水冷式集中空调冷源系统多变量耦合物理模型

水冷式集中空调系统是一个多变量耦合的非线性系统,运行数据稀疏程度大,导致基于数据驱动的机器学习模型泛化能力差,全面反映水力与传热机理的物理模型成为当前研究的关键。然而,系统变量耦合复杂,迭代嵌套导致整体计算量消耗巨大,设备启停又导致管路水力结构变化而不得不频繁重构模型等技术难点亟待解决。利用离散变量连续化及模式搜索法,以阻力系数关联支路开度与设备启停,以水泵运行频率关联水泵启停与运行状态,实现将离散变量整合至连续变量,减少迭代嵌套,可实现流量动态分配、水力热力全局耦合计算。该研究构建了冷负荷、冷冻水流量、冷冻水供水温度、冷冻水供回水压差及环境温湿度为外部约束的水冷式集中空调冷源系统多变量耦合物理模型,实现对冷水机组台数、冷冻水泵台数与频率、冷却水泵台数与频率、冷却塔台数与频率等多个独立变量的异步调节。通过综合实验平台验证模型的可靠性,探究了不同工况下的机塔泵运行特性与群控策略。研究表明,冷源系统物理模型仿真结果平均相对误差小于10%,少部分在15%内,单次迭代计算耗时约0.32 s,多变量组合调节可综合权衡各子系统的能效,系统全局优化可最大限度挖掘节能空间,解决传统主观经验控制难以维持稳定节能效果的缺陷,为智能诊断提供理论基础。

基于Simulink的双压缩机空调分段除霜模拟

针对寒冷及严寒地区空调制热运行下除霜展开研究,设计一种双压缩机热气旁通式分段除霜空调并进行仿真模拟。结果表明,该模型在寒冷地区的气候条件下正常运行,保证室内温度趋于稳定,并能够分段进行有效除霜。变制冷剂流量多联式空调系统(新型VRV空调系统)适用于寒冷地区冬季的供暖,为新型VRV空调供暖在寒冷地区的应用提供参考。

国内外无机抗菌涂层技术研发现状

对国内外材料表面无机抗菌涂层的种类及制备新技术进行了论述。介绍了金属离子类抗菌涂层、光催化类抗菌涂层、石墨烯类抗菌涂层等无机抗菌涂层。综述了磁控溅射法、粉末包埋法、溶胶-凝胶法、浸涂法、等离子体法、层层自组装法、电泳沉积法、冷喷涂法、响应性法等国内外抗菌涂层的制备技术及其发展现状,并指出其优缺点及今后抗菌涂层材料的发展趋势。

水蒸气喷射制冷系统中蒸汽喷射器性能研究

利用自然工质的水蒸气喷射制冷系统可有效利用低品位余热制冷,但系统性能受制于关键部件喷射器的性能,而有关研究中采用的理想气体模型,不能真实反映内部情况。通过建立蒸汽喷射器的湿蒸汽模型,着重研究流体参数对蒸汽喷射器引射性能的影响,并比较不同模型的差异。结果表明:湿蒸汽模型的引射系数高于理想气体模型6.92%;蒸汽喷射器存在临界压力值,超过临界值后,随着流体出口压力升高,引射系数下降;随着入口压力升高,引射系数先增加后减小,存在最佳工作流体入口压力;随着引射流体入口压力的增加,引射系数增加;引射系数随工作流体过热度的增加而增长,但随引射流体过热度的增加无明显变化。

反应谱分析和时程分析理论在电容器组架抗震性能计算中的应用

采用反应谱分析法和时程分析理论对电容器进行了抗震分析,首先建立起了该装置的有限元模型,得到了该装置的前9阶模态,然后依照地震响应谱给该装置施加加速度载荷,得到了组架、塔架,角钢,绝缘支撑的应力与各层位移,在模态分析的基础上给该装置施加共振拍击波,同样提取组架、塔架,角钢,绝缘支撑的应力与各层位移响应,通过强度分析认定该装置强度满足抗震要求,该分析步骤与方法为工程实践有一定的借鉴意义。

氢化物对锆合金性能影响研究

锆合金是水冷反应堆的主要包壳材料,是保持燃料元件的尺寸稳定和结构完整的关键部件。反应堆运行期间,锆水腐蚀反应释放的氢会进入锆基体,生成氢致缺陷,当氢含量超过固溶度就会沉淀析出脆性的氢化锆,会导致材料力学性能降低,严重威胁反应堆的安全运行。本研究利用高温气相充氢方法,以国产ZIRLO合金管材为研究对象,制备氢含量为250ppm、400ppm和800ppm样品,利用光学显微镜观察、正电子多普勒展宽谱测试、XRD、和纳米压痕测试方法表征不同氢化物含量锆合金的性能。研究结果表明,充氢样品主要成分为ZrH1.66,随着氢含量增加,其特征峰更为明显。正电子多普勒谱结果表明高温气态充氢一部分填补了在锆合金制备过程中的缺陷。充氢样品平均硬度值约为2.5GPa,锆合金管材不同位置处硬度值无明显差异。

闪发筒式经济器在磁悬浮冷水机组中的应用研究

为了研制全工况运行的高效磁悬浮冷水机组,通过理论计算分析,在名义工况下(压比约2.6),设置闪发筒补气较不设闪蒸发筒补气,制冷量和COP分别提升13%和10%。在样机中闪发筒至压缩机补气口设置阀门,试验结果表明,当压比>1.9时,开启经济器补气比不开启经济器补气时,机组制冷量和COP显著提高;当压比≤1.9时,关闭经济器制冷量和COP更优;为全工况下始终保持机组高效运行,可在冷水机组补气系统中设置电动阀门,根据压比的变化,自动调节补气电动阀门开和关的状态;实测名义工况下制冷量和COP分别提升3.8%和4.8%,分析认为可适当加大补气管径和优化准一级压缩的压比ε1与准二级压缩的压比ε2之间分配,并优化气动设计。

带热电过冷CO_(2)跨临界热泵系统实验和仿真研究

CO_(2)跨临界热泵系统在制冷制热应用方面具有极大的潜能,为了更好地提高该系统的效率,通过实验及仿真对该系统性能进行研究。首先对系统进行了实验测试,然后运用集中参数法建立系统各部件模型,对系统性能进行模拟计算,并与实验值进行对比。分析CO_(2)质量流量、冷却水温度流量对系统制冷性能系数COP和制热性能系数COPh的影响。结果表明:COP/COPh随CO_(2)质量流量、冷却水流量的增大而增加;随冷却水温度的升高而减小。并且加过冷器之后系统的COP和COPh与不加过冷器相比,分别增加了4.19%和4.62%。同时模拟值与实验值的一致性较好,误差基本在10%以内,从而验证了模型的准确性。研究结果可为系统进一步优化提供理论支持。

聚吡咯/石墨烯基纳米复合材料的制备及其在导电油墨中的应用研究

本研究制备了一种聚吡咯改性水分散性石墨烯(PPy/GPN)纳米复合材料,并将其均匀分散于水中得到了导电油墨。首先,利用傅里叶红外光谱和扫描电镜对复合材料进行了形貌和结构表征,采用四探针法对导电油墨的导电性进行了研究。结果表明,GPN纳米片上成功负载了聚吡咯颗粒,由于聚吡咯与石墨烯存在π-π相互作用以及静电作用,使得PPy/GPN纳米复合材料制备的导电油墨具有良好的分散性与稳定性。同时,吡咯在GPN纳米片上的原位聚合反应减弱了GPN纳米片团聚,进而提高了复合材料的导电性能。制备的电子线路表现出良好的均匀性和耐弯曲性能。此外,当导电油墨中PPy/GPN质量分数为20%时,导电油墨具有较好的导电性能,方阻达到2.65kΩ/□,表明该导电油墨具备应用于柔性电子线路制备的潜力。

真空制冰过程中水滴动态特性

为研究真空制冰水滴温度影响因素并进行分析,搭建了真空制冰动态特性研究实验台,进行相关实验,采集了相关图像和实验数据。对采集的图像进行了定性分析。采集的实验数据主要是在不同环境温度、环境压力、供水水温、水质、粒径及水滴下落初速度等情况下水滴温度随时间的变化情况,并与模拟计算值一并进行了对比分析。分析得出环境温度、供水水温、下落初速度对其影响较小,而环境压力、水滴粒径对其影响较为明显,供水水质对其影响比较特殊,主要表现在液滴的最大过冷度上。

两级压缩空气源热泵热水器实验研究

空气源热泵热水器是一种消耗少量电能驱动热泵从空气中吸取热量加热热水的装置,但普通单级空气源热泵热水器在低温环境下运行中存在压缩比过大、制热量不足和制热效率低等问题。采用两级压缩制冷循环用于空气源热泵热水器,则可以解决空气源热泵热水器低温适应性的问题。设计出具有单双级两种循环模式的两级压缩空气源热泵热水器系统,并搭建了实验台进行了实验研究。实验表明:低温环境下,双级压缩循环压缩比低于普通单级压缩循环压缩比;系统制热量始终大于单级压缩循环制热量;系统能效比(COP)在-20℃环境温度下依然能够保持在1.5左右。

液体除湿空调的传热强化研究

分析了纳米流体强化传热的机理,提出了在除湿溶液中添加纳米铜粒子以提高其传热性能的可行性,并实验测试了在加热和冷却条件下,氯化锂溶液添加纳米铜粒子前后的(传)导热性能变化以及常温下纳米铜粒子的体积分数的影响。实验结果表明:无论加热还是冷却过程,纳米溶液的传热性能都明显高于纯氯化锂溶液,纳米铜粒子的高导热系数,促进了溶液内部热量传递;纳米氯化锂溶液的导热系数随着铜粒子在溶液中质量分数的增加而增大,体积分数小于0.03时,实验结果符合Maxwell模型计算值;大于0.03,铜粒子含量越高,两者偏差越大;纳米铜粒子对于液体传热性能的影响因基液的不同而差别较大。

变温工况下可燃制冷剂的爆炸极限

鉴于当前紧迫的HCFCs淘汰形势,很多学者针对替代潜力较大的HFC161和HC1150的热力性质、循环性能以及常温下可燃性等进行了研究,然而针对变温工况下上述可燃制冷剂爆炸极限影响规律的研究却极为少见.为此,本课题组建立了一套由上位机自动控制的可燃气体爆炸极限测试系统,并对HFC161和HC1150在-3～55,℃范围内的爆炸极限进行了试验研究.结果表明:在一定的温度范围内,温度升高会使不可燃的混合气体出现热激化现象,而成为可燃可爆状态.当环境温度由-3,℃升高到55,℃时,HFC161和HC1150的爆炸极限范围分别增加了1.42%、4.59%.低温对制冷剂爆炸极限有较明显的抑制作用;2种工质的燃爆特性的温度敏感区大约位于10～40,℃区间,当温度高于40,℃或低于10,℃时,温度对制冷剂可燃上、下限的影响均减弱.试验结果和变化规律为可燃制冷剂在变温工况下的安全应用奠定了基础.

Mo对贵金属Pd/Al-Ti整体式催化剂催化燃烧苯反应性能的影响

采用浸渍法制备了Mo掺杂的Pd/Al-Ti系整体式催化剂,考察了Mo添加量对Pd-Mo/Al-Ti整体式催化剂催化燃烧苯反应性能的影响,并对催化剂的稳定性做了研究。结果表明,Mo的添加明显提高了Pd/Al-Ti催化剂性能,当Mo添加量为5%时,催化活性最高,在225℃时苯转化率可达90%。采用X射线衍射、X射线光电子能谱、H2程序升温还原、NH3程序升温脱附和氮吸附等手段对催化剂进行表征,结果表明,Mo的加入增加了Pd物种在催化剂表面的分散,并调变了催化剂表面酸性,促进了催化剂表面氧浓度的增加,从而提高催化剂性能。研制的0.10%Pd-5%Mo/Al-Ti整体式催化剂在相同的反应条件下与0.25%Pd/Al-Ti整体式催化剂催化活性相当。

土木工程结构设计与地基加固技术研究

21世纪是一个飞速发展的时代,各行各业都在以前人所不可估量的速度发展着,土木工程行业也不例外,在生活中很多方面都涉及土木工程相关的知识,土木工程这门学科非常的庞大,其中最主要的应用是在建筑行业中,建筑行业中两个非常重要的方面就是结构设计与地基加固技术,可以说,就是这两个方面构成了土木工程中建筑行业的大头。基于这两个方面在土木工程中有如此重要的地位,因此本人在此做一个关于土木工程结构设计与地基加固技术的研究与探讨。

有害固废污染水体的生态净化装置设计与研究

污染水体的固体类污染物种类繁多,较为常见的有电池、固体化工产品等,目前,对这类的固体类污染物的收集主要采用人工打捞,其效率低下,危险系数高,尤其是在人工成本逐年增加的现状下,十分不经济,无法满足实际工况下污染水体的净化需求。针对固体类污染物水体中固体类污染物的打捞问题,结合仿生、机械创新设计、电子控制等技术,创新设计了兼顾识别、打捞、收集为一体的有害固废污染水体的生态净化装置——仿生魔鬼鱼。实践表明,该装置外形设计仿生性高,结构布局合理,运行可靠,在使用场景内,能可靠代替人,实现对水体内有害固废的识别、抓取、收集功能。

污水处理中新型环保设备自动化和智能化的优化研究

随着环境污染问题的日益严重,污水处理成为一项关键的环境保护任务。传统的污水处理设备往往存在能耗高、操作复杂、处理效果难以保证等问题。为了提高污水处理效率和环保性,新型环保设备的自动化和智能化优化成为研究的热点。本文旨在探讨污水处理中新型环保设备自动化和智能化的优化研究,以期为环境保护和可持续发展提供新的解决方案。

无人机倾斜摄影在危化企业实景三维建模中的应用

针对危化企业安全精细化管理需求,本文研究了基于无人机倾斜摄影的危化企业实景三维建模方法。通过无人机倾斜摄影系统获取厂区高分辨率倾斜影像数据,并采用ContextCapture软件进行模型重建,利用DP-Modeler软件对模型中的悬浮物、拉花、扭曲、空洞等缺陷进行编辑修饰,最后对实景三维在危化企业管理中的应用进行讨论与展望,对推动实景三维在危化企业管理中的应用具有重要意义。

现浇桥梁施工技术及其应用研究

箱梁是当下桥梁施工中比较常见的一种梁体结构形式,尤其适用于大跨度桥梁建设。加强有效施工技术应用来保证箱梁施工作业质量显得尤为重要。在本文中,我们首先概述了现浇箱梁的特征,然后阐述了它的应用优势。最后,我们重点讨论了施工技术的关键要点,以确保现浇箱梁施工作业的质量。对它的各项施工技术进行严格的监控和管理。

CFG桩复合地基在工程中的应用研究

建筑工程是最近30多年中迅速发展起来的一个领域,由于高层建筑、地下空间的发展,工程的规模之大、深度之深,成为岩土工程领域的新的挑战,给岩土工程界提出了许多技术难题,当前,建筑工程已成为国内外岩土工程中发展最为活跃的领域之一。由于环境保护要求高、及主体结构施工工期短、工程造价经济性要求高。为此亟待我们应用更多项创新的绿色环保技术,解决工程桩的设计、施工快速高效施工与工程造价较高等难题。