裂缝数量对盾构隧道管片结构力学性能的影响

盾构隧道管片在制作、养护、运输及拼装过程中,常会出现裂缝,裂缝的存在在一定程度上会影响管片衬砌结构的整体受力。以中国某地铁越江盾构隧道为工程背景,采用相似模型试验的方法,基于盾构隧道管片的位移、内力及声发射数据,系统分析裂缝数量对管片衬砌结构力学特性的影响规律,并通过管片破坏过程示意图分析管片结构的破坏模式。研究结果表明：管片衬砌结构承载阶段可划分为弹性承载、塑性承载和破坏失稳3个阶段;裂缝的存在降低了管片衬砌结构的整体刚度,随裂缝数量增加,管片衬砌结构的弹性承载范围增加,塑性承载阶段范围减小,损伤破坏的空间影响范围呈增大趋势,结构的失稳破坏趋于突发性破坏,相同荷载下的变形增大,结构的极限承载力降低;裂缝的存在使得管片在预制裂缝位置产生纵向贯通裂缝,随裂缝数量增加,纵向贯通裂缝数量增加,破坏区域由某一位置发展为条带状分布,当拱腰预制裂缝数量达到3条时,裂缝之间管片的相互挤压导致网状裂缝产生,结构局部出现压溃区。     

在用车排放劣化规律研究

利用汽油车稳态加载模拟工况法(ASM)、汽油车简易瞬态工况法(VMAS)、双怠速法和新车排放认证工况法对在用车不同行驶里程下的尾气进行检测,探索在用车排放随实际行驶里程劣化规律。试验结果表明:新车投入运行后的20万km内,随行驶里程的增加有害排放物劣化非常缓慢,且排放量远小于标准限值;在20万km行驶里程后,有害排放物开始缓慢增加;在40万km行驶里程后排放劣化加速。     

MOVES在微观层次交通排放评价中的应用研究

微观层次交通排放模型是量化机动车尾气排放、评价交通管理产生节能减排效果的重要手段.在分析MOVES(motor vehicle emission simulator)模型计算原理与输入参数的基础上,提出了微观层次输入参数的本地化获取方法.结合ETC不停车收费实际案例,借助GPS等信息设备收集了北京车辆排放数据,分别基于本地排放率和默认排放率,利用MOVES模型对交通措施的减排效果进行评价,并与实测排放数据进行对比分析.研究结果表明:基于默认排放率和本地排放率,MOVES模型在评价ETC不停车收费措施所带来的污染物削减比例上具有良好的应用效果;但基于本地排放率,MOVES模型能更加精确地预测各污染物排放因子值.     

菜籽油乙二醇甲醚酯生物柴油的燃烧与排放特性

利用乙二醇单甲醚与精制菜籽油合成出一种含氧量更高的新型生物柴油--菜籽油乙二醇甲醚酯.运用FT-IR、1H NMR进行分析,证实了其化学结构,并在TY1100柴油机上进行了试验研究.研究表明:发动机燃烧这种新型生物柴油后,热效率得到提高,燃烧周期缩短,着火点略微提前;碳烟、CO和HC的排放水平大幅度降低,但NOx排放略有增加.     

现代汽车的排放控制技术

首先介绍汽车废气成分,然后从技术角度阐述当前汽车业普遍使用的3种排放控制技术：降低燃油消耗、对废气进行处理以及排放性能监测,使读者对现代汽车排放控制有所了解。     

考虑碳排放成本的铁路集装箱快递班列开行方案

针对我国目前快递公路运输方式占比过高,而导致的道路交通需求过大、运输成本、碳排放过高等问题,研究了“双碳”目标下铁路集装箱快递班列方案。考虑运输距离、快递量、快递网点数量、物流产业占GDP比重等因素,运用熵权法确定集装箱快递班列始发站和到达站。根据公路直达运输和调运至铁路车站2种形式,构建包括始发站、调运站和到达站的铁路集装箱快递班列运输网络。为确定集装箱快递运输直达方案、调运方案及采用的运输方式,建立了铁路集装箱快递班列开行方案的整数规划模型。为确定集装箱快递班列合理的列车编组数量及铁路经济运距,该模型以运输成本、调运成本和碳排放成本最小为目标,不仅综合了快递运量、时间约束以及列车开行条件等因素,而且考虑了快递货物的调运流程。此外,该模型还引入了碳排放系数、碳交易价格等要素,以计算碳排放成本。以长三角地区快递货流集散为例进行了实证分析,结果表明：铁路集装箱快递班列开行方案以直达运输为主,调运方式为辅;运输方式按照载货量及铁路经济运距划分铁路运输为主,公路运输为辅;列车合理编组范围为25~40辆,且列车编组数量过高和过低均不具有优势;设定铁路运输速度120 km/h的条件下,铁路经济运距以400 km为宜;科学设计时间窗约束亦能优化铁路集装箱快递班列开行方案。与现行公路运输相比,本研究所得方案的运输成本和碳排放成本均明显降低,运输时效性亦能够得到保证。     

基于航行数据的北极地区船舶排放清单

基于自动识别系统分析了极地船舶航行数据, 考虑冰区船舶受力, 提出了主机功率估算模型; 选取劳氏船级社数据验证了主机功率模型的可行性与可信度; 结合3种不同的航行状态与排放因子、负荷因子建立了动态船舶废气排放模型; 选取中国远洋海运集团有限公司穿越北极地区的“永盛”轮等5艘船舶的航行数据, 使用燃油消耗法对船舶排放估算模型进行验证; 利用排放估算模型计算了北极地区船舶排放清单, 并在ArcGIS上显示排放的时空分布等特征。研究结果表明: 北极地区的各类船舶废气排放中, CO₂的排放量最多, 约为69.7%, NO_x和SO_x次之, 分别为13.3%和12.0%, CH₄最少, 为0.4%;各类船型的排放分担率最大的为集装箱船(29.3%), 其次为破冰船(28.8%), 其中集装箱船和散货船的废气排放量占比达到了50.4%;北极地区船舶废气CH₄、CO₂、CO、HC、NO_x、SO_x、PM的排放量分别为504.85、82 545.63、1 645.90、562.54、15 711.47、14 232.54、3 263.15 t, 与船舶交通流密度相符; 2016年9月散货船、集装箱船、油轮和渔船废气排放量最大, 10、11月逐渐减少, 这与该地区的冰封情况有较大关系; 一天内, 滚装船、渔船和破冰船的废气排放在11:00~18:00出现一段波峰, 这可能是由船舶的工作性质决定的。     

临时养护区CMEM模型的微观仿真参数标定

为了保证汽车尾气排放计算的准确性, 对临时养护区微观仿真模型进行参数标定。以河南许尉高速公路某临时养护区为例, 通过现场调查获取交通数据, 建立VISSIM交通仿真模型。根据实测数据对交通量与交通组成等宏观参数进行标定, 对期望速度、期望加速度采用特征点数值进行微观参数标定。利用正交试验法标定车头时距、跟车变量、进入跟车状态的阈值和振动加速度4种跟车模型参数。根据有效的仿真结果确定了期望速度与行驶速度之间的数值关系。利用有效的仿真数据结合CMEM模型进行临时养护区汽车尾气排放量计算, 得到了基于路段平均速度的尾气排放计算公式。分析结果表明: 宏观参数标定后的仿真速度与实测速度存在明显差异, 客车与货车速度的平均相对误差分别为11.36%与35.12%;结合微观参数标定后, 仿真速度与实测速度的平均相对误差均控制在3%以内, 客车与货车的期望速度分别为行驶速度的1.270、1.165倍; 仿真模型标定后的尾气排放量与实测值的相对误差均小于7%, 模型标定效果显著。     

中国交通运输业碳排放驱动因素的通径分析方法

分析了中国交通运输业碳排放驱动因素, 基于多元回归分析方法, 提出了碳排放驱动因素的通径分析方法; 基于中国近20年交通运输业碳排放的面板数据, 计算了碳排放驱动因素的直接通径系数与间接通径系数, 分析了主要驱动因素对碳排放的直接影响程度及其相互作用产生的间接影响程度。分析结果表明: 经济水平、运输强度、能源强度是影响交通运输业碳排放的主要因素, 直接通径系数越大, 对交通运输业碳排放拉动能力越大, 间接通径系数越大, 对其他因素依赖性越大; 经济水平的直接通径系数为1.338, 表明经济增长直接刺激了中国交通运输业碳排放的增长, 间接通径系数之和为-0.350, 表明经济水平对其他2个因素依赖较小, 且具有较强的拉动效应; 运输强度的直接通径系数为0.422, 表明运输强度推动了交通运输业碳排放的增长, 间接通径系数之和为1.171, 表明运输强度对经济水平有较大的依赖性, 单位GDP所消耗的物流量与物流成本较高, 所附加的产业价值较低; 能源强度的直接通径系数为0.216, 表明能源强度是中国交通运输业碳排放增长的重要推动因素, 间接通径系数之和为0.119, 表明经济发展拉动了能源的快速消费, 造成二氧化碳的大量排放, 且单位周转量消耗的能源较高, 能源的集约利用程度较低, 造成了高昂的经济成本和环境成本。     

燃用生物柴油增压柴油机的性能和排放

为了在柴油发动机上优化生物柴油的应用, 利用发动机台架试验, 对比分析了不同掺混比生物柴油对增压直喷柴油机排放、燃料经济性和动力性的影响, 在不同转速和负荷下, 研究了发动机的碳烟、NOx、CO与HC排放及有效能量消耗率和功率。试验结果表明: 与柴油相比, 燃用B10、B20、B30、B50、B80和B100生物柴油的发动机碳烟排放平均降低了34.69%, NOx排放平均增加了25.01%, HC排放平均降低了33.05%, CO排放在满负荷下平均增加了11.13%;虽然有效燃料消耗率有所增大, 但有效能量消耗率平均降低了2.18%;功率平均增加了5.34%;生物柴油碳烟排放降低的百分比较NOx排放增加的百分比分别提高了7.01%、15.37%、14.17%、10.45%、6.73%和4.39%, 因此, B20掺混比最佳。