测井仪被动式热管理系统室温冷却研究

被动式热管理系统能使测井仪内部电子器件的温度在工作时间内不超过耐温指标,然而热管理系统优异的隔热性能导致测井仪需要较长时间冷却,才能投入下一次工作。为此,提出了一种针对测井仪的室温冷却方案。通过将电路骨架从保温瓶内抽出置于空气中实现快速冷却,同时设置芯片保护壳避免内部电子器件与空气直接接触,能够避免较高温差所产生的热应力及水蒸气液化对内部电子器件的损坏,实现快速冷却。模拟和试验验证了该方案的可行性,同时模拟探究了不同因素对冷却方案效果的影响,确定了最佳的冷却方案。研究结果表明,所提出的室温冷却方案可以解决测井仪被动式热管理系统冷却散热的问题,提高测井工作的效率。

基于最优四基阵的被动式声源定位估计

针对现有被动式声源定位算法测量精度低、适用范围小等问题,提出了一种基于最优四基阵的被动式声源定位估计方法。该方法通过构建最优四基阵阵列结构以实现多阵元点共用,旨在使用较少的阵元总量实现对目标声源的融合定位估计,从而提高定位精度。并就该阵列模型确定空间目标定位方程组,将求解位置坐标问题转换为求解阵元点之间时延差值问题。进而采用二次分数低阶协方差算法求解脉冲噪声环境下的相应阵元间时延差值,即求得阵元信号的自分数低阶协方差和两阵元间信号的互分数低阶协方差之后,再次计算二者的互分数低阶协方差,以期更大程度上抑制脉冲噪声的影响,提高时延差值估计精度;最终将求得的时延估计信息带回定位方程组已实现对空间声源的定位估计。通过数值仿真和实测实验验证了所提方法的可行性及阵列结构的优越性。在实测实验中对声源定位估计误差仅为0.085 1 m,表明所提方法能较高精度的实现脉冲噪声环境下的声源定位,拓展了被动式声源定位算法的应用场景,具有一定的实际应用价值。

被动式储能助力下肢外骨骼系统设计与仿真分析

为了达到缓解人体行走时的关节压力、减轻关节负担和辅助人体行走的目的,基于人体行走原理提出了髋膝耦合被动式储能助力外骨骼设计方案。髋膝耦合机构用于实现膝关节的离散化助力,是以髋关节运动控制膝关节助力的离合控制方法。该文运用仿真和实验验证的方法验证了该外骨骼的有效性。运用Adams对人-机模型进行联合仿真,验证外骨骼对人体助力的理论效果。在实际穿戴实验中,通过对比是否穿戴外骨骼人体运动时的能耗来验证外骨骼的真实有效性。对比仿真与穿戴实验数据证明该外骨骼能够降低12%~13%的人体运动能耗。

极端天气对被动式太阳能建筑采暖效率的影响

为研究极端天气对被动式太阳能建筑采暖效率的影响,选取关键气象参数(直射辐射、干球温度)来构造极端冷气象条件,主要分析太阳低辐射和极端低温对拉萨、乌鲁木齐、兰州、哈尔滨4个城市的被动式太阳能建筑采暖效率的影响。结果表明:随着太阳直射辐射和温度的降低,哈尔滨整个采暖季的采暖潜力下降最大,拉萨、兰州、乌鲁木齐在太阳直射辐射下降超过50%时,采暖潜力下降最大,哈尔滨在辐射下降43%时采暖潜力下降最大。在温度下降不超过10℃的情况下,拉萨和哈尔滨的采暖潜力下降最大,兰州和乌鲁木齐则是在温度分别下降11和15℃时,采暖潜力下降最大。气象参数对采暖潜力的敏感性分析表明,太阳直射辐射对太阳能采暖潜力的影响大于温度。同时,对不同设计因素进行全局敏感性分析,建筑保温材料的物理参数对采暖潜力的影响高于其他设计参数。

被动式封隔器的国产化研发

通过对被动式封隔器结构组成、工作原理和主要功能的研究,提出国产化研发方案。对被动式封隔器的主要部件进行力学性能理论分析和仿真模拟,并针对被动式封隔器在实际运行中存在的问题进行优化设计。改进后的国产被动式封隔器顺利通过多项原型试验,并获得法国船级社(BV)审查认证。试验结果表明,国产化研发的被动式封隔器各项性能均达到设计和使用要求。被动式封隔器的成功研制及其国产化为有效降低工程项目成本、提高行业核心竞争力打下坚实基础。

岭南乡土建筑可持续被动式节能设计策略

基于我国碳达峰与碳中和的目标以及我国建筑业的现状问题,岭南乡土建筑可持续被动式节能设计迫在眉睫。以田野调查法和案例分析法为主,定性分析法和文献研究法为辅,从建筑选址、建筑总体布局采取多种措施进行建筑外部环境生态节能规划设计,采取多种措施进行建筑的平面、屋顶、墙体以及门窗的节能设计从而实现建筑自身被动式生态节能,采取多种措施实现建筑遮阳与采光的被动式节能设计。通过以上多种设计策略最终实现建筑可持续被动式节能,将有效改善建筑的通风、采光、隔热效果,大大降低建筑能耗,促进全国碳排放的降低,有利于我国碳达峰与碳中和宏伟目标的实现。

被动式日间辐射制冷超疏水涤纶织物的制备及其性能

为了获得具有制冷性能的超疏水织物,利用含氟硅烷和环氧硅烷对SiO_(2)粒子进行改性,通过浸涂的方式将改性粒子整理到涤纶织物上,并喷涂聚二甲基硅氧烷交联成膜;对整理前后涤纶织物的表面形貌和结构进行分析,探究不同涂覆量下有机-无机复合涂层织物的光谱特性,并考察复合涂层织物的制冷性能和疏水性能。结果表明:当涂覆量为29.67mg/cm2时,复合涂层织物的太阳光反射率为94.3%,中红外发射率为91.2%;在户外太阳直射下,相比原始涤纶织物最高可降温度为2℃,比测试箱体内环境温度最高可降温8.2℃;复合涂层织物的静态水接触角为151.4°,滚动角为6.1°;经过100次摩擦后,静态水接触角下降至147.8°。该超疏水织物具有优异的自清洁性能和较好的耐摩性,在高温节能、辐射制冷领域具有广阔的应用前景。

定制化被动式木门窗材柔性分类智能控制系统设计

针对行业内被动式木门窗扇及窗框等集成材根据订单要求完成定长截断、四面刨铣后,需要对尺寸各异的门窗材进行优化分类堆叠的现状设计柔性分类智能远程控制系统。通过Modbus通信协议及多种传感器协同完成现场数据的实时采集,运用消息队列遥测传输(Message Queuing Telemetry Transport,MQTT)协议和通信模块将采集的数据上传至云平台,终端用户通过手机App或Web端实时查看系统运行数据及进行远程操控,实现基于物联网的远程监控与报警。结果显示,设计的控制系统尺寸信息采集系统的鲁棒性较高,系统故障率低,同时提高分类堆叠效率。控制系统的设计实现了门窗材定制化分类堆叠的自动化、数据实时采集与传输以及远程监控,为实木加工的智能化与信息化应用提供了技术支撑。

太阳能被动式通风与建筑相变蓄热耦合技术研究进展

太阳能被动式通风(Solar Passive Ventilation,SPV)技术与建筑相变蓄热(Building Phase Change Heat Storage,BPCHS)技术是当前建筑节能的有效策略,两者有机结合能够显著提高太阳能利用效率、降低建筑能耗与改善室内热环境。通过对国内外有关文献调研分析,概述了太阳能被动式通风与建筑相变蓄热技术各自原理与分类,同时阐述了技术特点及其研究进展。基于太阳能被动式通风与相变蓄热在建筑应用的现状,论述了相变蓄热强化太阳能被动式通风原理及其有机耦合形式,包括相变Trombe墙、相变烟囱、相变通风屋顶等多种结合方式。此外,为了有效反映被动式通风特征与相变蓄热耦合流动-传热过程,系统总结了通风数值模型、相变蓄热求解模型以及耦合系统模型与相关实验研究。概括了太阳能被动式通风与建筑相变蓄热耦合(SPV-BPCHS)技术关键影响因素及其评价指标,指出了其对建筑室内热环境影响特性。调研结果表明,SPV-BPCHS技术能有效降低建筑能源消耗、提高太阳能建筑利用率和改善室内热环境效果,但仍应加强对高效低碳材料的研究及耦合技术稳定性研究,同时该耦合技术实验可行性也需要进一步验证。将为提高太阳能利用率和建筑室内环境耦合强化提供新的技术途径。

基于EnergyPlus的被动式建筑能耗仿真实验

该文将Energy Plus建筑能耗仿真与实际被动式建筑现场调研、能耗监测相结合,以青岛地区某被动房为案例,开展了包括现场调研、仿真结果验证、节能潜力分析和敏感性分析等内容的实验项目。实验结果表明,该实验方法可操作性强,仿真结果与实测数据吻合度高,被动式建筑的节能效果得到有效验证。案例被动式建筑全供暖及供冷能耗指标分别为14.08 k Wh/m^(2)·a和8.37 k Wh/m^(2)·a,相比传统建筑全年节能55.26%,其中空调节能率高达56.95%;外墙、外窗保温、遮阳系统等被动措施是主要节能来源,节能占比分别为26.54%、23.58%和23.97%;灰色关联分析显示,外墙传热系数对全年能耗的敏感度最高。

被动式超低能耗建筑设计思路及方法研究

以实际工程项目为例,对被动式超低能耗建筑设计的相关问题展开探讨。论文分析了案例中被动式超低能耗建筑设计的难点,并从建筑布局、建筑单体、细部构造3方面对被动式超低能耗建筑的整体设计思路与方法进行详细介绍与分析。

基于文献计量分析的中国被动式超低能耗建筑研究热点与趋势

为探索近年来我国被动式超低能耗建筑研究的热点和趋势,采用CiteSpace与VOSviewer基于中国知网和Web of Science作为中英文文献来源,搜索并提炼154篇中文核心及118篇英文核心有效文献进行科学知识图谱分析。研究结果表明,该领域的发展进程大致可划分为三阶段:发展阶段、增长阶段、延伸阶段,国内研究机构初步形成了较小团体的研究网络,但未形成大规模的研究团体。随着被动式超低能耗建筑的不断发展,多目标优化研究成为热点,其研究趋势也将更加注重针对当地气候和资源特点的定制化设计和优化,同时将更加注重实践应用和技术推广,以实现更加可持续、健康和舒适的居住环境。

被动式近零能耗建筑日耗热量预测仿真

由于被动式近零能耗建筑实际日耗热量受多种因素影响、特征难提取,导致日耗热量预测难度较大。为此,提出一种基于离散稀疏函数的建筑实际日耗热量预测方法。采用离散稀疏函数计算历史建筑日耗热量数据,在不同维度层次上特征向量和稀疏参数,利用激活函数建立偏离惩罚项,明确每个热量先验信息数据与中心值间的偏离度。采用线性传递函数求得会影响实际日耗热量间的线性变化关系,建立时间序列,采用自回归算法得出时间和热量的正向变化序列,实现对日耗热量的预测。实验数据证明,所提方法日耗热量预测精准度较高,针对热负荷、冷负荷以及预测平均评价(Predicted Mean Vote, PMV)指标均实现了高效预测。

浅谈被动式建筑外窗节能技术研究

近年来,全球对建筑能耗的关注度越来越高,被动式建筑项目也随之逐年增多。窗户作为被动式建筑能耗最重要的组成部分也备受关注,本文从被动式建筑外窗能耗角度分析,节能技术在建筑外窗的使用对建筑总能耗的影响。通过对被动式建筑外窗节能因素的分析,希望能够对相关专业人员进行启发,为将来研发更加绿色节能的外窗等工作提供参考。

绿色建材在被动式超低能耗建筑中的应用

为确保绿色建材能够运用到被动式超低能耗建筑之中,本文介绍了绿色建材和被动式超低能耗建筑的内涵与特点,可实现“双碳”发展目标,提出各项绿色技术的应用途径,可节省能源,推动我国建筑事业朝着绿色、健康方向发展,以期为相关人员提供良好借鉴与参考。

被动式傅里叶红外光谱遥测技术在炼化企业的应用

在监测石化园区内的危险化学品气体时,常规的气体监测方式存在监测半径小、难以全覆盖、结果不够直观等问题。提出了采用被动式傅里叶红外光谱遥测成像报警系统的气体监测方案,分析了国内大型、特大型石化园区对于危险气体监测的特性需求,介绍了被动式傅里叶红外光谱遥测技术的特点,以及该系统与一体化综合监测平台网络的连接架构。阐述该系统在某炼化企业易燃易爆、有毒有害等气体监测中的应用,并探讨了后续深化应用,以期为石化产业在构建发展危险气体监控体系方面起到借鉴作用。

基于改进粒子群算法的被动式建筑工程造价评估方法

建筑工程造价评估受指标主观性的影响较大,为此应用改进粒子群算法精准评估被动式建筑工程造价。构建被动式建筑工程造价评估指标体系,采用模糊层次分析法结合经验模态分解,获取去除专家主观推断的指标客观权重,通过可拓学理论建立被动式建筑工程造价评估模型。以被动式建筑工程候选项目及其参数值为模型输入,经改进粒子群算法粒子初始化、粒子速度与位置更新等操作后,输出被动式建筑工程造价最优评估结果。实验证明:该方法可去除专家主观推断,客观反映建筑真实情况,能够精准评估出被动式建筑工程造价等级,定位成功率高达90%,且评估误差较小,低于20%。

空气源热泵-太阳能耦合技术在被动式建筑中的应用与分析

本文以中建八局一公司济南新旧动能转换起步区中科新经济科创园基础设施D-6地块项目1#、2#楼为例,分析了被动式建筑热水系统,重点分析空气源热泵-太阳能耦合技术设计及施工,该技术解决了太阳能热水系统供热稳定性差及占地面积大、空气源热泵冬季易结霜且能效低的问题,为后续被动式建筑热水系统的设计、施工提供思路。

双碳背景下被动式超低能耗建筑产业创新发展路径的思考

被动式超低能耗建筑在很大程度上满足了双碳战略对建筑行业提出的节能减排要求,在双碳环境下,探索被动式超低能耗建筑产业的创新发展路径具有重要的现实意义,可以为其提供更多的可持续发展机会,文章介绍了超低能耗建筑的概念和特征,分析了当前我国超低能耗建筑的发展现状和产业发展前景,探讨了双碳背景下超低能耗建筑的产业创新路径。

恒系统在被动式住宅中的创新设计及应用研究——以西安高新·天谷雅舍6恒项目为例

在建筑节能和绿色建筑理念的推动下,被动式房屋是一种新兴的建筑形式。而恒系统是一种以温湿度、PM2.5、噪声、洁净等为主要功能的健康舒适体系,也是实现节能减排的重要手段。恒系统是一种以“恒”为中心的健康、舒适系统,它在节能、安全、卫生等方面有着得天独厚的优势。近几年,由于国家对环境保护的关注,恒系统在节约能源和环境保护上取得了很大的进展。与此同时,在“绿色建筑”、“生态住宅”等国家倡导的背景下,恒系统这一新型的“绿色建筑”和“健康型”住宅,一定会给人们提供一个更加舒适、更健康的居住环境。本文首先介绍了被动式住宅的定义与特点,结合西安被动式住宅6恒暖通系统安装项目案例,讲述了本项目通过对回风管道布置方式重新优化,把以往主支管形式改为了分风箱独立末端布管,分析了每条管路通过的风量和压损,使得室内的温湿度数据被精准读取,并且通过对小匹数空调的开发应用,在使用中结合建筑电气的能耗标准,诠释了恒系统在被动式住宅的创新设计及应用成果。最后对恒系统在未来的发展与前景展望进行分析概述。