防雪栅对铁路路堑风致雪堆积防治效果研究

针对铁路路堑易发生严重积雪灾害的问题,采用风洞试验方法,研究了防雪栅在减轻风致积雪灾害方面效果,为铁路线路防灾工程设计提供参考。在风洞中,首先分别试验了在6.5、7.5、8.5 m/s风速下边坡比为1∶4和1∶1.5的路堑内雪粒堆积演化过程;然后布置防雪栅,在相同试验条件下观测其在减轻路堑积雪灾害方面的效果;最后根据测量数据计算对比有无防雪栅时路堑路面积雪量差异,定量评估防雪栅防治效果。此外,采用数值模拟手段分析防雪栅、路堑周围流场变化情况,进一步解释防雪栅的防雪机理。结果表明:上风侧坡度较缓的半开敞式路堑积雪严重;防雪栅能有效减轻路堑积雪灾害;漂移雪粒首先在背风侧距离防雪栅较远处沉积,随吹风持续积雪范围向两端延伸;防雪栅使来流风速在其背风侧急剧减弱致使漂移雪粒发生沉积,雪粒输运强度减小,从而实现挡雪减灾目的。

基于单片阻抗一致性吹扫的燃料电池低温冷启动策略研究

车用石墨板燃料电池低温冷启动能力弱,是影响燃料电池技术在北方寒冷地区大规模推广的重要瓶颈。饥饿自升温是一种常见的低温冷启动策略,其基本原理是通过降低反应物供应速率来增加过电势,短时间在电池内部产生大量热量从而实现快速升温。该方法原理简单,但对电堆单体初始含水量一致性要求高、且易出现单片反极和尾排氢浓度超标的情况,影响系统安全性和电堆耐久性。针对上述问题,课题组研制了单体多通道交流阻抗在线测试装置,提出了面向单片阻抗一致性的电堆优化吹扫策略,建立了基于定电压变流量泵氢控制的低温冷启动方法,实现了低温启动瞬态过程的高产热、高安全、高动态的电压、电流、进堆/旁通空气流量的多目标多参数的耦合协调控制。台架实验结果表明,采用优化吹扫策略后,单片阻抗间最大差值由0.7降低至0.2 mΩ以下;燃料电池发动机系统可实现124 s内-40℃下快速启动,且重复性好。相关技术在北京冬奥会燃料电池示范中获得了应用,验证了其有效性。

燃料电池-动力电池电电混合动力客车的仿真分析

以采用燃料电池-动力电池电电混合动力系统构型的城市客车为研究对象,在AMESim软件平台上搭建仿真模型,并制定恒功率输出的燃料电池控制策略。选择中国典型城市公交循环工况进行AMESim/Simulink联合仿真,得到整车动力性和经济性结果,验证模型的准确性。

燃料电池城市客车电电混合动力系统研究

对电电混合燃料电池城市客车在不同工况下的输出性能和匹配特性进行分析,研究电电混合动力系统在各种工况下的能量管理策略。表明动力电池可以保障燃料电池系统在平稳状态工作,显著延长燃料电池工作寿命,节约成本,提高整车可靠性。

基于分布式结构的车辆稳定性控制系统

提出了一种车辆稳定性控制系统,基于分布式结构的分析方法,通过合理分布复杂的控制算法将控制系统分为控制分析、控制分配和控制执行3个层次。在控制分析层采用了滑模变结构控制方法,计算出车辆期望作用力和横摆力矩。使用非线性优化方法将期望值分配到4个车轮上,实现并优化了控制分配效果。在CarMaker车辆动力学分析环境中进行了仿真分析,结果表明设计的控制算法提高了车辆在极限工况下的稳定性,降低了驾驶员驾驶强度。

媒体精细化管理的有效切入——我国电视媒体绩效评估的特性及趋向

我国电视媒体具有特殊性,电视媒体的绩效评估也表现出了与一般的组织与机构绩效评估不同的征象,即这是一种复合形式的组织评估。建立这个认识是进行电视绩效评估不可或缺的前提。在较长时间里,电视业在很大程度上实施的是粗放性的管理思想和方式,而且现在电视业弥漫着一种"管理的焦虑症"。绩效评估是一套科学性与精细化的管理手段,现在已经到了我们在电视管理思维上整体性改弦更张的时候了。

灰飞虱鞘氨醇激酶时空表达分析及其对杀虫剂胁迫的响应

【目的】明确灰飞虱(Laodelphax striatellus Fallén)鞘氨醇激酶(sphingosine kinase,SK)的分子特征,研究SK在携带水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)与健康灰飞虱两个种群的时空表达及其对杀虫剂胁迫的响应。【方法】利用PCR技术克隆灰飞虱SK(LsSK)基因序列;使用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析LsSK在带毒种群与健康种群灰飞虱1—5龄若虫及成虫期的表达差异,并检测该基因在雌雄虫头、唾液腺、中肠、马氏管、卵巢和精巢等组织中相对表达量;采用手动微量点滴仪将3种杀虫剂(吡虫啉、噻嗪酮和溴氰菊酯)点滴于灰飞虱4龄若虫中胸背板,确定3种杀虫剂的半致死浓度(LC_50);根据半致死浓度的3种杀虫剂处理试虫后检测LsSK的表达动态;采用注射双链RNA(dsRNA)的方法沉默带毒种群和健康种群4龄若虫体内LsSK后,用半致死浓度的3种杀虫剂处理试虫并分析死亡率。【结果】克隆得到一段长度为1 282 bp的LsSK基因片段(Gen Bank登录号:KT989975)。氨基酸系统进化树显示LsSK与其他半翅目昆虫SK聚在同一支。LsSK氨基酸序列包含SK酶的4个保守区域C1—C4,其中SK激酶的活性位点——DAG活性区域位于C1—C3区域。q RT-PCR结果显示LsSK在带毒种群4龄若虫中表达量最高,3龄次之;健康种群5龄若虫表达量最高,1、4龄次之。且LsSK在带毒种群3、4龄表达量显著高于健康种群同时期若虫(P<0.05);带毒成虫LsSK表达量显著高于健康成虫(P<0.05)。LsSK在带毒雄成虫各个组织中的表达量均显著高于同种群雌成虫和健康雌雄成虫的各相应组织,且在唾液腺和马氏管的表达量最高,头部次之。用半致死浓度的3种杀虫剂(吡虫啉LC_50为6.5 ng·μL^(-1),噻嗪酮为500 ng·μL^(-1),溴氰菊酯为37.5 ng·μL^(-1))处理带毒和健康种群的4龄若虫后,试虫LsSK含量变化与响应速度均不同。噻嗪酮处理后LsSK水平升高且响应最为迅速,溴氰菊酯处理后LsSK表达水平无变化(P>0.05)。用3种杀虫剂处理带毒和健康试虫,其死亡率分析结果表明,两种群注射dsSK组3种杀虫剂处理后死亡率均显著高于两种群注射dsGFP组和不注射组。【结论】克隆了LsSK基因片段且其在带毒灰飞虱4龄若虫中表达量最高。沉默LsSK后,带毒和健康种群灰飞虱在杀虫剂处理后的死亡率均显著上升,表明SK基因有利于灰飞虱抵抗杀虫剂胁迫。

质子交换膜燃料电池堆自加热冷启动仿真研究

针对燃料电池堆低温特性差的问题,提出一种燃料电池堆自加热方案,仿真分析车用燃料电池堆自加热过程中温升情况。结果表明:适当的自加热电阻能够改善电池堆的低温启动性能,比热容小的金属双极板电堆更容易实现低温冷启动。

车载燃料电池发动机交流阻抗测量系统设计及应用

为解决车载质子交换膜燃料电池发动机在-30℃低温冷储存及冷启动问题,提出了一种测量车载燃料电池发动机单片交流阻抗的测量系统,单片电流电压信号通过带通滤波电路处理后,进行快速傅里叶变换计算出单片阻抗;在采集阻抗时,通过另外一个控制核心采集单片电压,实现了单片电压及阻抗的同步双采集。在系统关机策略中,将单片阻抗作为关机判据,在其达到低温储存及冷启动的阈值点后,系统停止吹扫完成关机。系统能够在-30℃低温储存及冷启动,并最终在北京2022冬奥会实车批量应用。

防雪栅与路基间距对路基积雪分布影响规律的数值模拟研究

防雪栅是目前道路风吹雪灾害地区主要的防护设施,该研究结合数值模拟和现场实测方法,研究防雪栅与路基的布置间距对路基周围积雪分布的影响规律,进而分析积雪堆积机理。结果表明:数值模拟结果与现场实测结果有很好的对应关系,验证了结果的正确性;随着路堤与防雪栅间距的增大,路堤两个坡脚处的风速减小区范围均呈先增大后减小的趋势。路堤表面各部分的剪切速度均呈先增大后减小又增大的趋势,透风率为60%的防雪栅与路堤的最不利组合间距为16.67倍的防雪栅高度;随着路堑与防雪栅间距的增大,路堑内部积雪不易消除,因此防雪栅对路堑的挡雪效果不佳;运用剪切速度能够清晰地判断路基表面的积雪堆积与侵蚀,建议在风吹雪灾害频发地区修建铁路前可先采用该方法对工程表面的积雪堆积与侵蚀进行预判断,可合理确定工程中防雪栅布置的位置。

基于两方程模型的路堤风吹雪数值模拟

道路风吹雪灾害是风吹雪地区道路规划中考虑的重要因素之一,对于风吹雪问题,数值模拟作为其研究的主要手段之一,在近年得到了较快的发展;但由于风吹雪问题的复杂性,数值模拟方法及参数的选取还有待进一步完善。采用欧拉-欧拉方法,利用雪相两方程控制模型,结合实测经验公式确定充分发育来流雪相浓度,将其作为雪相浓度壁面条件进行模拟计算,利用平坦地面风吹雪对模拟方法进行验证,分析了湍流施密特数对路堤风吹雪模拟结果的影响,并对不同风速下路堤风吹雪进行了模拟。结果表明:平坦地面风吹雪模拟与现场实测结果一致,湍流施密特数对路堤周围空间雪相浓度计算结果影响较大,不同来流风速下路堤周围雪相浓度分布规律一致,这为进一步研究道路周围风致积雪重分布及防治提供参考。

面向冬奥示范的新一代燃料电池系统技术突破

燃料电池汽车是新能源汽车的重要技术路线。针对2022冬奥应用环境,开展了燃料电池发动机系统高密度集成、耐久性管理和低温冷启动技术研究,提升其性能及低温环境适应性。车辆在张家口进行了近3年示范运营,经历了-20℃以下的低温环境,通过抽取样本信息,分析了燃料经济性、耐久性和可靠性。示范运营积累的经验和改进措施为2022冬奥会“氢能出行”服务及燃料电池汽车示范城市群项目实施打下基础。

长宽比对长方体周边风致积雪分布影响

建筑物周边风致积雪是冬季多雪大风地区最常见的自然灾害之一。由于风吹雪的机理复杂,虽然数值模拟方法近几年取得了丰硕的成果,但方程及参数设置仍存在不足,实测数据库中又仅有在风雪流中单个立方体模型周边积雪的实测对比数据,模拟方法得不到广泛验证,缺乏模型的多样性限制了预测方法的进一步提升和推广。为了揭示不同长宽比对建筑物周边积雪分布的影响,对不同工况下长方体周边积雪分布进行了现场实测,同时用数值模拟方法模拟了不同工况下长方体周边风场,讨论了风场与其积雪分布的关系。结果表明:该模拟方法利用模型周边风速分布能较好地推测出积雪侵蚀堆积范围,对于不同长宽比的建筑,迎风侧积雪分布只与建筑高度有关,长宽比对其影响不大,横风向侵蚀影响范围与建筑长度成正比,且背风侧侵蚀范围受建筑长度影响较大,建筑宽度对其周边积雪分布影响较小。

燃料电池汽车引关注 多家主流车企推出量产计划

第一，政策法规及国家规划。首先，在政策法规方面，从全球来看，新能源汽车已经成为转型低碳经济实现汽车产业转型升级的战略选择，中、美、日、欧等通过补贴政策以及燃油限制法规推动行业的发展。最新公布的中国产业政策补贴政策方面，纯电动客车中央补贴上限是30万元，燃料电池大中型客车补贴是50万元，并且燃料电池客车补贴额度是不退坡的，所以对燃料电池客车来说，到2020年前是非常好的发展机遇。同时，“节能与新能源汽车技术路线图”明确规定了我国氢能与燃料电池的战略规划2020年燃料电池的路线。

基于GIS的多源地理空间信息提取方法

以解决地理空间信息数据重复采集、准确地完成土地类型的分类和相关信息的提取为出发点,提出基于地理信息系统(GIS)技术的多源地理空间信息提取方法。通过设计多源地理空间信息数据目录节点,准确查找多源地理空间信息数据;通过相应组件调用各类型数据模块实现数据读取,并通过可视化窗口呈现,充分利用多源地理空间信息数据;结合ArcGIS实行解读到的信息数据预处理,依据决策树获取分类规则,将分类规则导入遥感图像处理平台(ENVI)完成多源地理空间遥感影像分类,利用决策树对其完成信息提取。测试分析结果表明:设计方法能够有效完成多源地理空间信息的准确分类及提取,提取结果可清晰呈现所划分的类型全部信息。

基于无人机航摄的水库大坝泄水波测量方法

为避免发生城市内涝灾害,目前多采用常规的水库大坝泄水波测量方法对水库泄洪过程中产生的泄水波进行测量,但该测量方法在图像处理上存在处理时间较长、误差值较大等问题。因此,本文提出基于无人机航摄的水库大坝泄水波测量方法。该方法首先将扫描坐标系与图像坐标系进行转换,以畸变差计算过程作为基础,进行无人机图像矫正;然后,将完成修正的图像作为泄水波的测量数据来源,确定基线长度,实现泄水波测量标定。通过构建仿真试验环节,与文献[4]方法和文献[5]方法对比可知,该方法的测量处理时间与误差值的试验结果均优于传统方法。

混合动力电动客车关键技术研发及系列化产品应用

能源短缺和环境污染问题凸显，城市雾霾天气频现，发展和应用节能与新能源汽车成为全球共识。面对日益严峻的能源和环境问题，国家在政策上大力支持新能源汽车，并确立了公交优先战略。我国拥有世界极大的公交客车市场，保有量占全球40%以上，随着油价不断上涨，客车使用成本越来越高。另外，随着城镇人口持续增加，公交车需求量迅速增长，运营成本压力在逐年增大。采用混合动力客车技术后，可以大大减少燃料消耗和污染排放，降低公交车的使用成本。