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芦苇杆制备高热值可燃颗粒实验研究
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作者 崔景健 李洪强 +1 位作者 刘丽芳 蔡澄汉 《可再生能源》 北大核心 2025年第6期727-734,共8页
文章以芦苇杆和芦苇杆生物炭为原材料开展了制备高热值生物质可燃颗粒的研究,并测试了其物理性能、热学性能和防潮性能。研究结果表明:当生物炭质量分数为0~50%时,可燃颗粒的密度为1188~1304kg/m^(3)、高位热值为16.75~22.00 MJ/kg、燃... 文章以芦苇杆和芦苇杆生物炭为原材料开展了制备高热值生物质可燃颗粒的研究,并测试了其物理性能、热学性能和防潮性能。研究结果表明:当生物炭质量分数为0~50%时,可燃颗粒的密度为1188~1304kg/m^(3)、高位热值为16.75~22.00 MJ/kg、燃烧速率为3.70%/min~3.24%/min、燃烧后残余率为5.33%~7.05%、单位体积热值为19905.43~28698.51 MJ/m^(3)、吸湿率为17.44%~13.66%;当生物炭质量分数为20%时,生物质可燃颗粒的综合性能最优,此时其密度为1281 kg/m^(3)、高位热值为18.79 MJ/kg、燃烧速率为3.50%/min、燃烧后残余率为5.97%、单位体积热值为24075.11 MJ/m^(3)、吸湿率为14.96%。 展开更多
关键词 芦苇杆 生物质能 生物炭 可燃颗粒 性能分析
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考虑主应力偏转的桩承式路堤土拱效应分析
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作者 张玲 林炜 +1 位作者 周帅 周杰 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1064-1073,共10页
土拱效应是桩承式路堤荷载传递的主要机理之一。基于Terzaghi土柱土拱模型,考虑小主应力偏转对桩承式路堤土拱效应的影响,假定应力偏转角随土拱高度的增加呈线性变化,且小主应力线轨迹为圆弧形,引入小主应力形状系数来表征同一深度处桩... 土拱效应是桩承式路堤荷载传递的主要机理之一。基于Terzaghi土柱土拱模型,考虑小主应力偏转对桩承式路堤土拱效应的影响,假定应力偏转角随土拱高度的增加呈线性变化,且小主应力线轨迹为圆弧形,引入小主应力形状系数来表征同一深度处桩间土平均竖向应力与滑移面竖向应力的关系;然后通过分析等沉面以下桩间土上方路堤填土单元体,建立竖向应力平衡方程,同时利用Winkler地基模型表征桩间土和桩,建立等沉面至桩底的桩-土位移协调方程,解得随桩土差异沉降变化的桩承式路堤土拱高度,以及随土拱高度变化的桩土应力比;最后,结合2个实际工程案例,对比本文方法计算值、实测值以及其他已有理论方法计算值,验证本文方法的合理性。在此基础上,分析路堤高度、桩土刚度比、桩间净距等参数变化时主应力偏转对桩土应力比的影响。研究结果表明:本文方法考虑了主应力偏转,优化了滑移面应力分布;与传统Terzaghi法相比,本文方法土拱高度能随剪应力动态调整;桩土应力比与Terzaghi法趋势一致,但数值更低;桩土应力比和土拱高度随桩土刚度比和路堤高度的增加而增大,桩土应力比随桩间净距的增大而减小,而土拱高度随桩间净距的增加而增大;3个影响因素中,桩间净距对桩土应力比和土拱高度的影响最为显著,路堤填土高度的影响则相对较小。 展开更多
关键词 桩承式路堤 土拱效应 主应力偏转 桩土应力比 土拱高度 桩土刚度比
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基于桩身弯曲破坏的路堤下筋箍碎石桩复合地基稳定分析
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作者 张玲 彭搏程 +1 位作者 徐泽宇 赵明华 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期413-421,共9页
筋箍碎石桩复合地基的稳定分析是其设计计算的主要内容之一,但针对该方面的研究尚不完善。基于路堤下不同位置筋箍碎石桩破坏模式的差异对其进行分区,考虑桩身受压和弯曲破坏,对路堤下筋箍碎石桩复合地基稳定分析方法开展了理论研究。... 筋箍碎石桩复合地基的稳定分析是其设计计算的主要内容之一,但针对该方面的研究尚不完善。基于路堤下不同位置筋箍碎石桩破坏模式的差异对其进行分区,考虑桩身受压和弯曲破坏,对路堤下筋箍碎石桩复合地基稳定分析方法开展了理论研究。首先借鉴钢筋混凝土桩抗弯承载力的计算方法,结合筋箍碎石桩自身物理特性及二次逼近法求解超越方程的思想,提出了筋箍碎石桩临界弯矩理论值的计算方法。随后将桩身临界弯矩和等效抗剪强度概念引入传统极限平衡法进行改进,提出了基于桩身弯曲破坏的路堤下筋箍碎石桩复合地基稳定分析方法。最后通过算例分析对比传统极限平衡法、数值强度折减法与所提方法的计算结果,证明了所提方法用于路堤下筋箍碎石桩复合地基稳定分析的合理性。 展开更多
关键词 路堤 筋箍碎石桩 复合地基 稳定分析 弯曲破坏
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基于自然通风的长沙高校图书馆中庭形态研究 被引量:3
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作者 袁朝晖 周延彬 +1 位作者 崔加楹 张国强 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2020年第4期579-586,共8页
为研究图书馆中庭形态对自然通风的影响,通过对长沙地区的高校图书馆进行实地调研,系统分析该地区高校图书馆自然通风特点和问题,以图式提取该地区高校图书馆中庭基本原型,并根据调研所得图书馆基本数据,建立基础物理模型.采用Phoenics... 为研究图书馆中庭形态对自然通风的影响,通过对长沙地区的高校图书馆进行实地调研,系统分析该地区高校图书馆自然通风特点和问题,以图式提取该地区高校图书馆中庭基本原型,并根据调研所得图书馆基本数据,建立基础物理模型.采用Phoenics软件,在考虑太阳辐射和室内外热环境的情况下,对不同中庭方位、数量以及剖面形式的图书馆原型进行参数模拟.结合自然通风理论,对比数据分析所得结果,最终从中庭布局方位、中庭数量和中庭剖面形式三个方面,提出有利于长沙地区高校图书馆自然通风的中庭空间形态,为该地区高校图书馆被动低能耗设计提供参考. 展开更多
关键词 长沙地区 高校图书馆 自然通风 模拟 中庭形态
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医院门诊室交叉感染风险基础信息调研与人源特性研究 被引量:1
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作者 艾正涛 林晨 贾中坚 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期195-206,共12页
医院门诊室具有人流量大、病毒负载率高、患者免疫力差、医患间近距离接触频繁等特点,是呼吸道传染病传播的高危场所.本研究首先通过对长沙市两所三甲医院的门诊室开展问卷调查和现场调研,描述了门诊室就诊过程中医患人员行为特征,评估... 医院门诊室具有人流量大、病毒负载率高、患者免疫力差、医患间近距离接触频繁等特点,是呼吸道传染病传播的高危场所.本研究首先通过对长沙市两所三甲医院的门诊室开展问卷调查和现场调研,描述了门诊室就诊过程中医患人员行为特征,评估了交叉感染风险,之后基于实验测试和CFD模拟,揭示了患者呼出污染物扩散规律,最后探讨了目前防控措施的有效性.问卷和现场调研结果表明,门诊室防控漏洞较多,即窗户与空调不常开启,通风情况较差,诊室内不设净化器,消毒液使用频次较低,且存在摘下口罩、肢体接触等高风险行为.调研发现,门诊室1名医生1 d最多诊治了70名患者,患者的就诊时长平均为6~13 min左右,诊室内部人员数量最多达到6~8人,且常伴随人员走动,易加速呼出物的扩散,因此严格限制进入诊室的人员数量十分必要.实验测试和模拟结果表明,不同人员呼出物的运动轨迹和峰值浓度之间存在显著差异,展示了复杂的人源特性.呼气模式对于整个过程的峰值浓度影响较小,但呼吸和说话过程会导致面部前方长时间保持高浓度状态.佩戴口罩可以大幅降低污染物水平扩散,但是会造成竖直方向上扩散距离的增加.本研究结果预期为提出和改进门诊室防控措施提供基础数据. 展开更多
关键词 医院门诊 现场调研 气溶胶 交叉感染 人源特性 计算流体力学
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模糊AHP-TOPSIS模型在城市暴雨内涝风险评估中的应用 被引量:5
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作者 周苏华 张清山 +1 位作者 张久长 徐智文 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4788-4798,共11页
在暴雨作用下,大型城市极易发生内涝。基于内涝易发性和脆弱性两方面,选取年均降雨量、坡度、高程及人口密度等12项评价指标,将模糊层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)与逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by S... 在暴雨作用下,大型城市极易发生内涝。基于内涝易发性和脆弱性两方面,选取年均降雨量、坡度、高程及人口密度等12项评价指标,将模糊层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)与逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to the Ideal Solution,TOPSIS)进行组合,构建了城市内涝风险评估体系。以长沙市核心城区为例,进行了内涝风险评价,并利用历史内涝点数据进行了验证。内涝易发性评价结果显示,研究区内高和中内涝易发性区域分别占总面积的12.63%和29.52%,主要位于城市中部和东南部,其中芙蓉区有45.50%的区域内涝易发性高,内涝问题最为突出。此外,研究发现195个历史内涝点分别有36.41%位于高内涝易发区,45.13%位于中内涝易发区。暴雨降雨量、高程和坡度是内涝发生的最重要的3个影响因子。在考虑建筑密度、敏感性基础设施与人口密度等脆弱性指标后,研究区内涝高风险区域占总面积的12.2%,主要位于雨花区及岳麓区等人口和建筑密度较大的老城区。内涝风险评估是提升城市韧性的重要内容之一,研究可为城市内涝防灾减灾以及韧性城市的建设提供决策参考。 展开更多
关键词 公共安全 城市内涝 风险评估 层次分析法 逼近理想解排序法
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住宅辐射制冷-独立新风空调系统负荷比的多目标优化 被引量:3
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作者 张国强 傅凯能 +2 位作者 张帆 许字行 张园园 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期158-168,共11页
为实现辐射制冷-独立新风空调系统负荷比的多目标优化,引入了BES-CFD耦合仿真方法,以长沙市某应用辐射制冷-独立新风空调系统的住宅房间为研究案例,同时研究了不同的送风温差和不同负荷比下的系统能耗及室内热环境,从节能、热舒适和运... 为实现辐射制冷-独立新风空调系统负荷比的多目标优化,引入了BES-CFD耦合仿真方法,以长沙市某应用辐射制冷-独立新风空调系统的住宅房间为研究案例,同时研究了不同的送风温差和不同负荷比下的系统能耗及室内热环境,从节能、热舒适和运行安全性的角度,分析了最佳负荷比范围.结果表明:考虑系统节能性时,不同送风温差的最佳负荷比范围分别为:46%~85%(4℃)、16%~85%(6℃)、3%~85%(8℃),且送风温差较大时更节能.从热舒适角度分析,最佳负荷比范围分别为:20%~72%(4℃)、16%~59%(6℃)、3%~50%(8℃),较小的送风温差具有更大的负荷比调节区间.各工况下顶板与地板壁面温度均高于近壁面空气露点温度,无结露风险.综合考虑节能性、舒适性及安全性的最优负荷比宜取:46%~72%(4℃)、16%~59%(6℃)、3%~50%(8℃). 展开更多
关键词 辐射空调 耦合仿真 负荷比 能耗 热舒适
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基于改进Pasternak地基模型的桩柱式桥墩受力变形分析 被引量:6
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作者 张玲 岳梢 +1 位作者 赵明华 彭文哲 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1817-1826,共10页
倾斜荷载下成层地基中桩柱式桥墩受力变形分析极为复杂。考虑土体塑性屈服特性,提出改进的Pasternak地基模型,结合Timoshenko梁理论,综合考虑桩身剪切变形、“P–Δ效应”、桩身轴力分布等影响,分别建立桩柱式桥墩自由段、弹性段、塑性... 倾斜荷载下成层地基中桩柱式桥墩受力变形分析极为复杂。考虑土体塑性屈服特性,提出改进的Pasternak地基模型,结合Timoshenko梁理论,综合考虑桩身剪切变形、“P–Δ效应”、桩身轴力分布等影响,分别建立桩柱式桥墩自由段、弹性段、塑性段水平位移控制微分方程,继而引入Laplace正逆变换和矩阵传递法,获得倾斜荷载下成层地基中桩柱式桥墩位移与内力的半解析解。并探讨分析桩、土剪切刚度及地基成层性等因素的影响,结果表明:不同长径比下,增大桩身剪切刚度会增大桩身水平位移,但会减小桩身最大弯矩,且桩身剪切刚度的影响在长径比等于5左右达到最大;而土体剪切刚度对桩身水平位移与最大弯矩均有明显减弱作用,与“P–Δ效应”的影响相反;成层地基中,近地表土层强度对桩身水平位移和弯矩影响最大,增大上部土层强度会显著减小桩身水平位移和弯矩。 展开更多
关键词 桩柱式桥墩 改进Pasternak地基模型 TIMOSHENKO梁 矩阵传递法
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中国传统火炕非均质设计与性能优化 被引量:1
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作者 李洪强 毕名达 +4 位作者 阳小华 刘丽芳 周彦 徐峰 张国强 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期165-175,共11页
针对中国传统火炕(Heated Kang)设计不合理导致的炕面温度不均、热舒适性差、热效率低等问题,提出了一种传统火炕的非均质设计方法.为更好地揭示新型火炕设计原理与分析火炕热均衡性、热舒适性等性能,通过CFD模拟平台建模,研究火炕的竖... 针对中国传统火炕(Heated Kang)设计不合理导致的炕面温度不均、热舒适性差、热效率低等问题,提出了一种传统火炕的非均质设计方法.为更好地揭示新型火炕设计原理与分析火炕热均衡性、热舒适性等性能,通过CFD模拟平台建模,研究火炕的竖洞率(竖洞区域占火炕整体区域的比例)、炕板蓄热层厚度以及入口烟气温度、出入口相对位置等关键参数对炕板表面温度均衡度的影响.结果表明,竖洞率为83%,炕板蓄热层厚度为80-50-20 mm(Ⅰ区80 mm,Ⅱ区50 mm,Ⅲ区20 mm),入口烟气温度为275℃,出入口形式为倒卷帘时炕面温度最为均匀,此时炕面温度标准差为5.6℃,而且具有较高的平均温度,为36.4℃.通过采用内部结构非均质设计方法,火炕的表面热均衡性显著提高50%.倒卷帘形式的出入口相对位置在优化炕面温度均匀性的同时,显著提高炕面最低温度9.1℃.该研究结果为传统火炕节能、提高热效率提供新思路,对传统火炕的创新改进具有重要指导意义. 展开更多
关键词 农村供暖 乡村振兴 中国传统民居 热舒适性
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基于频率步进原理的TDR研制及在土体含水率测试中的应用 被引量:11
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作者 陈仁朋 陈卓 +3 位作者 陆明 刘惠斌 王晨光 卢玉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1191-1199,共9页
基于时域无载频脉冲原理的时域反射法(TDR)能够快速准确测试土体含水率,在岩土工程领域有广泛用途。但是目前TDR测定仪器均为进口,国外对中国实行技术封锁。介绍了一套基于频率步进原理的TDR,利用该原理信号源输出的频率分量能够精确获... 基于时域无载频脉冲原理的时域反射法(TDR)能够快速准确测试土体含水率,在岩土工程领域有广泛用途。但是目前TDR测定仪器均为进口,国外对中国实行技术封锁。介绍了一套基于频率步进原理的TDR,利用该原理信号源输出的频率分量能够精确获知,接收信号中的噪声有效被抑制;研制了探针转换器,避免在常态测试区域出现测试盲点,提高测试范围和精度。最后通过水、空气及土体3种介质中含水率测试对比试验,验证了新型TDR测试设备的有效性。 展开更多
关键词 时域反射法 频率步进原理 体积含水率
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基于机器学习算法的盾构掘进地表沉降预测方法 被引量:37
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作者 陈仁朋 戴田 +1 位作者 张品 吴怀娜 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期111-118,共8页
针对有限元、地层损失率等方法难以考虑多参数耦合作用情况下的地表沉降预测的问题,基于BP神经网络(BPNN)和随机森林算法(RF)两种机器学习算法的多参数、非线性拟合能力,提出了预测盾构掘进过程中地表最大沉降以及纵向沉降曲线的预测方... 针对有限元、地层损失率等方法难以考虑多参数耦合作用情况下的地表沉降预测的问题,基于BP神经网络(BPNN)和随机森林算法(RF)两种机器学习算法的多参数、非线性拟合能力,提出了预测盾构掘进过程中地表最大沉降以及纵向沉降曲线的预测方法.通过粒子群算法(PSO)确定机器学习算法的最优超参数,通过k折交叉验证方法提高预测方法的鲁棒性.结果表明BP神经网络的预测结果误差较大,难以预测到较大的地表沉降,随机森林算法能够准确预测地表最大沉降和纵向沉降曲线. 展开更多
关键词 盾构隧道 地表沉降 机器学习 优化
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