多排陶粒混凝土复合砌块结构优化设计分析

随着我国建筑节能工作的全面推进和不断深化,促进了新型墙体材料的研究和应用.参考相关规范,选取砌块主规格:长×宽×高=390 mm×240 mm×190 mm,根据空心砌块不同孔排数、交错程度和孔洞率,设计12种内部结构不同的空心砌块.通过有限元软件ABAQUS和加权求和法对混凝土自保温空心砌块进行结构优化设计,将优化后的砌块结构浇制成陶粒混凝土空心砌块,空心砌块孔洞由正交试验优化后的泡沫混凝土填充,定量分析不同配比条件下各种材料对泡沫混凝土热工和力学性能影响程度的大小,得到最优配比:水灰比41％,粉煤灰20％,碳酸锂0.16％,聚羧酸减水剂0.075％,微硅粉含量4％和硬质酸钙0.2％,泡沫混凝土的导热系数和抗压强度分别为0.0602 W/(m·K)和5.2 MPa.结合有限元数值模拟和试验研究,制得优化后的陶粒混凝土复合砌块,平均传热系数▉KC3=0.61 W/(m2·K),平均抗压强度10.11 MPa,强度等级达到MU10,同时满足节能65％的要求.     

基于改进交叉熵算法的电力系统随机生产模拟

蒙特卡洛模拟的计算效率与系统的可靠性密切相关，在其用于高可靠性系统的随机模拟时存在计算效率偏低的问题。为此，提出了一种基于多层交叉熵与对偶变数抽样技术相结合的随机模拟算法。首先使用多层交叉熵构造零方差概率密度函数的近似函数，提高小概率失效事件的抽取概率；其次基于已构造的近似概率函数，采用对偶变数抽样法进行抽样，进一步提高抽样的收敛速度。以IEEE RTS修改系统为例进行了算例分析，算例结果验证了所提出的基于改进交叉熵的电力系统随机生产模拟算法的有效性。     

适于南瓜汁原料益生酵母菌的分离鉴定及发酵工艺优化

本实验以密本南瓜(Cucurbita moschata Duch.)为发酵原料,以山西代县传统发酵酱菜中筛选所得菌株为发酵菌株。采用平皿培养及感官评价相结合的方法筛选出一株能发酵南瓜汁的酵母菌,并对其进行18S rDNA鉴定,采用邻接法(NJ)构建系统发育树,鉴定该酵母为汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)。通过模拟人工胃肠液条件测定菌株耐受性,发现该菌株耐受性较好,菌株存活率可达78.48%。通过单因素及Box-Behnken试验相结合的方法优化发酵工艺,发现接菌量、南瓜浓度、加糖量和发酵时间对工艺优化影响较大;最优工艺为接菌量15.0%,加糖量7.7%,发酵时间58 h,南瓜浓度39.0%,发酵温度32℃,110℃灭菌20 min,验证结果感官评分为91.68,与预测值相差0.37%。酵母菌株的筛选及发酵工艺的优化为发酵南瓜汁的研发应用提供理论依据。     

超高压水力割缝增透卸压规律研究与应用

运用FLAC3D软件模拟不同割缝压力和割缝间距条件下,钻孔周围煤体应力分布特征,分析了穿层钻孔水力割缝煤体卸压规律。通过在赵固二矿实施超高压水力割缝增透技术工艺,有效解决了单一低渗坚硬厚煤层瓦斯抽采技术难题,增大了抽采钻孔卸压范围,大幅提高了煤体透气性。     

豫西雷门沟钼矿水文地质条件分析及涌水量预测

豫西熊耳山雷门沟钼矿床位于东秦岭多金属成矿带东段,是已探明的超大型斑岩型钼矿,前人研究程度高、地质成果丰硕,但对矿床开采技术条件方面研究较少。本次通过地质调查工程、水文地质试验等方法,从水文地质角度,对雷门沟钼矿床水文地质条件进行研究,填补了该方面的空白,丰富了研究成果；采用水文地质比拟法预测未来矿坑最大排水量2613 m³/d,经实践检验结果较为可靠；总结的采坑排水量预测方法、含水层特点、矿床充水因素以及防治水措施,以期对该区域水文地质工作具有参考价值。     

基于萤石溶解/表面转化的含钙矿物表面定向调控浮选技术及机理研究

研究了萤石在白钨矿和方解石表面溶解和转化的可能性, 发现萤石可以在特定的捕收剂体系下作为抑制剂实现含钙矿物的浮选分离。浮选实验结果表明, 萤石作为抑制剂, 在白钨矿和方解石的浮选中, 用量小、作用效果明显; 动电位检测结果证实了萤石能明显降低方解石的动电位, 但对白钨矿基本没有影响; XPS检测结果证明了萤石对方解石的作用主要在于对Ca-O键能的减弱和Ca-F基团的生成, 即在方解石表面生成CaF2膜; AFM检测则可直观观察到方解石表面经过萤石处理之后出现明显的起伏, 印证了离子的侵蚀与CaF₂膜的生成。     

太阳能吸热器内超临界二氧化碳对流换热特性数值研究

为分析聚光太阳能热发电中吸热器内超临界二氧化碳（S-CO₂）在高温非均匀壁面热流密度分布下的对流换热特性，采用ANSYS Fluent软件建立了管排式吸热器的三维数值模型，对其中S-CO₂对流换热特性进行数值仿真，并考虑了吸热器与外界环境的辐射和对流换热，分析了吸热管半周均匀受热、半周周向均匀轴向高斯受热和半周周向余弦轴向高斯受热3种非均匀壁面热流密度分布的影响。仿真结果表明:外界环境的辐射和对流换热对吸热器壁面温度影响较大，相较于未考虑外界环境的辐射和对流换热，考虑辐射和对流换热的壁面最高温度下降6.84%；3种壁面热流密度分布中半周周向余弦轴向高斯受热的吸热器出口温度和壁面最高温度均最高，其壁面最高温度比半周均匀受热高353.4 K；非均匀壁面热流密度分布虽然对吸热器内流体流量分配不均匀性的改善不明显，但可明显削弱流量分配不均造成的各吸热管流体温度偏差的影响。     

析晶温度对低膨胀LAS微晶玻璃的影响

以Li2 O-Al2O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃为研究对象,探究低Li2O掺量(4.13wt％)时析晶温度对微晶玻璃的影响,成功制备出超低热膨胀系数的微晶玻璃.利用XRD、DSC、FTIR、SEM研究了微晶玻璃内部的晶相组成、显微结构.结果表明:在Li2O含量为4.13wt％时,随着析晶温度的提高,平均热膨胀系数(CTE)呈现逐渐增加的趋势,而抗折强度和显微硬度也呈现逐渐增大的趋势.综合分析最佳析晶温度为800℃,此时微晶玻璃的热膨胀系数最小且均为负值,30～300℃、30～400℃、30～500℃温度段的平均CTE值分别为-4.216×10-7/℃、-2.500×10-7/℃、-0.931×10-7/℃.     

采用泡沫铜电极的热再生氨电池性能数值模拟

以采用泡沫铜电极的热再生氨电池（thermally regenerative ammonia-based battery，TRAB）为研究对象，建立了多孔介质内物质传输与电化学反应耦合的稳态模型，计算获得了电池性能及多孔电极内物质传输特性，并研究了电解质浓度和电极孔隙率对电池性能的影响。研究结果表明，从主流区界面到多孔电极内部，阳极氨和阴极铜离子浓度逐渐降低，存在一定的浓度梯度，而且随着反应电流的增大，浓度梯度明显增大。在一定的范围内分别增大阳极氨浓度和阴极铜离子浓度，从主流区向多孔电极内物质传输增强，电池性能均能不断提升；随着硫酸铵浓度的增大，电解质电导率增大，电池性能逐渐提升，但增幅逐渐减小。此外，多孔电极孔隙率也会影响电池性能，本研究中TRAB在电极孔隙率为0.6时获得最高的最大功率(15.3 mW)。     

磷渣-水泥复合及碱磷渣胶凝材料力学性能实验研究

采用磷渣以20％、40％和60％的比例取代水泥制备磷渣-水泥复合胶凝体系(PSC-X)以及用浓度分别为6 mol/L、8 mol/L、10 mol/L和12 mol/L的NaOH溶液制备碱激发磷渣胶凝体系(PSA-X).测试了两种体系的标准稠度用水(NaOH溶液)量、凝结时间、胶砂抗折强度和抗压强度,并结合XRD、TG-DSC和SEM-EDS等技术手段对其进行了物相组成及微观形貌的分析观测.研究结果发现:磷渣的掺入使PSC-X体系的标准稠度用水量降低了13.6％左右.而凝结时间却明显延长.增加NaOH溶液的浓度,PSA-X体系的标准稠度用液量也随之增加,且均高于PSC-X体系.凝结时间则较PSC-X体系明显缩短.适量掺入磷渣,能明显提高水泥胶砂试件的抗压强度;PSA-X体系的抗压强度发展良好,其强度值随激发剂浓度提高而呈下降趋势.PSC-X体系主要有Ca(OH)2、C-S-H凝胶、AFt和C4AHx等水化产物,而PSA-X体系则是Ⅰ型C-S-H凝胶,还有一定量的方沸石存在.