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错流式平板膜除湿组件除湿性能实验研究

煤气与热力 2024年第3期44卷 17-22页

作者：牛润萍李翼帆孔祥辰北京建筑大学环境与能源工程学院北京102600

以错流式平板膜除湿组件为研究对象,实验分析膜组件进口湿空气流速、进口湿空气温度、进口湿空气含湿量、进口除湿溶液速度、进口除湿溶液温度、进口除湿溶液质量分数等因素对膜组件除湿性能的影响。降低进口湿空气流速可提高膜组件的... 详细信息

以错流式平板膜除湿组件为研究对象,实验分析膜组件进口湿空气流速、进口湿空气温度、进口湿空气含湿量、进口除湿溶液速度、进口除湿溶液温度、进口除湿溶液质量分数等因素对膜组件除湿性能的影响。降低进口湿空气流速可提高膜组件的除湿性能。与进口湿空气流速相比,进口湿空气温度、进口湿空气含湿量对膜组件除湿性能影响较小。增大进口除湿溶液流速可提高膜组件除湿性能。与进口除湿溶液流速相比,进口除湿溶液温度、进口除湿溶液质量分数对膜组件除湿性能影响较小。

关键词：膜除湿错流式平板膜组件除湿性能

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双蒸发温度温湿度独立控制空调系统热力学分析

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煤气与热力 2024年第4期44卷 27-32页

作者：胡文举李赞欣北京建筑大学环境与能源工程学院北京102616

提出一种基于冷回收的双蒸发温度温湿度独立控制空调系统(简称THIC空调系统),建立传统空调系统、THIC空调系统热力学模型。以北京市某办公室作为应用对象,分析计算传统空调系统、THIC空调系统热力学特性。THIC空调系统中,高温制冷循环... 详细信息

提出一种基于冷回收的双蒸发温度温湿度独立控制空调系统(简称THIC空调系统),建立传统空调系统、THIC空调系统热力学模型。以北京市某办公室作为应用对象,分析计算传统空调系统、THIC空调系统热力学特性。THIC空调系统中,高温制冷循环承担总冷负荷的71.4%,低温制冷循环承担总冷负荷的28.6%。与传统空调系统相比,THIC空调系统的总功耗降低8.8%,但由于回风量增加,THIC空调系统的风机功耗升高2.94%。与传统空调系统相比,THIC空调系统的制冷性能系数提高9.83%。冷回收器回收冷量为0.512 kW,冷回收器节能率为2.77%。与传统空调系统相比,THIC空调系统的火用效率提高10.4%,总火用损失减少105.84 W,降幅为10.95%。

关键词：温湿度独立控制双蒸发温度冷回收热力学特性

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盖下列车运用库火灾工况机械排烟效果研究

煤气与热力 2024年第4期44卷 15-21页

作者：胡睿许淑惠杨林北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044

以某盖下列车运用库为例,对火灾工况下不同排烟方式的效果进行模拟分析。无喷淋装置时,与单纯采取机械排烟相比,开启射流风机辅助机械排烟可有效降低CO体积分数、烟气温度,使远离火源点的大部分区域CO体积分数低于限值。射流风机射流俯... 详细信息

以某盖下列车运用库为例,对火灾工况下不同排烟方式的效果进行模拟分析。无喷淋装置时,与单纯采取机械排烟相比,开启射流风机辅助机械排烟可有效降低CO体积分数、烟气温度,使远离火源点的大部分区域CO体积分数低于限值。射流风机射流俯角向下7.5°时,可最大限度降低CO体积分数及烟气温度。有喷淋装置时,开启射流风机辅助机械排烟可降低CO体积分数、烟气温度,但效果不显著。从经济角度出发,对于有喷淋装置的运用库,发生火灾时,可不开启射流风机辅助机械排烟。

关键词：盖下建筑列车运用库火灾机械排烟射流风机喷淋

基于流固耦合的褶式滤筒脉冲清灰特性的数值模拟

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过程工程学报 2024年

作者：李逸非钱付平胡文元马骐鲁进利安徽工业大学建筑工程学院安徽工业大学能源与环境学院

脉冲喷吹气流是滤筒除尘器清灰的主要手段。通过喷吹气流的作用导致滤筒滤芯产生膨胀和抖动，滤筒上的粉尘被剥离并落入灰斗，从而保持滤筒的清洁和高效的过滤性能。为了更好地反映喷吹气流对滤筒滤芯的影响，利用ANSYS Workbench中的... 详细信息

脉冲喷吹气流是滤筒除尘器清灰的主要手段。通过喷吹气流的作用导致滤筒滤芯产生膨胀和抖动，滤筒上的粉尘被剥离并落入灰斗，从而保持滤筒的清洁和高效的过滤性能。为了更好地反映喷吹气流对滤筒滤芯的影响，利用ANSYS Workbench中的静态结构模块(Static Structural)进行滤芯脉冲清灰的流固耦合，通过对比相同喷吹时间、不同喷吹距离下的模拟结果，从而得出喷吹气流对滤筒褶结构部分的影响。先利用Fluent模拟得到滤筒内压力的变化，结果表明，虽在不同喷吹距离下压力在数值上略有不同，但都有着相同的分布趋势：气流沿过滤元件长度方向向下运动并沿径向扩散，并且在滤芯内部静压从底部向上积累，滤芯下部静压相对较大，上部静压相对较小，滤芯内部有明显压力积累的过程。再利用ANSYS Workbench中的静态结构模块将上一步Fluent模拟得出的压力耦合在滤筒的褶结构，在相同时间集下，通过模拟得到滤芯褶皱结构的总变形、弹性应变和最大剪切应力值及其分布规律。在实验范围内，当喷吹距离为150 mm时，气流作用在滤芯褶皱结构的各项参数值最好：总变形为0.133 27μm，弹性应变为3.018×10-4μm，最大剪切应力为222.69 Pa。

关键词：脉冲喷射流场侧壁压力评价指数流固耦合

ZIF-62(Co)玻璃催化活化过一硫酸盐降解水中微污染物

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 118-125页

作者：李可欣王茀学张紫晨刘正星马宇辉王崇臣王鹏北京建筑大学环境与能源工程学院建筑结构与环境修复功能材料北京重点实验室北京100044 中国科学院高能物理研究所纳米生物效应与安全性重点实验室北京100049

近年来,在水处理领域中,利用高级氧化技术去除水中有机污染物引起了研究者的广泛关注.双氧水、过一硫酸盐(PMS)和过二硫酸盐(PDS)等氧化剂可以被含Fe,Mn,Cu和Co等过渡金属的催化剂活化,并通过产生的活性氧物质、高价金属或直接电子转移... 详细信息

近年来,在水处理领域中,利用高级氧化技术去除水中有机污染物引起了研究者的广泛关注.双氧水、过一硫酸盐(PMS)和过二硫酸盐(PDS)等氧化剂可以被含Fe,Mn,Cu和Co等过渡金属的催化剂活化,并通过产生的活性氧物质、高价金属或直接电子转移等途径实现污染物高效降解.其中,Co被认为是活化过硫酸盐最有效的物种之一.粉体ZIF-67和ZIF-9等Co基金属有机框架(Co-MOFs)在水体污染物去除方面得到了广泛关注,但面临稳定性差及回收困难等问题.经熔融-淬火工艺所制备的无定形MOF玻璃颗粒克服了粉体材料难以回收再利用的缺点,同时保持了其中催化位点的高活性.本文利用MOF玻璃作为非均相催化剂实现高级氧化降解水体微污染物,研究了其催化活化性能及反应机理.本文采用熔融-淬火方式将ZIF-62(Co)晶体转化成ZIF-62(Co)玻璃(ag-ZIF-62(Co)),并研究了ag-ZIF-62(Co)活化PMS降解磺胺甲恶唑(SMX)等微污染物的性能.粉末X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱(XPS)等表征结果表明,熔融-淬火过程使结构有序的ZIF-62(Co)晶体变成无定形的玻璃态ag-ZIF-62(Co),但并未破坏其中的有机配体和Co-N键.ag-ZIF-62(Co)可以在较宽的溶液pH范围(3.0-9.0)内高效催化活化PMS降解SMX等污染物.由于ag-ZIF-62(Co)玻璃活化PMS产生的SO_(4^(•-))自由基有可能被溶液中碳酸氢根消耗,所以溶液中的碳酸氢根浓度越高,SMX的降解效率越差.水中的氯离子会诱导产生HClO,从而提高ag-ZIF-62(Co)活化PMS降解SMX的效率.其他阴离子(如硝酸根、硫酸根与磷酸二氢根等)对ag-ZIF-62(Co)活化PMS降解SMX的效率无明显抑制或促进作用.利用自来水配制模拟含SMX废水,研究其中存在的多重阴离子和阳离子对ag-ZIF-62(Co)活化PMS降解SMX性能的影响.结果表明,ag-ZIF-62(Co)在30 min内对低浓度(1.0 mg/L)和高浓度(5.0 mg/L)SMX的降解效率均保持较高的水平.捕捉实验、电子自旋共振和自由基定量等实验证明了硫酸根自由基与单线态氧是降解SMX的主要活性物种.结合电喷雾质谱结果提出了SMX的降解路径,并评估了中间产物的毒性.利用XPS分析了ag-ZIF-62(Co)反应前后Co的价态变化,并结合其他实验结果阐明了硫酸根自由基与单线态氧的产生路径.为探究ag-ZIF-62(Co)在实际应用中的潜在价值,搭建了固定床反应器并填充ag-ZIF-62(Co).结果表明,ag-ZIF-62(Co)在反应器中能连续120 h活化PMS并高效降解SMX.此外,ag-ZIF-62(Co)还可以高效降解多种微污染物(如阿特拉津、双酚A、磷酸氯喹、氧氟沙星和罗丹明B等).ag-ZIF-62(Co)玻璃在水体系中活化PMS时,Co离子溶出低于GB 25467-20标准要求,有效地避免了Co离子带来的环境压力.综上所述,本文报道了ag-ZIF-62(Co)活化PMS降解水中SMX的性能,分析了不同因素对SMX降解效率的影响,并探究了活化PMS降解SMX的机理.通过搭建了固定床反应器,实现了对SMX的长时间高效降解,显示了ag-ZIF-62(Co)在AOPs中的应用潜力.本研究不仅为MOF玻璃在环境污染控制中的应用提供了新思路,也为后续MOF玻璃作为催化剂在环境催化领域的发展提供参考.

关键词： MOF玻璃磺胺甲恶唑降解高级氧化过程降解机理固定床反应器

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油田废水的混凝处理技术研究进展

工业水处理 2024年第3期44卷 1-9页

作者：金鑫史彩通许兰洲岳雯商亚博黄俊玮许路石烜白雪宋吉娜金鹏康西安交通大学人居环境与建筑工程学院陕西西安710049 河北工程大学能源与环境工程学院河北邯郸056038

国内油田的开发关乎国家能源安全,油田开发与生产过程会产生大量废水,油田废水的高效处理与资源化利用是我国石油工业绿色低碳发展的关键。目前,混凝工艺因其成熟、经济、实用等特点成为油田废水处理中不可缺少的一项技术。综述了混凝... 详细信息

国内油田的开发关乎国家能源安全,油田开发与生产过程会产生大量废水,油田废水的高效处理与资源化利用是我国石油工业绿色低碳发展的关键。目前,混凝工艺因其成熟、经济、实用等特点成为油田废水处理中不可缺少的一项技术。综述了混凝工艺处理油田废水的研究现状与进展,重点介绍了油田废水处理中常用的混凝工艺,阐述了典型混凝剂在油田废水中的应用,并列举了新型复合混凝剂的处理效果与特点,在此基础上梳理了用于提升混凝效果的工艺技术。此外,结合实际工程应用,着重分析了混凝工艺处理油田废水存在的问题以及未来发展方向,以期为油田废水混凝处理技术的研究、开发与应用提供参考。

关键词：油田废水混凝工艺混凝剂

基于塑性区控制的巷道围岩支护理论与技术研究进展

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煤炭学报 2024年第1期49卷 320-336页

作者：王卫军范磊赵志强韩森湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

随着煤层开采深度的不断增加,深部巷道围岩稳定性控制已成为采矿领域的重大难题之一,深部巷道围岩控制效果直接关系煤矿井下的安全生产和人员健康。巷道开挖后,塑性区的出现是影响巷道围岩稳定的主要原因。从塑性区形成与扩展的视角出发... 详细信息

随着煤层开采深度的不断增加,深部巷道围岩稳定性控制已成为采矿领域的重大难题之一,深部巷道围岩控制效果直接关系煤矿井下的安全生产和人员健康。巷道开挖后,塑性区的出现是影响巷道围岩稳定的主要原因。从塑性区形成与扩展的视角出发,在整理和归纳现有巷道破坏机理和围岩塑性区理论等成果的基础上,探讨了巷道破坏模式与围岩塑性区分布的内在关系,认为巷道围岩控制从本质上来说就是控制围岩塑性区形成与扩展的过程。围岩塑性区扩展的时效特性以及锚杆支护对围岩塑性区的控制作用,成为科学有效控制巷道围岩的重要理论依据,并基于此提出巷道围岩稳定性的控制理论与技术。结果显示,塑性区是巷道开挖的产物,围岩塑性区的形成与扩展是矿山压力作用的结果,对于深部巷道,围岩塑性区的出现是必然的。科学控制塑性区需要全面认识塑性区在巷道围岩中所起的作用,既要让围岩通过塑性破坏释放体内能量,又要防止塑性区的无序扩展。因此,在巷道围岩控制过程中应以充分发挥围岩自承能力为主,支护干预为辅。深部巷道围岩塑性区的控制具有全局性和过程性,将对巷道全周期内围岩塑性区的控制划分为3个阶段,通过调控塑性区形态、抑制塑性区扩展,实现深部巷道围岩的稳定控制。

关键词：塑性区巷道围岩控制形成与扩展破坏模式支护机理

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台阶开孔式缓冲结构对隧道气动效应分析

科学技术与工程 2024年第4期24卷 1671-1678页

作者：杨彬彬闫亚光高利民邵建恒任远解会兵河北工程大学土木工程学院邯郸056000 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

随着列车速度的不断提升,列车由明线驶入隧道所引发的微气压波问题变得日益突出,组合型式缓冲结构较单一型式缓冲结构能更好的缓解微气压波的影响,为了进一步减缓微气压波对隧道周边环境的影响,提出了台阶开孔式组合型缓冲结构。基于κ... 详细信息

随着列车速度的不断提升,列车由明线驶入隧道所引发的微气压波问题变得日益突出,组合型式缓冲结构较单一型式缓冲结构能更好的缓解微气压波的影响,为了进一步减缓微气压波对隧道周边环境的影响,提出了台阶开孔式组合型缓冲结构。基于κ-ε两方程紊流模型(κ为湍动能,ε为耗散率),运用数值模拟的方法,从开孔距离、开孔率、开孔数量、开孔位置4个方面进行研究,对列车驶入隧道所引起的初始压缩波压力和压力梯度值进行具体分析,得出优化设计参数。台阶开孔式缓冲结构对初始压缩波压力最大值的影响较小,但对初始压缩波压力梯度值影响较大。当开孔距离为4 m、开孔率α为36%、开孔数量为2孔、开孔位置为顶部开孔时,为最优工况,对压力梯度的减缓效果达到了60.14%。

关键词：高速铁路台阶开孔式缓冲结构压力梯度数值模拟微气压波

基于Sentinel-2影像的黄河南岸典型改良示范区土壤含盐量反演模型

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农业机械学报 2024年第4期55卷 290-299,439页

作者：王宇璇屈忠义白燕英刘霞刘全明刘琦内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院呼和浩特010018 内蒙古科技大学能源与环境学院包头014010

土壤盐渍化严重制约农田土壤环境的循环发展,高效准确地监测土壤盐分动态变化对盐碱地改良利用具有重要意义。为及时、有效地监测盐渍化土壤含盐量,以内蒙古黄河南岸灌区的4个典型盐碱化耕地改良示范区为例,利用Sentinel-2多光谱遥感影... 详细信息

土壤盐渍化严重制约农田土壤环境的循环发展,高效准确地监测土壤盐分动态变化对盐碱地改良利用具有重要意义。为及时、有效地监测盐渍化土壤含盐量,以内蒙古黄河南岸灌区的4个典型盐碱化耕地改良示范区为例,利用Sentinel-2多光谱遥感影像,同步采集示范区内表层土壤的含盐量数据,通过相关性分析筛选敏感光谱指标,基于偏最小二乘回归(PLSR)、逐步回归(SR)、岭回归(RR)3种简单机器学习模型和深度学习Transformer模型建模,最后进行精度评价并优选出最佳含盐量反演模型。结果表明:示范区土壤反射率的可见光、红边、近红外波段反射率均与土壤含盐量呈正相关,短波红外波段反射率与土壤含盐量呈负相关,引入光谱指数能够有效提升Sentinel-2遥感影像与示范区表层土壤含盐量的相关性(相关系数绝对值不小于0.32);对比不同模型发现深度学习Transformer模型优于简单机器学习模型,验证集决定系数R~2和均方根误差(RMSE)分别为0.546和2.687 g/kg;含盐量反演结果与实地结果相吻合,为更精准反演内蒙古黄河南岸灌区盐渍化程度提供了参考。

关键词：土壤盐渍化含盐量反演遥感 Sentinel-2 光谱指数 Transformer

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