单轴压缩下结构充填体的能耗特征及本构模型与验证

以矿山分层充填为背景,针对由不同力学性能基体组合而成的三层复合结构充填体,基于初始超声波速和耗散能演化特征,并借助Logistic模型,建立了能够描述考虑层间结构和荷载耦合作用下完整的损伤变量方程。进一步结合损伤力学理论和有效介质理论,构建了考虑压密段的结构充填体分段本构模型。结果表明:根据耗散能的演化特征可将结构充填体的变形破坏特征划分为三个阶段,即初始累积损伤阶段、快速损伤阶段和加速损伤阶段,损伤加速的转折点位置与中间层的力学性质有关;损伤变量呈现“S”形增长的演化规律,初始损伤与中间层灰砂比和高度比之间呈指数关系,最大损伤率随着中间层强度的降低而降低;建立的本构模型能够较好地描述应力-应变过程,与实测数据吻合度较高。

山区公路隧道照明能耗特征及影响因素实例统计分析

为解决隧道运营中照明能耗较大的问题,详细调研了广西地区20条公路隧道的能耗状况,研究了公路隧道照明能耗特征及其影响因素,并将影响因素分为不可调控因素及可调控因素,采用统计分析的方法量化研究各因素的影响程度。结果表明:1)3年间全年单位长度耗电量分布区间118.30 kWh/m~1229.10 kWh/m,能耗消耗情况差异较大;2)短隧道在近3年单位长度耗电量降幅最大,说明短隧道的节能潜力较高;3)通过影响因素强弱对比分析,照明控制方式和洞外亮度对能耗影响程度较大。该结果可供后续开展公路隧道照明的节能降耗工作参考。

不同氯离子质量分数下充填体变形破坏及能耗特征

为研究氯离子质量分数对充填体的变形、破坏和能耗损伤的影响,开展不同氯离子质量分数下充填体的单轴压缩试验和电镜扫描试验,分析充填体变形破坏和微观结构,并揭示试样在单轴压缩不同阶段时的能量分配演化规律及单轴受压破坏的能量损伤演化过程。研究结果表明:当氯离子质量分数不大于2%时,峰值强度和弹性模量随氯离子质量分数增加逐渐增加,当含氯离子质量分数为2%~4%时,峰值强度和弹性模量逐渐降低;当氯离子质量分数为2%时,内部结构最密实,孔隙率最小;当氯离子质量分数为4%时,有明显张裂带产生,孔隙率增加;当氯离子质量分数为0时,裂纹破坏主要为Ⅱ型贯穿剪切破坏,当氯离子质量分数为1%~3%时,裂纹主要以Ⅰ型半贯穿张拉破坏为主,当氯离子质量分数为4%时,裂纹呈现Ⅰ-Ⅱ型张拉-剪切混合破坏模式;随着氯离子质量分数增加,峰前能耗、破坏时单位体积应变能、弹性应变能和总能耗在不同压缩阶段呈先增加后减小的变化趋势;不同氯离子质量分数充填体损伤D增长规律与能耗Ue增长规律相一致,据此将充填体能量损伤演化过程划分为初始损伤、损伤稳定发展、损伤加速和损伤破坏4个阶段。

夏热冬冷地区近零能耗办公建筑能耗特征及降耗路径分析

为探究夏热冬冷地区近零能耗公共建筑能耗特征及降耗技术路线,选取温州某近零能耗办公建筑为研究对象,利用eQUEST建筑能耗模拟软件并根据GB∕T51350—2019等相关规定,首先对项目基准建筑与设计建筑全年能耗进行仿真模拟,分析其能耗构成和能耗特点,然后对冬夏季能耗占比最大的外窗负荷进行研究;其次探讨了建筑全年用电构成及降耗技术路径;最后计算了建筑碳排放水平、本体节能率、综合节能率及可再生能源利用率。通过以上途径,实现了项目近零能耗建筑的设计目标,判断了建筑碳排放水平。研究结果为建筑节能专业人员合理选择技术路线,进行近零能耗公共建筑的设计提供参考建议。

新加坡商业建筑能耗特征及影响因素分析

商业建筑在建筑行业中是减排工作的重点。新加坡在建筑能耗管理和节能减排工作方面可为我国提供重要的参考意义。基于新加坡商业建筑的能耗表现数据,通过箱线图和Spearman相关系数分析方法,分析了新加坡商业建筑的能耗特征和影响因素。研究发现新加坡不同功能类型的商业建筑中能耗波动和能耗水平存在较大差异,能耗波动幅度由大到小依次为零售类、办公类、混合类、酒店类,能耗水平由高至低依次为零售类、混合类、酒店类、办公类。新加坡商业建筑能耗与竣工年份、使用空调面积占比、LED使用率显著相关,且均为正相关关系。此外,不同的绿色认证状态和各种功能类型的建筑能耗影响因素也各有不同。研究结果可作为参考依据,对我国商业建筑能耗定额和节能指导工作做出启示。

污水处理厂能耗特征分析方法与节能途径研究

将污水处理厂按功能和能耗特征分成预处理、生化处理和污泥处理三个单元分别进行能耗分析,通过解析每一单元的能耗变化规律和主要影响因素,确立了针对污水处理厂的能耗分析方法,且该方法通过分析可以筛选出可行的节能途径。采用该方法对北京一座污水处理厂进行了能耗分析并确定了节能途径,其结果表明该方法可以有效指导实践。

氧化沟工艺城市污水处理厂的能耗特征研究

氧化沟由于其结构简单、运行操作简便和处理效果稳定而在世界各地被广泛研究与应用,目前已成为城市污水处理的主要技术之一。然而,氧化沟的低负荷运行方式存在着能耗高等问题。根据资料调查和对某些氧化沟工艺城市污水处理厂的实地调研结果,分析了氧化沟工艺城市污水处理厂的能耗特征,确定引起高能耗的工艺环节,以期为氧化沟工艺城市污水处理厂节能降耗技术研究提供科学依据。

基于改进主成分分析法的火电机组能耗特征识别方法

火电机组的能耗特性(发电煤耗率与各能耗参数的特性关系)反映着机组的能耗特征,它是机组节能研究的重要组成内容。机组的能耗特性等重要知识蕴含于机组的运行数据中,理论上机组的能耗特性可以从其历史数据中回归挖掘出来,然而机组的能耗指标不仅数量多,而且相互之间具有多重共线性特点,这给回归分析带来了困难。运用改进主成分分析法的特征提取和降维的功能,以损失少量信息为代价,解决了能耗变量维数过高及其多重相关性给能耗特性方程的回归带来的困难。然后,从能耗特性方程出发,辨识出了各重要能耗指标的灵敏系数。最后,通过对国内某火电厂的600 MW机组进行能耗特征分析,验证了该方法的有效性。

A^2/O-MBR工艺城镇污水处理厂能耗特征与运行优化

针对当前A^2/O-MBR工艺高排放标准城镇污水处理厂普遍存在运行能耗过高和精细化管理水平不高的实际问题,基于稳定达标和节能降耗,以滇池流域某典型A^2/O-MBR工艺污水处理厂为例,依托能耗监测平台,从单位水量电耗分布、能耗结构和单元能耗等方面对其能耗特征进行了分析,并结合生产运行实际对其优化运行措施进行了研究,结果表明:年平均单位水量电耗为0.580kW·h/m^3,日单位水量电耗主要集中于0.550~0.650kW·h/m^3,其累积频率为83.66%,并且膜单元能耗占比高达43.0%;优化膜擦洗曝气强度降低膜单元能耗的优化运行措施的节能效果显著,通过采取将膜池DO控制在4mg/L左右的技术措施,膜单元单耗年均降低0.091kW·h/m^3,年均下降39.7%;调整好氧池容积强化工艺脱氮的优化运行措施的强化脱氮效果良好,通过采取增加后置缺氧池容积并控制好氧池DO的技术措施,工艺系统平均脱氮效率由66%提高到79%。

超高效厌氧生物反应器能耗特征

采用厌氧颗粒污泥和实验室模拟产气,研究了超高效厌氧生物反应器的能耗特征,建立了反应器分离单元、反应单元、布水单元以及反应器整体能耗模型。各能耗模型的模拟值与实测值吻合较好,可用于指导同类反应器能耗状况的优化。测定结果表明:反应器整体能耗的最大值为110.56×10-4W,其中反应单元占83.0%,布水单元占17.0%,分离单元能耗可忽略不计。气液固三相时反应单元的能耗大于液固两相时的能耗。低表观液速时反应单元的能耗大于布水单元的能耗;反之,高表观液速时布水单元的能耗大于反应单元的能耗。反应器整体能耗对各参数的敏感性依次为ρp、ul、Vp、ug和dp。

单轴压缩下混合集料胶结充填体变形破坏及能耗特征分析

开展混合集料胶结充填体单轴抗压试验,研究不同粗骨料替代率下充填体试样的变形破坏模式及力学特征,并揭示试样峰前变形阶段能量分配演化规律及单轴受压破坏的能量损伤演化过程。研究结果表明:充填体试样在峰前变形阶段呈现出孔隙与裂隙二次压密的特征,且峰值应力随粗骨料替代率增大遵循二次函数增长规律,说明粗骨料替代率存在最优范围;随着粗骨料替代率不断增大,充填体试样破坏形态由贯穿剪切破坏为主向贯穿张拉破坏为主转化,且粗骨料含量越多,试样破坏越严重;充填体试样的峰前弹性应变能及单位体积应变能随粗骨料替代率的增大遵循二次函数增长规律,而耗散能及总应变能在粗骨料替代率低于最优值时随粗骨料替代率增大呈线性增长规律,超过最优值后则呈指数函数递减规律;充填体峰前变形阶段的总应变能及耗散能随应变增加呈Logistic函数形式增长规律,且峰值应变对应的能量随粗骨料替代率增大呈先增加后减小的趋势;由损伤值与能耗的演化规律可知,充填体试样受压破坏的能量损伤演化过程可划分为初始损伤、损伤增长、损伤稳定发展、损伤加速及损伤破坏5个阶段。

利用BIM技术进行的高校既有建筑能耗特征提取与节能改造策略优化

以汕头大学一座教学建筑为例,利用BIM技术(Ecotect软件)对建筑的能耗进行模拟和评估,分析建筑围护结构的外墙、屋顶、外窗及遮阳等因素的变化对建筑节能的影响程度,进而优化既有建筑节能改造设计。

公共建筑能耗特征模型及实证

以我国公共建筑能耗强度为研究对象,结合我国建筑能耗的研究现状和“十五”“十一五”“十二五”前后公共建筑能耗强度特征的变化,采用结构方程模型分析了我国气候因素、经济发展状况、土地利用情况、人口总量和节能水平对公共建筑能耗强度的影响,选取供暖度日数、居民消费价格指数、城镇化率、年末常住人口和能源消费弹性系数作为解释变量。以北京为例,采用多元线性回归分析方法建立了公共建筑能耗特征模型,并通过实证验证了其可行性,为我国及各省级的公共建筑能耗管理提供数据基础和理论依据。

某办公建筑多联机运行能耗特征及影响因素研究

基于某办公建筑能耗监测平台的逐时多联机能耗数据,分析不同时间颗粒度下多联机的主要能耗特征.结果显示,多联机能耗随季节变化明显,并呈现工作日与非工作日特征.深入分析典型日逐时运行能耗特征,多联机能耗特征可分为4个阶段:夜间时段、陆续上班时段、稳定时段和陆续下班时段.分析主要影响因素可得,多联机能耗主要受室内人员和室外气候的影响.此项研究旨在为后续建筑能耗预测、能耗诊断及多联机的优化运行提供一定的借鉴,有助于建筑能源管理人员制定更加科学有效的节能运行策略.

重庆某住宅小区能耗特征与节能潜力研究

采用调研的方法对重庆某居住小区的用能状况进行了研究,研究表明:冬季绝大部分居住者会将空调温度设置到高于标准规定,而夏季大多数居住者会将空调温度设置到标准规定的区间内;小区用电量和用气量具有季节分布特征;同时,从人员行为和可再生能源应用两个方面对该小区进行节能潜力分析。该研究对重庆地区居住建筑能耗分析和节能改造具有指导意义。

冲击荷载作用下全尾砂胶结充填体的能耗特征与损伤特性

为研究冲击载荷作用下全尾砂胶结充填体的能耗特征和损伤特性,采用分离式霍普金森杆(SHPB)试验技术对全尾砂胶结充填体进行冲击加载试验。结果表明:充填体的动态抗压强度、单位体积吸收能和单位质量破碎耗能随平均应变率的增加均呈指数函数递增规律;充填体试样的透射能、反射能随入射能增加呈线性增长,而吸收能随入射能增加呈指数函数增长规律;充填体的单位体积吸收能和单位质量的破碎耗能均随入射能的增加呈指数函数增长规律;基于应变等价原理构建冲击加载下的充填体损伤本构方程和损伤演化方程,并结合损伤值D与应力值随应变的增长规律,充填体动态损伤破坏演化过程可划分为损伤稳定发展、损伤加速和损伤破坏3个阶段。

空调系统能耗特征曲线研究及应用

对空调系统逐日能耗随日均温度的变化规律进行了研究,引入参数化的Sigmoid函数,将其定义为空调系统能耗特征函数,对逐日空调系统能耗规律特征进行了参数表达,定义了2个影响空调系统能耗的特征值。使用Sigmoid函数对逐日空调系统能耗数据进行了拟合,拟合效果较好,该函数可对逐日空调系统能耗随日均温度的变化规律进行较精准的表达。提出了一种基于空调系统能耗特征曲线的新型空调系统能耗评估方法,并给出了应用举例。该能耗评估方法比传统能耗评估方法可以更客观、更准确地对建筑空调系统能耗进行有效评估,可用于指导系统节能运行、优化改造。

基于实测数据的地铁列车能耗特征分析

基于车载装置实时采集的北京地铁6、8、13号线列车牵引能耗、辅助能耗及再生能等分项能耗和牵引变电所电表记录的统计能耗,探析了地铁牵引系统能耗构成及影响因素特征。得到如下结论:列车运行能耗中38%~60%用于克服阻力和电机效率损失,9%~20%用于辅助设备,再生能占比约20%~49%。影响车公里牵引单耗的因素包括站间距、纵断面、列车性能、技术速度及满载率等。随站间距减小,牵引单耗呈幂级增长;纵断面设计为“高站位、低区间”的节能坡形式有利于减少单耗;质量轻、阻力小、电机效率的列车更节能,不同车型能耗差异可达10%;技术速度增加引起牵引单耗增长,平峰时段可适当降低技术速度。满载率每降低10%,可减少牵引单耗2%。影响再生能的因素主要包括站间距与制动初速度,站间距越小则再生能产生量越多,但摩擦制动产生的动能损失也越大,总体不利于车公里单耗的降低。影响辅助能耗的主要包括气温与客流,辅助能耗随气温或客流增长而增高,地下线辅助能耗随气温增长变化幅度较地上线更小。

天津市办公类建筑能耗特征及节能分析

通过对天津市典型办公类建筑的能耗进行调研及数据分析,总结出天津市办公类建筑的能耗特征,针对这些特征,诊断出该类办公建筑主要用能系统的能耗问题,并逐一探讨了相应的节能措施,为天津市开展办公类建筑节能工作提供参考。

低功耗蓝牙模块能耗特征分析

煤矿电气设备可通过集成低功耗蓝牙模块,实现低功耗蓝牙通信功能,但在集成设计过程中,需要根据低功耗蓝牙模块的能耗特征设计电源保护电路、计算电池容量。针对该问题,在不同供电电压和射频功率下,采用高端电流监测芯片ZXCT1010对低功耗蓝牙模块在复位、初始化、广播、连接等不同工作状态下的能耗特征进行了分析。结果表明:低功耗蓝牙模块在射频收发时的能耗较大,且射频收发持续时间短,在射频静态时的能耗小,且射频静态持续时间长;低功耗蓝牙模块能耗受射频功率变化影响小,但受供电电压变化影响较大,供电电压越高,低功耗蓝牙模块各运行状态下的工作电流越大、能耗越大。因此,低功耗蓝牙模块集成应用时,应提供合适的供电电压,但无需限制射频功率。