐渐减小。冷热循环会使能量桩桩顶产生累积沉降,与仅受温度作用工况相比,在热-力耦合作用下能量桩桩顶累积沉降较大,桩侧土表面沉降较小,而桩侧土体受影响范围则较大。对于两种工况,冷热循环稳定后能量桩最大附加应力均出现在桩身中部,热循环时桩身上部摩阻力为负,下部摩阻力为正,冷循环时则相反。

关键词：地热能能量桩黄土地基模型试验冷热循环热-力耦合

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煤炭绿色开发地质保障体系的构建

煤田地质与勘探 2023年第1期51卷 33-43页

作者：王双明耿济世李鹏飞孙强范章群李丹陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室陕西西安710054 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院陕西西安710054 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

煤炭资源的大规模、高强度开采诱发了煤矿区地质条件和生态环境的损害,开展煤炭开采引起的地质结构–地下水环境–生态环境动态演化的耦合机制研究,发展煤炭绿色开发地质保障理论和技术,对于推动我国煤炭工业高质量发展有重要意义。结... 详细信息

煤炭资源的大规模、高强度开采诱发了煤矿区地质条件和生态环境的损害,开展煤炭开采引起的地质结构–地下水环境–生态环境动态演化的耦合机制研究,发展煤炭绿色开发地质保障理论和技术,对于推动我国煤炭工业高质量发展有重要意义。结合当前煤炭开采技术,分析了煤炭绿色开发地质保障的研究现状,提出了“煤炭绿色开发地质保障体系”的科学内涵。主要包括:(1)开采前煤炭赋存综合地质条件勘查、评价,开采区生态环境类型划分:通过三维地质结构、水文地质条件、岩土工程性质和生态环境等系统调查分析,阐明煤炭开采区损害类型及其主控因素。(2)煤炭采动作用下地质条件变化与地质结构功能系统演化:阐明煤炭开采条件下覆岩变形特征及地质条件响应模式和损害机理,揭示开采过程中应力场、变形场、渗流场等多场耦合作用下生态环境的时空演化特征和损害规律。(3)采后煤炭绿色地质保障技术与生态环境功能重建:研究采后覆岩结构、地质结构功能、生态环境的相互作用,提出采空区与遗留资源的利用途径,恢复煤炭开采区生态环境功能。基于精准勘查与监测,创建含地层结构、水文地质结构和岩体力学性质等信息的数据库,建立煤炭开采地质结构演化动态模型,构建生态脆弱区煤炭资源开采与地质环境保护的综合研究平台,为煤炭全生命周期的绿色安全开发和生态环境保护提供支持,进而寻求破解煤炭开采与生态文明建设矛盾的最优途径。煤炭绿色开采地质科学系统应从科学分析、科学对待、科学归纳3个方面出发,发展基础地质学、采矿学、生态学、人文经济学等多学科交叉的煤炭绿色开发地质保障理论与技术,构建以煤炭开采、地质工程、生态环境与人文经济四位一体的绿色安全开发知识体系,服务煤炭绿色安全开采。

关键词：煤炭开采地质保障生态修复学科交叉理论体系

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单偏心式油橄榄振动采收机仿真优化与试验

农业机械学报 2023年第11期54卷 114-123页

作者：张军张絮牧昊天辛迪牛子杰崔永杰西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 农业农村部农业物联网重点实验室陕西杨凌712100

为提高油橄榄的振动收获效率,针对油橄榄密植果园的种植环境,设计一种单偏心块悬挂式油橄榄采收机。通过对果实进行受力分析得到果实脱落加速度可简化为果实果柄结合力与果实质量的比值,测量得到脱落加速度的90%分位数为1113.35 m/s2。... 详细信息

为提高油橄榄的振动收获效率,针对油橄榄密植果园的种植环境,设计一种单偏心块悬挂式油橄榄采收机。通过对果实进行受力分析得到果实脱落加速度可简化为果实果柄结合力与果实质量的比值,测量得到脱落加速度的90%分位数为1113.35 m/s2。通过正交试验仿真研究果树树形参数(主干直径、主干高度、主枝夹角)和激振参数(激振频率、激振力)之间关系,并对仿真与试验相关性进行分析,表明仿真与试验的平均相关系数为0.73,平均相对误差为26.5%,主干直径和主干高度对激振参数有显著影响。使用采收样机对油橄榄(莱星)进行了试验,结果表明:夹持点振幅与激振频率呈正相关关系;果树侧枝3个监测点的共振频率为22.5 Hz,与响应面试验结果的21.8 Hz相近;油橄榄树的平均采净率约为91.22%,且无果实损伤。

关键词：油橄榄振动收获机三主枝开心形模态分析刚柔耦合仿真

不确定环境下基于纳什谈判的含掺氢燃气综合能源多微网两阶段优化调度

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电网技术 2023年第8期47卷 3141-3152页

作者：王开艳梁岩贾嵘王雪妍西安理工大学电气工程学院陕西省西安市710048

为促进多微网新能源消纳和低碳经济运行,构建了一种不确定环境下基于纳什谈判的含掺氢燃气综合能源多微网两阶段优化调度方法。首先,对多微网进行低碳改进,提出电解槽和甲烷反应器的量纲统一模型;将燃气掺氢供给燃气机组,建立了含掺氢... 详细信息

为促进多微网新能源消纳和低碳经济运行,构建了一种不确定环境下基于纳什谈判的含掺氢燃气综合能源多微网两阶段优化调度方法。首先,对多微网进行低碳改进,提出电解槽和甲烷反应器的量纲统一模型;将燃气掺氢供给燃气机组,建立了含掺氢燃气的氢储能(hydrogenenergy storage,HES)模型;其次,为有效衡量多微网的不确定性,通过多微网与配电网的净交互成本计算条件风险价值(conditional value-at-risk,CVa R),基于纳什谈判理论建立多微网两阶段优化调度模型,第一阶段最小化多微网总运行成本,第二阶段分配收益并最大化各微网利益;最后,构建基于动态自适应惩罚因子的改进交替方向乘子法(alternating direction multiplier method,ADMM)实现调度模型的分布式求解。通过不同场景的算例结果验证了所提模型实现了多微网运行成本的最低化及各微网利益的最大化,此外也保证了新能源消纳,促进了碳减排。同时比较了不同掺氢比以及CVaR风险系数对多微网能效的影响,从而为不确定环境下综合能源多微网的低碳经济调度提供参考。

关键词：综合能源多微网条件风险价值纳什谈判掺氢燃气两阶段优化

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园林植物嗅景对人体健康的影响

林业科学 2023年第4期59卷 100-116页

作者：张新果张启翔北京林业大学园林学院北京100083 西北农林科技大学风景园林艺术学院杨凌712100

【目的】探究园林植物嗅景即植物气味及其引发的园林环境多维度交互感知对人体健康的影响,并深入分析园林植物相关的嗅觉、视觉及嗅视觉交互刺激对人体生理与心理反应的影响差异,为园林植物嗅景设计提供理论依据和新思路。【方法】采用... 详细信息

【目的】探究园林植物嗅景即植物气味及其引发的园林环境多维度交互感知对人体健康的影响,并深入分析园林植物相关的嗅觉、视觉及嗅视觉交互刺激对人体生理与心理反应的影响差异,为园林植物嗅景设计提供理论依据和新思路。【方法】采用同期随机对照的研究设计,以西北地区常见四类园林植物气味及其对应园景的全景影像为刺激材料,以312名大学生为研究对象,在虚拟仿真实验室内用NeuroSky脑波测试仪、OMRON上臂式电子血压计以及VISHEEW多参数生物反馈仪测定生理指标,采用状态焦虑量表以及嗅景情绪量表评估由嗅景引发的情绪以及对整体环境的感知程度。对于生理指标数据,采用单因素方差分析筛选出具显著差异的指标后,通过Spearman相关性分析检验各试验刺激因素与这些指标之间的相关性,进而运用多元线性回归方法分析各指标与不同刺激因素之间的关系,最后针对筛选出的指标数据两两比对进行单因素方差分析和LSD事后检验。心理指标中,对状态焦虑量表数据进行方差分析和LSD事后检验,针对嗅景情绪量表中各组形容词选项的平均分数据进行Wilcoxon秩和检验。【结果】生理测量结果显示1)在嗅觉刺激组中,青草、油松和月季组在刺激前后的α、β脑波振幅以及皮电(SC)均呈下降趋势,其中嗅闻松树气味使得α、β脑波振幅下降最大(松树气味组Δα=-24%,Δβ=-19.8%),而嗅闻月季气味后皮电值降幅最大(月季气味组ΔSC=-13.3%)。2)大多数试验组的视觉刺激引发α、β脑波振幅以及皮电显著升高,其中观赏月季景象使得α脑波振幅上升最大(月季视景组Δα=76.3%),观赏桂花景象使β脑波振幅和皮电均上升最大(桂花视景组Δβ=92.7%,ΔSC=90.8%)。3)月季和桂花的嗅视交互刺激引发α、β脑波振幅均显著升高,4种植物景观的嗅视交互刺激引发皮电均显著升高,其中边闻边看月季使α、β脑波振幅上升最大(月季嗅视组Δα=29.7%,Δβ=39.6%),边闻边看桂花使皮电升幅最高(桂花嗅视组ΔSC=22.6%)。心理测量结果显示,嗅视交互比单一嗅觉刺激更易增强受访者对环境的正向心理感知,如“吸引力”、“独特感”和“协调感”。【结论】与园林植物嗅景相关的嗅视交互作用可使人在一定程度上得到生理和心理的放松。嗅视交互刺激在中枢神经系统活动中表现出折中效应,在自主神经系统活动中表现出累加效应,并可普遍增强人们对环境的正向心理感知。未来园林植物嗅景设计应从多维度感知交互视角出发,充分发挥其健康效应。

关键词：园林植物嗅景嗅视觉交互刺激中枢神经系统自主神经系统心理效应