多级透平三维无粘流场数值诊断方法研究

通过求解三维Ｅｕｌｅｒ方程,并采用“混合平面”法处理动、静叶列间的参数传递和相互干扰问题,对多级透平内部三维无粘流场进行数值诊断。数值算例结果表明,该方法能够较为准确地预测出透平级的总性能参数及内部流场结构,对工程设计核算具有一定的意义。     

碳中和目标下煤炭变革的技术路径

碳中和目标下传统能源体系面临根本性变革,煤炭作为国家能源安全的压舱石,如何引领绿色发展、实现双碳目标是煤炭行业发展的责任。为此,从碳中和目标的客观要求出发,明确煤炭在未来能源体系下不同情景（可控保底、优化保底、核心保底）弹性安全区间中的重要作用;利用全生命周期评价方法厘清煤炭资源全过程碳足迹,探索不同技术路径下煤炭技术变革和创新发展的可行性;最后,提出顺应碳中和愿景目标要求的未来煤炭行业颠覆式变革技术路径,并探讨2条技术路径的优劣性。结果表明：（1）煤炭在未来能源体系下仍可发挥重要作用,尤其是作为保底安全能源不可或缺。在核心保底、优化保底和可控保底等3种情景弹性安全区间中分别占61.5%,47.1%,43.5%;（2） 2019年煤炭全生命周期碳足迹为71.3亿t,其中,发电和供热环节占56.1%,钢铁冶炼占26.6%,煤化工环节占8.1%。推行零碳高效发电、终端电气化和煤制绿氢是煤炭行业实现碳中和目标的技术变革之首选;（3）探讨了UCG-IGCC-CCUS发电技术和UCG-H₂-CCUS制绿氢技术变革的可行性,与超超临界燃煤和IGCC发电相比,UCG-IGCC-...     

干旱半干旱采煤矿区村庄人居环境宜居性评价研究:以大同市南郊矿区为例

受损村庄搬迁安置在我国干旱半干旱采煤矿区是一项非常复杂的工作。由于地形复杂、水源有限、风沙侵袭等原因,干旱半干旱矿区宜居场所其实十分有限,因此搬迁安置前必须进行矿区村庄人居环境宜居性评价,以辅助搬迁决策。本文以大同南郊采煤矿区为例,通过实地调查和遥感分析,构建了以基本生活条件和基本生产条件为评价因素的宜居性评价指标体系,采用等级-分值法和层次分析法构建评价模型,对矿区103个村庄的人居环境质量及其宜居性进行了评价。评价结果表明,人居环境极差、较差、较好、好的村庄分别有51个、20个、8个、24个。与矿区破坏实际情况对比的结果表明,该评价指标体系合理,评价模型有效,可用于辅助干旱半干旱采煤矿区的村庄搬迁决策。     

碳中和愿景下煤炭行业发展的危机与应对

碳中和愿景擘画了国家碳减排与气候治理的宏伟蓝图,但中国经济结构和能源结构决定了该目标实现的艰难。当前煤炭仍是我国能源安全的基石,并将在未来很长时间内一直发挥着巨大作用。如何绿色开采、科学用煤是国家2030年碳达峰与2060年碳中和愿景实现的关键。为此,从"脱碳"与"去煤"非对等关系着手,引入全生命周期视角厘清煤炭行业与下游产业间的减排责任。依据6个不同机构设置的10种情景,选取重要参数,预测未来30 a中国的煤炭需求。审视煤炭行业发展与碳中和愿景之间差距,制定符合国情的从碳达峰—碳中和愿景实现不同阶段的发展路线图。研究表明:(1)盲目"去煤"不符合国情,但煤炭行业要正视国家战略需求与行业发展目标之间的偏差,厘清行业责任以及切合实际义务的减排边界,明确煤电、煤化工等下游利用产生的碳排放不应归于煤炭行业。(2)不同情景下煤炭需求存在巨大差异,大致分为维系现状、适度减少和净零愿景3个区间。所有预测煤炭占一次能源份额均趋于衰减,煤炭行业发展空间大大减少。2030—2050年既是行业存亡的关键期,也是技术变革的活跃期。(3)当前煤炭行业发展、规划以及战略导向与碳中和愿景目标仍存在很大的差距,包括...     

植被恢复类型对露采矿山复垦土壤丰富和稀有微生物类群的影响

植被恢复可促进重构土壤发育,调控生物地球化学循环和发挥生态系统功能。因此深入研究露天矿区植物恢复下土壤丰富和稀有微生物类群变化对改善矿区生态环境至关重要。采集内蒙古准格尔旗黑岱沟露天矿东排土场裸地（CK）、苜蓿（GL）、沙棘（BL）、油松（CF）、杨树（BF）和杨树+油松（MF）6种复垦样地土壤,利用高通量测序、共现网络和相关性分析等探测植被类型对土壤丰富、稀有细菌和真菌群落结构组成和多样性的影响机制。结果表明：(1)不同植被恢复类型对土壤理化性质和酶活性影响存在显著性差异（P <0.05）,有机质（SOM）、铵态氮（AN）和亮氨酸氨基肽酶（LAP）酶活性等均显著高于CK。BL对土壤SOM、硝态氮（NN）和有效磷（AP）积累有优势,显著提高了脲酶（URE）、LAP和碱性磷酸酶（ALP）酶活性（P <0.05）。(2)植被类型显著影响了土壤丰富和稀有微生物群落结构组成（P <0.05）,丰富和稀有细菌种类多于真菌,但真菌丰度变化更为显著,尤其是稀有真菌。不同植被恢复类型的丰富和稀有细菌,及稀有真菌群落Shannon指数高于CK,且与CK的群落结构间存在显著差异（P &l...     

Q420GJ钢双丝埋弧焊接试验

通过双丝埋弧焊接工艺性能试验、焊接接头力学性能试验及组织结构分析等,对Q420GJ钢的焊接性能及相关组织结构进行了研究。结果表明:焊接接头综合力学性能优良,接头抗拉强度达到590MPa,焊缝-40℃冲击功平均值KV2达到119J;热影响区的韧脆转变温度在-30℃附近;焊接接头过热区组织为贝氏体,焊缝中含有较多的针状铁素体。     

东部平原矿区复垦对土壤微生物固碳潜力的影响

东部平原矿区复垦土壤受高潜水影响易返碱、肥力低,固碳菌群可有效提升土壤养分。但复垦如何调控微生物固碳能力及影响机制尚不清晰。为此,选取山东邹城东滩矿8,14,17 a复垦年限和对照样为研究对象,利用功能基因芯片和高通量测序技术探究6个固碳相关菌门和12种固碳基因的变化。结果表明：(1)复垦土壤pH值、溶解性有机碳、土壤β-葡萄糖苷酶和过氧化氢酶活性等均显著高于对照土壤(P<0.01)。复垦17 a后土壤有机碳、微生物量碳、多酚氧化酶活性显著高于对照样,复垦时间效应极显著(P<0.001);(2) 12种固碳基因信号强度随复垦时长不断增大,复垦17 a后已高于或持平对照样,主要分布于酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria);(3)固碳菌群丰度与pH、溶解性有机碳、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶活性之间呈显著相关(P<0.05),多数固碳基因信号强度与pH、微生物量碳、溶...     

考虑变比热的冷却涡轮弯曲叶栅流场的数值模拟

对采用弯曲叶片的某型高压涡轮导向器有／无冷气喷射时的栅内流场进行了数值模拟。应用了以冷气源项反映冷气掺混影响的三维变比热计算方法。结果表明,弯曲叶栅内的冷气喷射导致了马赫数和温度的变化;叶片表面和端壁得到有效的低温保护;在相同冷气流量下,压力面附近温度降低较吸力面明显,冷却气膜的作用也更为有效;栅内二次流对冷气分布有影响。     

冲角对不同掠型压气机叶栅扩压因子的影响

对直、前掠、弯掠和后掠叶片组成的压气机叶栅进行了实验研究,结合叶栅出口能量损失分布和叶片表面静压系数的分布及叶片负荷的变化,讨论了冲角变化对不同掠型压气机叶栅扩压因子的影响以及叶栅扩压因子与叶栅能量损失和叶片负荷的相互关系。结果表明,前掠和弯掠叶栅显著改善了叶栅根部的流动．能够有效防止气流减速造成流动分离的可能;这两种叶栅轴向逆压梯度长度和叶片负荷大小的综合作用是其扩压因子在叶片两端部小于直叶栅的原因。