用液氧固碳技术的内燃机富氧燃烧数值模拟和试验

为验证内燃机全封闭进排气系统的可行性,研究了液氧固碳内燃机燃烧的理论和实验基础。应用KIVA-3V程序,建立了汽油机燃烧室计算网格,分析了在废气再循环(EGR)率大于8%时,EGR率对缸内平均温度、压力、放热率和CO2浓度的影响。改造IP52FMI单缸四冲程汽油机,去掉了缸内喷水系统,试验了自制的二氧化碳捕集装置。结果表明:当EGR率为40%时为最优EGR率;持续1~10min向装置中通入液氧27~231 g,得干冰32~345 g。因而,验证了使用本二氧化碳捕集装置,可实现液氧气化,并冷凝CO2为干冰。     

长安混合动力汽车的排放实验与仿真分析

文中以长安混合动力车为研究对象,借助仿真软件Advisor对长安混合动力汽车在典型工况下的排放进行理论研究与仿真分析。并完成了长安混合动力汽车的排放分析实验,对其稳态和瞬态下的排放进行实验与仿真的对比性分析研究。     

低温温度场、应力场测试分析系统

向安装于船舱中的液氧罐罐注液氧，或将液氧罐中的液氧输向舷外，都是通过焊接于船体上的一个专门装置引出的。章阐述了在极低温度(-183℃)下，该专门装置温度场、应力场测量、分析系统的研制和应用。从而为该装置的结构设计提供准确的实验数据。     

机动车排放实时收集与分析研究

本文使用一种便携式车载尾车排放实时测试系统OEM-2100，对轻型机动车的油耗及尾气排放的质量流量进行了实际道路测试，对所得的数据进行了初步的处理与分析研究。结果表明：机动车排放中加速时最严重，而怠速时排放较小。     

汽油烃组成对排放的影响

对国外AQIRP、EFEFE、JCAP项目中汽油组成对排放的影响进行了论述，同时对国内的研究结果进行了总结。从研究结果可以看出，汽车技术的发展制约着汽油烃组成与排放的关系，因此需要把汽油和车辆作为一个整体进行研究。当汽油中芳烃含量降低时，排放的CO、HC降低；当烯烃含量降低时，反而对CO、HC排放有负面影响。     

电控发动机氧传感器对排放影响的研究

对氧传感器正常工作和信号缺失对电控发动机排放以及三元催化转换器转化效率等指标的影响进行了实验研究。结果表明,怠速工况下,空燃比控制系统不以氧传感器信号作为反馈和进行修正的依据,氧传感器通断前后,排放量变化不大,转化效率较高且前后变化不大。中速中等负荷时,氧传感器是否正常工作对CO、HC的排放和三元催化器的转化效率影响较大。     

发动机燃用含氧混合燃料时运转参数对碳氢排放影响的试验研究

利用在汽油中掺混不同体积百分比含氧化合物形成“模型”燃油的方法，研究了运转参数对燃用含氧燃料时火花点发动机未燃碳氢排放的影响。实验结果表明：燃用不同含氧燃料时未燃碳氢排放对水温、油温和节气门开度变化的敏感程度不同。     

乳化柴油添加二乙醚的排放试验研究

研究了在柴油机上燃用乳化柴油添加二乙醚时的排放特性,探讨了在乳化柴油中添加二乙醚能降低柴油机废气排放的机理,分析了排放污染物随发动机负荷变化的规律,并且与燃用柴油以及乳化柴油时的排放效果进行了比较。研究结果表明,在乳化柴油中添加10%的二乙醚能显著降低NOx和烟度的排放,尤其是在高负荷时,能明显降低HC和CO的排放。与燃用乳化柴油相比,即使在部分负荷时,也不会对NOx排放产生不良的影响。     

生物柴油与柴油排放对比研究

为了研究生物柴油的排放情况,在一台单缸直喷柴油机和一台四缸涡轮增压直喷柴油机上进行了排放对比试验。分析了柴油机燃用生物柴油和柴油的排放特性。研究结果表明:与柴油相比,生物柴油HC排放明显降低;不同负荷下生物柴油对CO排放无影响;生物柴油NOX排放明显增加。小负荷工况时,碳烟排放基本相同。而在大负荷时,生物柴油碳烟排放降低。     

微型汽车发动机尾气污染排放分析

建立了用于模拟车辆实际运行状况的汽油发动机尾气排放实验测试系统,模拟荣光6450B微型车的不同行驶工况,对其主要有害排放物HC、CO、NOx进行采样,并对各排放物与行驶工况相对应的排放趋势及原因进行了分析。分析结果表明,不同行驶工况和行驶状态对HC、CO和NOx的排放影响较大,各行驶工况中,怠速、加速及减速比例越高,各有害气体的排放越高;当行驶工况匀速比例较高时,排放相对较低。     

地铁特长海底隧道消防给水系统设计研究

目前国内地铁特长海底隧道消防系统的设置尚无明确标准可依,为了深入研究地铁特长海底隧道消防系统的设计标准,结合青岛、厦门等地的地铁特长海底隧道消防系统设计,分析了地铁特长海底隧道的火灾原因及特点,提出了特长隧道内消火栓、轻水泡沫及自动喷水灭火系统等典型方案设计建议,并对地铁特长海底隧道消防给水系统设计中的一些关键技术问题从方案比选等方面加以论述,其中包括一些关于地铁特长海底隧道消防给水系统设计方面的思考和体会。推荐消火栓系统+联络通道内设置高压细水雾系统,指出管材及管道结构安全是设计中应重点关注的问题。     

海底岩溶盾构隧道勘察、设计及岩溶处理关键技术研究——以大连地铁5号线火梭区间海底隧道为例

海底岩溶隧道勘察、设计难度大,施工风险高。以大连市地铁5号线海底岩溶大直径盾构隧道为研究对象,首次采用“跨孔CT物探+钻探”的海底隧道岩溶勘察方案,通过有限元计算确定海底岩溶隧道加固范围,通过抗浮计算确定岩溶隧道基底加固标准,提出海底岩溶的海面预处理具体实施方案和盾构针对性设计方案,从而形成一整套海底岩溶盾构隧道勘察、设计及岩溶处理方案。     

厦门翔安海底隧道供配电主要方案比较和论证

结合厦门翔安海底隧道供配电系统的设计实践,从分析海底隧道供配电系统的特点入手,对外接电源、变电所设置、风机配电等主要方案进行详细技术经济比较和论证,并确定相应的推荐方案。该隧道供配电系统的设计经验,对目前我国在建和拟建的隧道工程有一定的借鉴意义。     

深中通道海底隧道排烟系统总体方案

为解决超大断面海底沉管隧道火灾排烟及防灾救援难题，依托深中通道沉管隧道工程，在传统全侧壁排烟方式不能满足火灾排烟的情况下，提出利用顶部横向排烟联络道结合侧壁排烟孔的新型排烟体系，解决超长、超宽沉管隧道火灾排烟难题。与传统全侧壁排烟方式相比较，新型排烟系统可充分利用烟气流动特点，排烟效率明显升高，可用疏散时间得到较大幅度增加，进一步提升了超大断面海底沉管隧道防火安全性。针对水下枢纽互通结构形式及通风流场特点，提出水下枢纽互通区的排烟和疏散方案。入口合流匝道段采用纵向通风+吊顶排烟道方案，并在分岔及合流位置重点排烟或设置竖井排烟，可有效控制火灾烟气。在设置防灾设施的条件下，结合周边路网交通特点、救援力量分布情况等，建立深中通道沉管隧道防灾救援技术体系。     

烟台—大连海底真空管道高铁线路方案研究

为早日建成跨越渤海海峡的快速通道,首先,介绍科学的比选方案,并提出海底真空管道高铁概念,分析其优缺点;然后,根据 渤海海峡海况与地形地质特征,建立通道范围内烟台—大连间A、B、C、D 4 条可能路径的平面线路走向和纵断面模型;最后,通过线 路方案比选研究,得出以下结论: 1)海底高架、沉管铺设或海底浅埋是较为经济、理想的方式,优于海底隧道; 2)A 线全长约110 km,经由海域最深处88 m,50%以上线路需要按海底隧道真空管道方式建设; 3)B 线全长约106 km,海底平缓,最深处67 m; 4)C 线全长约134 km,最深处66 m,自然纵坡小; 5)D 线全长约173 km,最深处51 m。建议将B 线、C 线作为海底真空管道高铁线路重 点方案予以论证和考虑。     

青岛海底隧道围岩应力场与渗流场相互作用数值模拟

青岛海底隧道工程海域段穿越断裂破碎带,岩体呈碎裂结构,岩质软硬不均。为对岩体渗流场与洞周围岩开挖二次应力场二者间进行相互作用分析,应用非线性有限元程序ABAQUS检算施工期海底隧道开挖和衬护结构施作后,围岩体渗流场与隧道开挖二次应力场间的相互作用,得出围岩体渗流场、应力场的分布规律、洞周围岩塑性区的分布和范围,为海底隧道工程提供设计、施工依据。     

某海底隧道暗挖施工关键技术及对策探讨

通过分析某海底隧道工程采用暗挖施工的关键技术问题，提出了相应的工程技术对策，对即将开工的隧道施工作了技术探讨，希望对工程有借鉴作用。     

海域复杂地质双模式TBM设备选型与应用关键技术

为解决青岛地铁长距离穿越埋深30~60 m海底微风化凝灰岩和500 m宽的F5断层破碎带时面临的突涌水风险等技术难题，从工期、地质、地下水3方面综合比选，确定双模式TBM施工，穿越海底硬岩地层段采用TBM敞开模式掘进，穿越F5断层破碎带由敞开模式转换为土压平衡模式掘进。基于特殊工况下的水文地质环境，开展TBM设备选型与优化改造，增加盾尾刷以提高设备防渗能力，盾尾设止浆板保证壁后注浆效果；配备超前地质钻机和双液注浆设备，实现超前钻探和注浆加固；采用重型合金刀，减少换刀频率并增加开挖尺寸，降低复杂地质卡机风险；刀盘开口位置增设钢格栅，防止大块度洞渣破坏刀盘；压力隔板上增加超前孔，实现无压模式正面钻探及注浆加固。拆除主皮带机及相关设备，封堵压力隔板孔洞，安装螺旋输送机及泡沫系统，由敞开模式转换为土压平衡模式，提高双模式TBM穿越破碎带的安全性。通过设备选型与优化、工艺试验、模式转换研究，顺利完成了青岛地铁8号线大洋站—青岛北站区间穿越海域复杂水文地质辅助导洞施工。     

粉煤灰、矿渣双掺混凝土在海底隧道二次衬砌中的应用研究

结合厦门东通道海底隧道二次衬砌混凝土配制的主要技术途径和配合比参数的合理选择,在试验基础上研究了混凝土制备过程中功能性掺合料粉煤灰和矿渣粉的性能及其双掺用量对混凝土强度和耐久性的影响,阐明采用粉煤灰和矿渣粉双掺混凝土将是解决海底隧道衬砌混凝土耐久性问题的新途径。     

内河中游南昌红谷沉管隧道施工关键技术

南昌红谷隧道过江段采用沉管法施工,隧址位于赣江中游,流速和水位落差大。为解决两岸大型围堰填筑、异地双干坞管节预制、复杂河道水文条件下管节浮运、对接以及管节基础处理效果检测等方面存在的施工难题,采用“充砂长管袋+塑性混凝土墙+钢筋混凝土墙”的组合结构与堰内基坑钢管堵头桩“干割除”方法,实现围堰快速施工和防渗抗洪的要求;通过混凝土配合比设计、浇筑、养护、温控技术以及管节预制关键设备选型和大型钢模整体转场的施工方法确保管节制作的质量和速度;采用江河中大流速下管节浮运的专用装置、合理的管节拖轮浮运船舶编队方法和多功能GPS-RTK综合监测系统,确保超长距离管节浮运安全;采用可视化监测、水下探摸和管节接头水密控制技术,实现高水差下管节准确对接;采用冲击映像法和潜水员探摸相结合的方法,对沉管基础灌砂效果进行实时监测与综合评价。实践表明,红谷隧道施工形成的一系列新工艺与新技术,能有效解决施工中的难题、降低安全质量风险、缩短工期、节约成本,并对今后的沉管隧道工程具有借鉴意义和推动作用。