强迫与混合对流条件下水流顺掠冰柱传热特性

通过实验研究了对流与混合对流条件下水流顺掠冰柱融化过程的相界面移动规律及传热特性。改变冰柱初始尺寸、初始冰柱温度、水流速度与温度等参数,采用工业摄像机记录了冰柱相界面的移动规律,构建了影像实验数据与冰柱相界面传热系数之间的映射关系。通过对实验结果的分析与讨论,获得结论如下：不同速度条件下的平均相界面位置变化趋势相似,相界面随时间呈单调递减幂函数形式变化;平均对流换热系数随水流速度或水流温度的增加而增大,且平均对流换热系数随时间呈递增趋势变化;在不同水流速度或水流温度条件下,Nu 随着Gr／Re 2先增大经过最高点后再减小;获得了水流顺掠冰柱融化过程 Nu 与Gr 、Re 、Pr 及 Ste 之间的经验关联式。     

基于“投资-效益”准则的RC桥墩全寿命总费用

基于性能的抗震设计于20世纪90年代兴起以来,目前在土木建筑方面的文献较多,但是关于桥梁的研究成果较少。采用五级钢筋混凝土桥墩结构性能水平,以钢筋混凝土桥墩墩顶位移角为量化指标,建立了钢筋混凝土桥墩性能水平与钢筋混凝土桥墩位移角限值之间一一对应的关系。将地震危险性分析与最优设防烈度结合起来,建立基于投资-效益准则的RC桥墩全寿命总造价计算的通用框架。     

Fenton接触氧化法强化石英砂—锰砂滤料处理铁锰矿井废水

为了解决目前常用的接触氧化法除铁除锰工艺中铁离子存在时锰离子难去除的问题,本文重点研究了Fenton接触氧化法强化石英砂-锰砂滤料的除铁除锰效率和机理。结果表明:Fenton试剂+锰砂+石英砂工艺除铁锰的效果很好,影响因素的最佳值如下:加入H2O2形成Fenton试剂后可以强化石英砂-锰砂工艺除铁除锰的效果,当H2O2投加量为0.15 mg/L、滤速为8 m/h、pH为7时,铁离子的去除率可达到92%,当H2O2投加量为0.17mg/L、滤速为8 m/h、pH为7时,锰离子的去除率可以达到97%。     

梁式转换层结构设计方案抗震性能对比分析

将梁式转换层应用于三种不同结构形式——框架结构、框架剪力墙结构及框筒结构的抗震性能的对比分析中。首先对三种模型结构的自振周期、层间位移、层间位移角进行对比分析,通过梁式转换层结构应用于框架结构、框剪结构、框筒结构的抗震性能对比分析,得出哪种模型的性能更优越,进而得出梁式转换层更适合应用于框筒结构中。为实际的结构设计提供借鉴。     

盐酸改性粉煤灰净化低温低浊水的试验研究

由于粉煤灰具有良好的吸附性能且富含硅、铝和铁等元素,将其作为助凝剂,用盐酸对粉煤灰改性后与聚合硫酸铁PFS联合使用处理低温低浊水.在用盐酸对粉煤灰进行改性时,研究了振荡时间、振荡速度、盐酸浓度等试验因素对改性粉煤灰吸附助凝效果的影响,得出盐酸改性粉煤灰的最佳试验条件为:振荡器振荡速度80 r/min,100 mL 3.6 mol/L盐酸与5g预处理粉煤灰混合振荡3h,试验温度25℃.改性后粉煤灰的比表面积明显增加,并且粉煤灰中部分硅、铝和铁等元素溶出,转变成具有很好絮凝作用的Al3+、Fe3+和H2SiO3,粘附于粉煤灰表面,在处理低温低浊水的过程中能较好地发挥吸附助凝效果.     

环境矿物改性及对污水中氨氮的吸附试验研究

为了探索污水处理中氨氮的优良吸附剂,对环境矿物沸石、膨润土和粉煤灰分别进行了酸、碱、盐、热改性,并对氨氮的吸附效果进行了对比试验研究。结果表明:5%钠改性沸石对氨氮吸附效果最好;影响5%钠改性沸石吸附氨氮的主次顺序为:投加量吸附时间p H值转速;当氨氮含量为30 mg/L时,5%钠改性沸石在投加量为20 g/L、吸附时间120 min、p H值为8、转速150 r/min的条件下,对氨氮去除效果最好可达88.34%;钠改性沸石对氨氮的吸附机理为:Na+置换了沸石中半径较大的阳离子,使沸石孔道的有效空间变大,空间位阻变小,内扩散速度加快,比表面积加大,吸附能力增强。离子交换后的钠改性沸石电负性增强,且Na+易被NH4+交换,因而NH4+可被钠改性沸石有效去除;5%钠改性沸石对氨氮的吸附符合Freundlich模型,是吸附氨氮的优良吸附剂。     

石灰-粉煤灰-水泥稳定煤矸石混合料的研究

为分析石灰-粉煤灰(二灰)稳定煤矸石混合料用于季节性冰冻地区路面基层的技术可行性,在对煤矸石进行活性、物理、力学和耐久性试验研究基础上,设计了15组二灰稳定煤矸石混合料配合比,并测试了它们在饱水状态下的无侧限抗压强度.结果表明:这些混合料的无侧限抗压强度均能满足高速公路和一级公路对基层和底基层的强度设计要求.以第2组混合料配合比(生石灰、粉煤灰、煤矸石的质量分数分别为5%,15%,80%)为基础,通过不同水泥掺量试件的外观变化、质量损失、强度损失及极限冻融循环次数的抗冻融试验发现,掺入水泥能显著改善二灰稳定煤矸石混合料的强度和抗冻性,当水泥掺量占试件总质量的3%时,混合料的强度及抗冻性都达到了15次冻融循环的工程设计要求.     

深部巷道功能性支护构建及数值模拟研究

为缓解深部巷道“三高一扰动”极端复杂条件的不利影响,提出了巷道功能性支护概念,兼顾围岩支护稳定的同时,具备卸压、阻热抗渗等拓展功能。给出了巷道功能性支护的科学界定,将巷道支护演进历程划分为被动支护、主动支护、协同支护、功能支护等4个阶段,建立了功能支护结构模型。基于初期制备的功能层充填材料,利用多场耦合数值模拟方法,从导热性、渗透性和卸压角度验证了功能性支护系统的可行性。通过对卸压、阻热、抗渗等拓展功能的探讨及数值模拟分析,提出未来预设结构层材料以具备低导热性、低渗透性的泡沫混凝土等材料改良为突破口,拟基于多场耦合理论和能量守恒原理确定功能性支护系统能量匹配关系,实现支护结构参数优化目的。同时,针对更为复杂条件下巷道功能性支护前景进行了展望。以深部巷道综合控制为着眼点,拓展了传统巷道支护功能,将为深部巷道支护提供新思路。     

北方建筑小区雨水径流水质变化规律与处理利用研究

以阜新北方花园小区雨水工程为研究对象,通过对不同强度降雨时,小区屋面和路面雨水取样监测,得到雨水径流的污染状况和水质特性,探讨了北方缺水型城市建筑小区雨水利用的技术途径,提出了小区雨水利用的工艺流程,并进行了弃流井的弃流量分析和混凝实验研究,为北方缺水型城市住宅小区雨水利用提供可靠的参考依据.     

粉煤灰传热的影响研究

近年来国内外竞相开展利用粉煤灰等制备保温材料的研发工作,以粉煤灰传热为研究对象,对粉煤灰内的流场、温度场、高温壁面平均努谢尔数Nu进行研究;采用整场求解法方法进行数值求解,对网格的独立性和计算过程进行了验证;得到了粉煤灰传热一些基本数据,分析了粉煤灰温度场和流场随瑞利数Ra的变化规律。研究结果表明:随着Ra增加,开始流线均匀分布为一个顺时针大窝,逐渐变化为流线集中分布在流场外侧,而在中央基本上保持静止状态;当Ra很小时,无量纲等值线近似于平行高低温壁面的垂直线,随着Ra数逐渐增大,对应的温度等值线近似呈高温至低温的线性变化趋势;Ra小于10~5时,高温壁面Nu基本为2.37～3.31的定值;高温壁面底部努谢尔数Nu数大,最大值为30.8,上部Nu数小,最小值为1.19。