超高层建筑施工中氨气抑制的数值模拟

针对超高层建筑施工中典型空气污染物氨气,运用CFD方法构建武汉中心三维立体模型,模拟标准k ε条件下自然通风和机械通风2种抑制措施对氨气浓度整体影响效果并确定其影响进深。结果表明:稳态下机械通风对降低模型整体氨气浓度效果有限,单个送风口沿送风方向影响进深约为6.1 m,垂直于风速方向约为1.2 m,且送风口影响进深随风速变化极小;自然通风对降低模型整体氨气浓度效果明显,进风口对氨气浓度影响进深约为17.5 m,随高度增加逐渐递增的进风速度在通风前15 s对氨气浓度影响明显,稳态时风速增加自然通风影响进深增加有限;施工中可主要采用自然通风抑制氨污染,幕墙封闭后可利用机械通风并辅以导风板等设施提高机械通风影响效果。     

水上介质阻挡放电等离子技术去除双酚A

研究了水上介质阻挡放电法(DBDow)去除水体中双酚A(BPA)的效果与机制,考察了峰值电压、BPA的初始浓度、pH值、电导率等对降解效果的影响。结果表明,随着峰值电压(20、21、22、23、24 kV)的升高,BPA降解率升高,初始浓度为0.684 1 mg/L的BPA在30 min时降解率均超过85%。当峰值电压为24 kV、BPA初始浓度为0.334 0～0.684 1 mg/L、初始电导率为2μS/cm、pH值为7时,随BPA初始浓度的增加,BPA的降解率增大,其中初始浓度为0.684 1 mg/L的BPA降解率在30 min时达到90%。此外,BPA降解率还随pH值的升高而降低、溶液初始电导率的增大而升高。根据GC-MS检测到的中间产物,推测BPA可能的降解途径为:BPA断裂生成4-异丙烷基苯酚自由基,4-异丙烷基苯酚自由基形成2,5-二叔丁基酚以及丙三醇,而丙三醇进一步生成乙二醇。     

复合电极电吸附去除水中氟离子的研究

采用复合电极对用蒸馏水加氟化钠配制成的含氟水溶液进行了动态电吸附除氟实验,研究了不同电压、流量、初始浓度对氟离子去除的影响。实验结果表明:以复合电极为电极材料,采用电吸附方法可以有效地去除水中的氟离子,复合电极对氟离子的去除与所施加的电压、流量以及初始浓度都有一定的关系。增大电压,减小进水流量,降低氟离子的初始浓度,都可提高氟的去除率。     

污泥堆肥过程中氮素损失和氨气释放的动态与调控

通过不同鼓风强度、分层堆肥和添加吸湿剂的自动控制堆肥中试,研究了城市污泥堆肥过程中温度、挥发性固体含量、氮素含量和氨气释放浓度的变化.结果表明,在堆肥升温较快的处理中,挥发性固体的降解速度较快,污泥中的氮素容易向氨氮转化,使释放的氨气浓度升高;增大鼓风强度,有利于促进堆肥的升温和腐熟,加速无害化过程,但释放的氨气浓度较高;在保持整个堆体中污泥比例不变的前提下,分层堆肥可以显著提高堆肥的升温效果并减少氨气的释放.     

北京冬季某静电净化器新风净化性能研究

对北京冬季(2015年11月至2016年1月)某静电净化器新风净化性能进行了连续2个月的性能测试。主要研究了积尘前后对0.01～5μm粒径颗粒物的净化效果;在不同室外环境下测试了积尘前后的臭氧产生情况,分析了臭氧超标原因;研究了初始未积尘的静电净化器在2个月内连续净化新风时效率的衰减情况。结果表明:该静电净化器净化效率受集尘板积尘和环境颗粒物浓度影响,集尘板积尘时效率下降,且环境颗粒物浓度越低,净化效率随时间下降越快。新风温度较低(-2℃)、PM2.5浓度较高(160μg/m3)时,产生的臭氧增多。根据实测结果给出了使用静电净化器的注意事项。     

生物阴极微生物燃料电池产电性能的研究

构建了一个生物阴极微生物燃料电池,研究了外阻、基质初始浓度、缓冲溶液对微生物燃料电池产电性能的影响。结果表明:当外阻≥50Ω时,微生物燃料电池能稳定运行,其库仑效率随着外阻的减小而增大;微生物燃料电池稳定运行的时间随着基质初始浓度的增大而增加,但库仑效率随着基质浓度的增大而减小;缓冲溶液能提高微生物燃料电池的输出电压和库仑效率,使溶液的pH保持在中性附近,有利于微生物的生长。     

低蛋白日粮对哺乳母猪生产性能和猪舍氨气浓度的影响

文章主要研究了低蛋白质日粮对哺乳母猪生产性能和猪舍氨气浓度的影响。选取胎次、体重相近的健康母猪56头,随机分成2个组,每组28个重复,每个重复1头猪。研究表明,低蛋白日粮(16%)在一定程度上能够影响哺乳母猪的生产性能,能够提高窝增重和泌乳量(P<0.05),能够降低猪舍氨气浓度,从第3周期到结束,风机位置氨气浓度下降比例分别为8.9%、9.3%、8.7%和10.9%(P<0.05),定位栏下降比例为10.9%、8.3%、5.1%和11%(P<0.05)。结果表明,低蛋白日粮能够增加母猪泌乳量,提高断奶仔猪窝增重,降低猪舍氨气浓度,减轻猪粪对环境的污染。     

卧式氨气储罐气体探测器安装位置的研究

为了实现对卧式氨气储罐泄漏、有毒气体扩散状态的有效分析测量,建立了小尺寸模型与大尺寸模型,基于Fluent软件的组分输运模型,对卧式液氨储罐局部泄漏和整体扩散情况进行模拟计算,并基于模拟研究结果和实际厂区工况,以氨气扩散的路径和气云形态为着手点,提出各种气象环境下氨气探测器的合理布置方案。模拟结果表明：风速越大,氨气前期扩散速度越快,同时大风速也有利于稀释有害气体浓度;此外,氨气这类轻质气体,在大范围空气中扩散时,其流动状态、形成气云形态受外界风速的影响较大。     

冲缝吸热板渗透型太阳能空气集热器性能研究

介绍了冲缝吸热板渗透型太阳能空气集热器的结构,建立了传热数学模型。采用Matlab程序对传热数学模型进行求解,模拟研究了结构参数、运行参数对集热器热性能的影响。集热器出口空气温度的实测结果与模拟结果的平均偏差为0.99K,证明传热数学模型准确可靠。集热量随吸热板外表面发射率增大而降低,随集热器出口空气流量、太阳辐射强度的增大而升高,随环境温度的增大先降低后升高。集热器出口空气温度随吸热板外表面发射率、集热器出口空气流量的增大而降低,随太阳辐射强度、环境温度的增大而升高。     

并联型复合式冷却塔工作性能研究

通过对并联型复合式冷却塔模型的实验操作,研究截面风速和喷淋密度对复合式冷却塔冷却性能与阻力性能的影响规律,与此同时探究干湿区流量配比对并联型复合式冷却塔的性能影响。研究结果表明,并联型复合式冷却塔干湿区的冷却性能均随截面风速的增大,先增强后减弱。随喷淋密度的增大,先增强后减弱。对于并联型复合式冷却塔的阻力性能,干湿区皆随截面风速增大而增大,湿区随喷淋密度的增大而增大,而干区阻力随喷淋密度的增大无明显变化,且阻力系数与气水比之间呈负相关关系,截面风速和喷淋密度对其没有直接的影响。对于并联型复合式冷却塔,在干湿区流量配比为3:7时冷却性能达到最佳,冷却效率可达57.44%。     

DAT-IAT改进工艺对生活污水中氨氮的去除

以需氧池-间歇曝气池（DAT-IAT）工艺为基础，在其后设置一生物接触氧化反应器，考察了该组合工艺对生活污水中氨氮的去除效果。结果表明，在IAT池以曝气2h、沉淀1h、出水1h的工况运行及生物接触氧化反应器的HRT为3h的条件下，系统对氨氮的平均去除率为81．1％，出水氨氮平均浓度为7．0mg／L，满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB／T 18920-2002）的要求。系统对氨氮的去除率随着进水COD浓度的提高而下降，当进水COD为815．3mg／L时，出水氨氮浓度仍可满足GB／T 18920-2002的要求；随着进水氨氮浓度的提高，系统对氨氮的去除率先略有上升后明显下降，为保证出水氨氮浓度达到回用标准，应将进水氨氮浓度控制在50mg／L以下；系统适宜的pH值范围为7～8，pH值过高或过低都会造成系统对氨氮去除率的显著下降。     

高效脱硫脱氨氮菌株的分离、鉴定及特性研究

从具有脱臭功能的曝气生物滤池中分离出一株能同时脱硫和氨氮的菌株TS-1.根据形态学、生理生化特征及16S rDNA基因序列分析结果,初步鉴定该菌株为巨大芽孢杆菌(Bacil-lus megaterium).对菌株TS-1的生长性能和脱硫、脱氨氮性能进行了测试,结果表明,在(30±2)℃、转速为150 r/min的条件下,该菌株的最佳生长pH值为7.0,对数生长期为12～32 h;当S~(2-)和NH_4~+-N分别为80、88 mg/L时,对硫化物和氨氮的去除率分别可达91.8%、96.6%,且去除率随底物初始浓度的增加而逐渐降低.     

生物填料塔净化恶臭废气的研究

以水产饲料企业生产废气中的H2S、NH3和三甲胺为处理对象,研究了生物填料塔净化恶臭废气的性能,考察了进气浓度、流量、循环液喷淋密度对恶臭净化率的影响.采用单负荷、双负荷（H2S、NH3）、三负荷3种方式进气,探讨了恶臭组分之间的相互作用.结果表明：对H2S的净化率保持在100%;对NH,的净化率随进气浓度或气体流量的增加而降低,且H2S的存在有利于NH3的去除,而三甲胺的存在则对NH3的净化表现出竞争抑制作用;对三甲胺的净化效果较好,且H,S和NH3的存在对其净化无明显影响.     

The assessment of the performance of a windcatcher system using computational fluid dynamics

Natural ventilation is increasingly being used in modern residential buildings to minimize the consumption of non-renewable energy and the reliance on active means for environmental control. Innovative green features such as the windcatcher has made use of natural ventilation in residential buildings for increasing ventilation rate. This paper presents a numerical study of assessment of the performance of windcatcher using computational fluid dynamics. A 500 mm square windcatcher system connected to the room has been modeled for different wind speeds in the range of 0.5–6 m/s and four different wind directions. The numerical results generally agree with the published experimental results of a wind tunnel experiment. The numerical results demonstrate that the windcatcher performance is greatly influenced by the external wind speed and direction with respect to the windcatcher quadrants. In all cases studied, the maximum velocity of air entering the room is close to the external wind speed and the windcatcher system is found to be an efficient way to channel fresh air into the room. The study also shows that the airflow rate of the air entering the room increases with the wind speed and slightly decreases with the wind incidence angle when the wind speed is lower than 3 m/s. In addition, the results show that the uniformity of air inlet decreases with increasing the wind speed and the incidence angle.     

A transient transport model for gaseous pollutants in naturally-ventilated partitioned buildings

Natural ventilation is one of the most commonly used methods to remove air pollutants and to improve indoor air quality. This study integrates a resistance model to predict the ventilation rate and a transport model to compute the pollutant concentration in partitioned buildings. The model predictions are validated by a series of wind tunnel experiments with scale-down building models. The concentration variations of tracer gas inside the models were measured by a gas chromatography, and the external and internal pressures were determined by a multi-channel pressure scanner. The verified transport model was then applied to evaluate the influences of external wind speed, initial concentration, opening areas and interior volume on the transient concentration and dispersion time of gaseous pollutants within a two-room buildings. Results of the parametric study indicate that the dispersion time and the ratio of the maximum concentration in the adjacent room to the initial concentration of the room with the pollutant source was about 0.50–0.60, depending on the ventilation rate and interior volume.     

石英砂颗粒冲击破岩数值模拟与影响因素分析

针对复杂地质条件下使用石英砂颗粒破岩并对影响其破岩效率的多种因素进行了流场分析。通过建立喷嘴冲击灰岩的有限元模型,进行了流体介质冲击灰岩壁面的非定常射流分析,研究了入口排量、孔距、喷射角和颗粒直径对破岩效率的影响规律。结果表明,破岩后形成的流道呈扇形放射状分布,进口小,出口大。出口流速在轴向方向呈递减变化,径向方向呈“凹型”分布,流速先增加后减小至零;喷射角或喷嘴直径增大,破岩面积增加,破岩深度减小,其破岩区域的集中性先增加后减小;孔径比或孔距增大,破岩面积减小,破岩深度增加,破岩区域分散性变大;石英砂颗粒直径增加,冲蚀率先增加后减小,湍流动能持续增加后达到稳定状态。     

龙卷风作用下高速列车的运行安全性评估

随着我国铁路线网密度的加大以及龙卷风等极端天气出现的频次增多,列车遭受龙卷风袭击的风险不断增加。利用物理模拟器对列车进行测压试验,通过试验得到的气动力对龙卷风作用下高速列车的运行安全性进行评估。结果表明：受龙卷风气压降和水平风速的共同影响,列车距龙卷风中心不同相对位置时,所受风荷载作用机制明显不同;迎风侧轮轨横向力主要由侧力产生,风速较大时,升力和侧滚力矩对轮轨垂向力的贡献增大;横向力、脱轨系数、轮重减载率等列车运行安全性指标随径向距离的增大先增大后减小;列车运行安全性指标随风速、车速的增大而增大,列车安全运行的龙卷风临界风速值随车速的增大而急剧减小,其中,当车速为350km/h 时,轮对横向力对应的临界风速仅为11.06m/s。