地下室外墙设计探讨

本文针对地下室外墙不同边界条件及受荷情况的静力分析提供相应的计算简图,并提出地下室外墙设计时应注意的事项。     

污水微生物燃料电池的细菌催化剂驯化

采用一种无腔室连续流结构作为微生物燃料电池的反应器,考察了驯化条件和阳极电极材料对无介体微生物燃料电池性能的影响。结果表明,培养液COD负荷、电极材料以及放电电流对微生物燃料电池的性能都有直接影响。在驯化的初始阶段培养液的COD负荷和电流不宜过大,否则会影响厌氧微生物代谢,导致其丧失电活性;以20%PTFE石墨膜作为阳极电极材料,其孔径大小与厌氧微生物个体大小更为匹配,同时也具有较高的孔隙率,表现出最好的阳极性能。     

导热填料对地热井固井材料性能及结构的影响

固井是地热开发过程中重要的一步,向地热井固井材料中掺入导热填料能够有效提升其导热性能,有利于地热能高效开采。通过试验研究了石墨、铁粉和石英砂对固井材料导热系数和抗压强度的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、压汞仪(MIP)等设备,研究了不同导热填料对固井材料微观结构的影响。结果表明,随着填料掺量增加,固井材料的导热系数增大,48 h抗压强度逐渐减小;与铁粉、石英砂相比,石墨对固井材料性能的影响最为显著;石墨、铁粉、石英砂均对固井材料的微观形貌、水化产物以及孔隙结构产生较大影响;填料使固井材料导热性能发生变化的原因是导热填料取代了水泥基体,而使抗压强度发生变化的原因是填料对材料微观结构的改变。     

低雷诺数下串列双圆柱涡激振动的数值模拟

针对海洋立管中常发生的流致振动问题,本文采用自主研发的CIP-ZJU数值模型,对雷诺数Re=150条件下串列双圆柱的涡激振动进行模拟。该模型在笛卡尔网格系统下建立,采用具有三阶精度的CIP方法求解N-S(navier-stokes)方程,采用浸入边界法处理流-固耦合问题。本文仅考虑圆柱的横向振动,具体分析不同间距比和折合速度,并分别考虑上游圆柱固定和自由振动两种工况,得到柱体振动响应、受力响应和流场信息,验证了本模型在处理柱体涡激振动问题的有效性。结果表明:串列情况下下游圆柱的最大振幅要明显大于单柱的情况,双圆柱涡激振动的阻力系数普遍比单圆柱涡激振动时要小;上游圆柱固定时,下游圆柱的振动频率几乎不由斯特劳哈尔频率控制;而当上游圆柱自由振动时,在折合速度4≤Ur≤5时,上游圆柱后方产生两列涡,使下游圆柱的运动范围限制在两列涡之间,可对其振动产生了抑制作用。     

金属等离子体源结构设计及实验研究

设计了具有放电稳定、电弧射流较长、烧蚀率较低的低气压金属电弧源发生器结构,并确定了发生器的材质、冷却方式、结构方案。对设计的金属电弧源进行了实验研究,研究了电极结构、放电电流大小、冷却水这三个因素对金属电弧放电的影响。     

适应扰动的无人直升机姿态跟踪控制

无人直升机在实际飞行过程中,会受到阵风等外界因素的干扰,并且模型不确定性也会对控制效果带来不利影响.为应对这些挑战,本文设计了一种基于扩张状态观测器的自抗扰反步控制器.首先,建立了无人直升机姿态动力学模型.随后,引入扩张状态观测器,用以实时观测由外界扰动和模型不确定性组成的总和扰动.观测得到的总和扰动估计值与基于Lyapunov函数的反步法控制器控制算法相结合,用以消除总和扰动的影响,使得无人直升机在各种飞行条件下均能对运动指令进行快速和准确的跟踪.最后,仿真研究和飞行实验验证了该控制律的有效性.与同等条件下的PID控制器相比,该控制律表现出更优的飞行性能.     

基于Trnsys的地源热泵+冷却塔复合系统运行特性模拟研究

针对夏热冬冷地区地源热泵系统的土壤热堆积问题,以淮南市某建筑为研究对象,通过DeST软件对建筑冷热负荷进行全年逐时模拟分析,完成复合系统容量配置,利用Trnsys软件建立地源热泵+冷却塔复合系统仿真模型,并进行模拟计算。结果显示:系统完全满足建筑供热制冷需求,节能效果明显,年节约能耗3.0×10⁶ kWh,实现了地埋管周围岩土体的冷热平衡,全年土壤热不平衡率19.03%,年温度变化率仅为-0.7%。