纳米二氧化钛在实际道路工程中的应用

近年来交通量的不断增长给环境带来了污染,大量的汽车尾气严重影响了城市空气质量。纳米二氧化钛利用其光学催化性能,能够分解汽车尾气中的有害气体。根据室内试验,对纳米二氧化钛在沥青混合料中的最佳添加方式及防撞墙涂刷剂量进行了研究,并将该方法应用于上海浦东中环线的试验路。结果表明,直接拌合方法适用于大规模的道路施工,且对尾气分解效果明显;将纳米二氧化钛分散在溶剂中后涂刷于防撞墙表面对于有害气体也具有一定催化分解的作用。在对验路摊铺现场取回的沥青混合料尾气吸收效果与室内试验结果相近,说明纳米二氧化钛在实际工程应用中对尾气具有长期持续的分解效果。     

纳米二氧化钛对汽车尾气中碳氢化合物HC分解效果研究

交通运输行业的快速发展给世界环境带来了巨大影响,其中汽车尾气污染已经越来越受到人们的关注。在尾气治理方面除了使用清洁能源、改善发动机性能、采用机外净化技术之外,近年来具体催化分解有害气体效果的纳米二氧化钛也逐渐被应用于道路工程建设之中。本研究针对不同晶型的纳米二氧化钛对尾气中碳氢化合物HC的分解效果进行了相关研究,同时评价了其在室内、室外自然条件和紫外光辐照下的尾气分解效果,并对影响其分解效果的相关因素进行了探讨。结果表明,纳米二氧化钛对尾气中的碳氢化合物HC具有显著的分解效果,但不同晶型的纳米二氧化钛其分解效果是不一样的;温度、光照等因素对其催化分解效果有较大的影响。     

纳米TiO_2封层式光催化分解尾气型沥青路面研究纳米

该文针对薄层式和微表处式两种纳米TiO_2封层式光催化分解尾气型沥青路面的研究,利用自主开发设计的一套光催化尾气分解试验设备及试验相关方案,分别在紫外光和室外自然光照下对不同TiO_2掺量的薄层式及微表处式混合料进行尾气降解试验研究,并对两种不同TiO_2掺量下的混合料进行路用性能评价,分析表明:一定掺量的纳米TiO_2可有效改善混合料的水稳定性和高温稳定性,TiO_2掺量为60%(占矿粉比例)时的薄层式混合料和TiO_2掺量为50%时的微表处式混合料具有较好的尾气降解效果及良好的路用性能。     

纳米二氧化钛环氧乳化沥青混合料光催化效果与照明布置参数

新型的纳米二氧化钛环氧乳化沥青铺装技术有着降解地下道路汽车尾气的效果,且施工期间产生的空气污染较小。为使这种优势技术得到广泛应用,现对其光催化效果和地下道路的光照布置参数进行研究,从影响沥青路面降解尾气效果的各因素进行探索,分析不同因素对尾气降解效果的影响规律。考虑到的影响因素主要有不同纳米材料粒径、不同混合料载体、光催化材料的不同掺量、降解时间长短以及光照强度等。利用气体分析仪,对各因素进行对比试验研究,分析沥青混合料中添加光催化材料后,对尾气中CO、碳氢化合物HC（丙烷为主）、CO2及氮氧化合物NOx的降解效果,并进行地下道路灯光布置案例分析,得到光照参数与降解率的关系,最后给出光照参数的建议。     

纳米CeO2基光催化材料的尾气降解效能及最佳掺量

为降低汽车尾气所带来的危害,提升空气质量,研制了一种尾气降解纳米复合涂层材料,通过气体反应室内的尾气降解试验分析了该材料对汽车尾气的降解效果,提出采用累计降解百分率、最大降解反应时间、平均降解速率3项指标评价光催化降解尾气效率的方法,并以此确定了光催化材料的最佳掺量.试验结果表明:所制备的复合涂层材料能高效催化降解汽车尾气中的NOx、HC等有害气体,其最大降解百分率可分别达到94％和12％,但该涂层材料对CO、CO2降解效果不明显;综合降解效能和经济成本等多方面因素,涂层材料中光催化剂纳米二氧化铈和二氧化钛的推荐掺量分别为10％和5％.     

纳米二氧化钛雾封层技术及其在工程中的应用

将纳米TiO_2添加到雾封层中,制备成含纳米TiO_2雾封层材料,将其喷涂在道路表面,不仅具有一般雾封层的预养护功能,而且在光照条件下还可催化降解汽车尾气,净化空气,在满足工程需要的同时兼具环保意义。结合北京市南三环西路辅路和京开辅路两段试验路,对纳米TiO_2雾封层的施工工艺、尾气降解效果评价及对路面性能的影响三个方面介绍了其工程应用情况,为新型纳米TiO_2雾封层技术在今后的研究和应用提供一定的技术参考。实验路结果表明,纳米TiO_2雾封层对汽车尾气具有一定降解效果,但检测手段有待完善;铺筑纳米TiO_2雾封层后,路面渗水性能得到改善,抗滑性能有所降低,但仍满足规范要求。     

地下道路低能耗降解尾气型罩面沥青混合料的路用性能研究

基于环保与绿色道路建设要求,提出将二氧化钛水性环氧乳化沥青混合料用于地下道路低能耗降解尾气型罩面施工。为分析地下道路低能耗降解尾气型罩面混合料的综合路用性能,通过试验对比研究了基质沥青AC-5、SBS改性沥青SMA-10、环氧沥青AC-13及地下道路低能耗降解尾气型罩面混合料DE-10四种混合料的静态模量、高温性能、水稳定性能和抗疲劳性能。研究结果表明,地下道路低能耗降解尾气型罩面混合料具有优异的综合路用性能。     

可降解汽车尾气材料在沥青路面中的应用性能评价

将光催化材料二氧化钛以涂覆和掺入2种添加方式应用于沥青路面材料中,形成可以降解汽车尾气的环保型沥青路面。提出一套尾气降解能力的试验方法和评价指标,利用自主设计的测试设备对影响尾气降解能力的因素进行研究,并结合道路工程的特点对不同掺配方式路面的使用功能、耐久性进行分析。结果表明:紫外线是光催化剂降解有害气体的必要反应条件;采用涂覆式时光催化剂的掺量为载体粘结剂用量的8%~10%最为经济合理,推荐光催化剂用量的上限值为500g.m-2,下限值为350 g.m-2,沥青混合料的级配变化对光催化剂降解有害气体能力的影响程度较小;采用掺入式时光催化剂的掺量为矿粉用量的50%~60%较为合理,光催化剂的掺入基本不会影响沥青混合料的各项性能。     

硫含量对柴油车颗粒物排放和净化装置颗粒物净化效率影响的试验研究

在相同车辆分别加注北京市市售柴油和低硫柴油的情况下,利用Dekati Mass Monitor DMM-230测试系统,通过在底盘测功机和实际道路上进行加装柴油车尾气净化装置前后颗粒物排放的对比试验,研究分析了柴油中硫含量对柴油车尾气排放中颗粒物质量浓度的影响,以及柴油中硫含量对柴油车尾气净化装置颗粒物净化效率的影响。     

透水沥青路面光触媒材料涂覆层汽车尾气降解效率试验研究

利用尾气分析浓度测试仪测量汽车所释放的尾气,通过分析仪测试所得到透水沥青路面光触媒涂覆层对汽车尾气降解,并对其渗水性能进行试验。探索纳米TiO2光触媒材料对汽车尾气降解效率的问题。研究结果表明:纳米TiO2光触媒溶液中只有纳米TiO2对汽车尾气有降解作用;随着时间的递增,这种材料的降解效率逐渐增加,并且在105分钟中的降解效率变化率最高;纳米TiO2光触媒材料在纳米二氧化钛/硅丙乳液为30%及其纳米TiO2光触媒材料涂覆量为30 g/900 cm2时,其降解效率最高;在透水沥青混合料表面涂敷这种材料,对透水沥青混合料的渗水性能影响很小。     

基于EMD的天然气发动机供气系统故障诊断方法

针对天然气发动机故障信号的非平稳性、非线性等特点,提出一种基于EMD提取能量特征参数的故障诊断方法。从天然气发动机供气系统正常、气门间隙大、排气阀漏气3种工况振动信号的EMD能量熵值中发现,当供气系统发生故障时,各IMF分量的能量会发生变化。因此运用EMD方法提取最有效的IMF分量的能量特征指标,利用C均值模糊聚类法对此特征进行聚类进而建立天然气发动机供气系统的故障识别模型。现场试验验证了该方法在天然气发动机供气系统故障诊断中的有效性。     

单燃料天然气发动机试验研究

将一台6105Q柴油机改造为点燃式单燃料天然气发动机。对发动机的进气系统、燃烧系统等进行了优化设计。试验过程中配用了不同形式的天然气供气系统及点火系统。试验结果表明，天然气供气方式及点火系统的不同对天然气发动机的性能有较大影响。该天然气发动机采用电控多点燃气喷射技术及电控点火技术时，动力性与原柴油机相当，排放性能明显改善。     

重型柴油机Urea-SCR系统尿素沉积物的试验研究

利用发动机台架试验研究了排气温度、排气流速以及尿素水溶液喷射量对尿素沉积物生成量的影响.测量对比了排气管内壁面与排气的温度差.通过热重与红外光谱分析研究了SCR系统耐久性试验和道路试验中产生的沉积物的加热分解过程及分解产物,通过电感耦合等离子体发射光谱仪和质谱仪对沉积物中杂质金属含量进行了分析.结果表明,排气温度、排气...     

基于燃烧室形状的柴油机排放特性数值模拟分析

在固定柴油机压缩比和燃烧室容积的前提条件下,提出通过改变燃烧室缩口率及内部形状,实现柴油机各排放生成物量变的研究思路.运用汁算流体动力学(CFD)分析方法,对所设计的3种不同的燃烧室进行缸内工作过程的仿真分析,得出不同形状的燃烧室对缸内气相流场、温度场及排放生成物的影响规律.     

基于模拟计算的GDI发动机燃烧室优化设计

利用AVL Fire软件,对一款高压缩比直喷汽油机的缸内流动及喷雾过程进行了数值模拟,研究了不同燃烧室设计方案对缸内流动过程的影响。结合滚流、旋流、湍动能、缸内当量比分布等8项评价指标,分析了不同方案对混合气形成的改善效果。通过分析计算结果,并引入优化率对燃烧室设计进行评估,评估结果表明,最优方案在高转速工况和低转速工况的优化率分别达到了25.3%和23.4%,发动机缸内混合气的形成过程得到了明显的改善。     

基于子波能量和神经网络分类器的机动车车型识别

为了使交通管理系统能进行可靠的机动车分类,研究了轿车、轻型越野车和货车3种机动车目标的声信号,提出了一种采用子波分解后不同尺度上声信号能量作为特征向量的特征提取算法,并设计了kNN(k近邻)分类器和改进BP神经网络分类器用于目标分类。目标识别和分类试验结果表明:所提出的特征提取算法能够很好地体现不同类型目标之间的差异,提取的特征向量稳健;设计的改进BP神经网络分类器的分类精度可达92.6%,且分类效果优于kNN分类器。     

脱硫渣特性及其对水泥粉煤灰混合料性能的影响研究

对燃煤钢铁厂、玻璃厂采用干法（半干法）钙基脱硫剂对烟气进行脱硫而产生的工业废渣——脱硫渣进行了研究。结果表明:W型和B型干法烟气脱硫渣的矿物组成是以脱硫产物、残余的钙基脱硫剂和少量粉煤灰为主，同时还含有较多的活性激发组分，不仅能调节材料中的SO₃含量，还能充分激发混合材的活性；随着脱硫渣掺量的提高，混合料的凝结时间逐渐延长，强度先增大后降低；不同种类的脱硫渣对水泥性能的影响不同。     

汽车用LNG瓶排气及回收试验研究

在汽车用液化天然气(LNG)瓶排气特性试验的基础上,分析LNG瓶排气时间及规律,提出手动和自动两种排气回收方案.     

燃烧室形状对双燃料发动机性能影响的模拟分析

利用STAR‐CD软件模拟研究了3种燃烧室形状对柴油‐天然气双燃料发动机性能的影响,3种燃烧室分别为ω形燃烧室、八边哑铃形燃烧室和圆柱形燃烧室。研究发现,八边哑铃形燃烧室因为减小了喉口直径,增加了挤流强度,使得气缸内的湍动能增强,火焰传播速度加快,燃料利用率提高,同时,在燃烧室的底部设计凸台,能引导燃烧室内的气流运动,并引导柴油向燃烧室的底部扩散,促进着火点的广泛分布。因此,八边哑铃形燃烧室的缸内平均压力、平均温度和指示热效率最高,天然气剩余比例最小。