跨临界CO_2热泵热水器的性能

为了研究跨临界CO2热泵热水器制冷剂充注量对制热系数的影响,通过调节变频压缩机频率与电子膨胀阀脉冲,在制热量与压缩机入口过热度一定的条件下,对制热系数、压缩比、吸气和排气压力等与制冷剂充注量的关系进行了实验研究.结果表明:随着制冷剂充注量的增加,压缩机的排气压力上升,气体冷却器出口制冷剂的温度下降;随着蒸发器中热源水入口温度的上升,吸气压力上升,压缩比和排气温度下降;最大制热系数随热源水入口温度的上升而增大.当热源水入口温度为15℃且压缩机入口过热度为5℃时,系统的最大制热系数为3.25,最佳制冷剂充注量为1.7 kg.     

用于高压无气喷涂原子灰的扇形喷嘴内部流场的数值仿真

利用计算流体软件ANSYS Fluent构建固瑞克645扇形喷嘴三维有限元模型,然后用Laminar层流模型对高压无气喷涂原子灰扇形喷嘴内的压力、速度流场以及入口压力对压力、速度流场和出口流量的影响进行数值模拟.结果表明:压力和速度场云图呈层状分布、梯度变化;在喷嘴的锥形前段和圆柱部分,压力和速度随距离的变化平缓;在圆锥向圆柱过渡段和出口段压力和速度变化剧烈;总体来看,入口压力越大,出口速度和流量越大;在出口段,入口压力对压力流场和速度流场影响尤为明显.根据结果综合分析,入口压力在15~20 MPa比较合理.     

高速铁路隧道缓冲结构的气动作用分析

为了减轻高速列车进出隧道时引起的洞口压力波效应,常在隧道入口加建缓冲结构.采用计算流体力学数值分析的方法,仿真计算了高速铁路隧道入口缓冲结构参数对列车以350 km/h进入隧道时的气动作用,分析了过渡段长度、缓冲段长度、缓冲结构开孔率、缓冲结构入口形式对隧道口内气体压力的影响和缓冲结构对隧道内会车压力波的影响.计算结果表明:过渡段长度和缓冲结构入口形式对隧道内气动影响很小,其他参数一定时缓冲段长度存在一最优值;缓冲结构上开孔有助于减小气体压力升高率,缓冲结构的存在有助于降低隧道内会车压力波峰值.     

涡轮增压器冷却水进水管内流场及压力损失分析

以某涡轮增压器进水管为对象,采用Catia软件建立其几何模型,采用CFD方法分析了进水管内水流运动特征,研究进水管内进水流量、出口压力、管道壁面粗糙度以及进水连通管直径对管道内流场及压力损失的影响。结果表明:在水流入口端的螺栓与管道弯曲交接部位,水流运动会发生急剧的变化;管道最大压力出现在进口端的螺栓处,且在沿着管道内的水流运动方向上,流体压力呈现持续下降状态;随着进水量增加,管道压力损失增大;大的出口压力改变对管道内压力损失影响不明显;增加管道壁面粗糙度会使压力损失增大;增加进水连通管直径,压力损失降低,反之压力损失则增大。     

SBS改性沥青短期老化性能研究

采用室内薄膜老化试验模拟SBS改性沥青短期热氧老化过程,对老化前后不同掺量SBS的改性沥青进行常规试验,分析老化前后改性沥青25℃针入度、软化点、60℃和135℃旋转黏度以及25℃弹性恢复率等指标,并计算25℃残留针入度比、软化点增量。研究结果表明:老化前后改性沥青的软化点、旋转黏度、10℃延度等指标与SBS改性沥青中SBS含量的相关关系具有一致性;当SBS改性剂掺量小于4%时,上述指标均随SBS改性剂掺量的增加而增加;针入度与SBS改性剂掺量呈负相关;且在SBS改性剂掺量为4%时,抗短期老化能力最佳。     

寒区隧道阳光棚温升效果与影响

为避免寒区隧道冻害问题产生，引入新型阳光棚防寒措施.首先，建立三维瞬态传热数值模型，获得自然通风条件下的隧道温度场，并通过现场温度监测验证数值计算模型的可靠性；然后，通过数值方法验证阳光棚的温升效果，并进一步探究阳光棚入口风速、长度、跨度及环境温度对温升效果的影响；最后，对各因素进行敏感性分析，研究其对温升效果的影响程度.研究结果表明：入口风速低于1.0 m/s时，阳光棚发挥良好的温升效果.风速与温升效果呈负相关；长度每延长50 m，隧道进口气温升高0.71℃；跨度对温升效果的影响不明显；温升效果随环境温度变低而愈显著.上述因素对温升效果的敏感性排序为：入口风速（0.39）>长度（0.30）>环境温度（0.19）>跨度（0.12），其中，入口风速为最敏感因素，应用时应着重考虑.因此，对阳光棚的使用建议为：低风速、大长度、小跨度.     

微重力下气液分离特性的数值模拟

微重力下离心式气液分离技术以分离环境不受重力条件的影响而广泛应用于航天器流体技术、环境控制与生命保障系统等领域.本文对微重力工况下离心式气液分离特性进行了数值模拟研究,通过正交实验法分析在转速、入口速度、含气量、黏度、温度综合作用时,各因素影响的主次关系.结果表明,转速、含气量、温度、黏度对分离效率的影响比较明显,且随转速、含气量、温度的增加,分离效率逐渐增加,而随黏度的增加分离效率逐渐降低,入口速度对分离效率的影响较小,这与美国地面实验的趋势大致相同,分离效率在92％～94％范围内.研究结果可为我国空间站环控生保技术采用蒸汽压缩蒸馏方法进行尿液分离的进一步研究提供基础数据.     

基于Matlab的槽式太阳能集热器二维传热模型效率分析

槽式太阳能集热器是聚焦式太阳能热发电装置的关键部件.针对槽式太阳能集热器的传热过程,建立了二维稳态传热模型,利用Matlab软件中的fsolve函数对其进行了传热模拟并与LS-2型集热器的实验结果进行对比.结果表明:传热流体的模拟出口温度与实验出口温度最大相对误差为1.85%,说明采用fsolve函数计算过程稳定,结果精度较高.同时分析了太阳辐射强度、传热流体入口温度和室外风速变化对集热器效率的影响情况.分析表明,当太阳辐射强度升高及传热流体入口温度降低时,集热器效率增加;并且传热流体温度的变化对集热器效率的影响远大于太阳辐射强度变化对效率的影响,而室外风速变化对集热器效率的影响不大.     

基于正交有限元法的轮对压装影响因素研究

轮对压装是保证铁路车辆安全运营的关键因素之一.根据车轮、车轴真实结构和参数,对其注油压力、车轮直径变化量进行理论计算,并在有限元软件中建立轮对注油压装模型,在此基础上对理论模型进行验证,仿真模拟计算轮对注油压装过程.同时,采用正交分析法对压装影响因素进行敏感性分析.结果表明:注油压装过程中,压装力的影响因素依次为车轮毂孔圆柱度、车轴轮座圆柱度、过盈量和摩擦系数;冷压过程中,对压装力的影响因素依次为车轴轮座圆柱度、车轮毂孔圆柱度、过盈量和摩擦系数;冷压过程中,对起点陡升压力影响因素依次为车轮毂孔圆柱度、过盈量、车轴轮座圆柱度和摩擦系数.     

影响土质路基压实度检测的原因分析

压实度是控制路基质量的一个重要指标.影响路基压实度的因素很多,本文主要从室内试验、现场检测两个方面对影响路基压实度的因素进行分析,以便更好地指导施工生产.     

影响土质路基压实度检测的原因分析

压实度是控制路基质量的一个重要指标。影响路基压实度的因素很多,本文主要从室内试验、现场检测两个方面对影响路基压实度的因素进行分析,以便更好地指导施工生产。     

水冷型质子交换膜燃料电池温度控制策略

为了解决传统温度控制策略在质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)电堆实际操作过程中存在的强耦合性,避免在电堆电流大幅加载时电堆内部出现短时高温,提出了一种基于电堆空气入口压力变化的改进温度控制策略.该策略以冷却水入口压力为调节目标,通过调节冷却水泵的转速控制冷却水流速,调节散热器风扇转速控制电堆冷却水入口温度.考虑电堆极板耐压的条件下,在自主搭建的多功能PEMFC测试平台上对传统控制策略与改进控制策略做了实验对比.结果表明,改进温度控制策略使冷却水入口温度最大超调量减小34.7%,冷却水出入口最大温度偏差减小17.8%,实现了较高的控制精度;电流从120 A降低到90 A时,调整时间最少缩短100 s,提高了系统的响应速度,满足燃料电池发电系统对温度控制的需求.      

高速公路瓶颈路段运营通行能力研究

高速公路瓶颈路段在发生交通拥堵后会引起运营通行能力突变现象,为了更 加准确揭示瓶颈路段运营通行能力变化规律,引入非对称驾驶行为理论,改进Newell 跟 车模型,并对模型进行参数估计和应用分析.通过12 个仿真场景及试验数据对比分析了 改进模型和美国道路通行能力手册（2010）推荐模型的精确度,发现改进模型可以提高精 度;分析了因车道减少导致的交通拥堵,发现关闭不同车道和车道数对运营通行能力影 响结果不同,得出了相应的影响值;在一定交通量范围内,入口匝道和出口匝道交通量的 增加都会导致主线拥堵路段运营通行能力的降低,并给出了最大降低幅度.研究结果可为 缓解高速公路瓶颈路段交通拥堵提供借鉴.     

废植物油再生沥青结合料性能研究

为解决传统矿物油沥青再生剂稳定性差、价格高等问题,采用煎炸后的废植物油(WVO)对老化沥青进行再生,研究不同掺量的废植物油对老化沥青物理性能指标、高温流变性质、低温弯曲流变性质和微观结构特性的影响.结果 表明:随着废植物油掺量的提高,老化沥青的延度及针入度逐渐升高,软化点及布式黏度逐渐降低;相位角δ逐渐增大,复数剪切模量G*和车辙因子G* /sinδ逐渐减小,沥青结合料抗车辙能力下降;同时老化沥青的蠕变劲度模量S值降低,蠕变速率m值升高,低温抗开裂能力提高.为保证再生沥青有良好的高低温性能,推荐废植物油掺量控制在7％～10％范围内.老化及废植物油的再生,引发了沥青微观结构特征的演变,废植物油的再生作用恢复了老化沥青中的"蜂形"结构,沥青表面高度及表面粗糙度增加.由老化及再生作用引起的沥青微观结构特征演变与宏观流变性能之间存在可量化表征的相关关系.     

水泥稳定碎石基层强度影响因素研究

基于室内正交试验设计,分别以7d无侧限抗压强度、90d劈裂强度、干缩应变以及干缩系数为考核指标,研究影响水泥稳定碎石混合料强度、收缩性能的主要因素及其影响规律。结果表明:对7d无侧限抗压强度和90d劈裂强度的影响程度次序均为水泥剂量>级配>压实度>含水量;而对干缩应变和干缩系数影响程度次序均为水泥剂量>级配>失水率>暴露时间。该研究成果从控制水泥剂量变异、级配变异、压实度变异及含水量等方面为水泥稳定碎石基层质量控制提供理论依据。     

基于正交试验的高黏沥青材料组成设计与性能研究

为制备一种适用于超薄罩面层的高黏沥青，基于正交试验进行了高黏沥青材料组成设计及路用性能评价，结果表明：在试验范围内，影响高黏沥青25℃针入度、5℃延度及60℃动力黏度的最显著因素为增黏剂掺量，影响软化点的最主要因素为基质沥青标号，SBS掺量对高黏沥青的路用性能指标影响最小。综合考虑高黏沥青各指标变化规律与要求范围，推荐高黏沥青的两种材料组成方案：90号基质沥青+8%增黏剂+2%SBS;70号基质沥青+10%增黏剂+2%SBS。     

北京地区不同类型土壤的吸附和降解性能

在静态条件下,研究了北京地区4种不同类型土壤对氨氮和有机物的吸附和降解效果,在室内进行了15℃和24℃情况下的静态吸附实验,以及室内静态降解实验．实验结果表明：氨氮在不同类型土壤中的吸附过程基本符合线性模式,有机物在不同类型土壤中的吸附过程基本符合指数模式,黏土和重粉质黏土试样对氨氮和有机物的吸附规律都是随着温度升高吸附量反而下降,氨氮和有机物在不同类型土壤中的降解过程符合一级动力学方程模式．     

匝道控制对道路通行能力的影响

通过建立可接受间隙和交通需求——通行能力控制模型,得出匝道交通量与匝道连接点上游干道交通量在各级服务水平上的对应关系,并讨论了匝道入口控制,对匝道连接点最大服务交通量的影响。     

振动压实水泥稳定碎石力学特性及影响因素分析

为揭示水泥稳定碎石强度形成机理及影响因素,通过室内静压法和垂直振动击实试验方法成型试件,研究了级配类型、水泥剂量、养生龄期、压实度和试件成型方式对水泥稳定碎石抗压强度的影响规律。结果表明:骨架密实级配水泥稳定碎石较悬浮密实级配抗压强度提高15%;当水泥剂量4%(质量份数)时,随水泥剂量增大,水泥稳定碎石抗压强度呈线性递增;压实度每提高1%,水泥稳定碎石抗压强度平均可提升11%;成型方法对试件抗压强度影响显著,振动法成型试件的无侧限抗压强度较静压法成型试件的抗压强度平均可提升2倍。振动成型法比静压成型法能更好地模拟现场实际施工效果。     

不同因素对泡沫轻质土抗压强度的影响

为了分析不同的影响因素对泡沫轻质土力学性能的影响,通过室内抗压强度试验研究了水灰比、发泡剂及其掺量、气泡含有率与外掺料等4个因素作用下的抗压强度大小。试验结果表明,随着水灰比、发泡剂掺量、气泡含有率与外掺料掺量的增加,抗压强度都表现出逐渐下降的趋势。