城市生活垃圾填埋的产气过程实验室模拟

本文探讨了如何在实验室中建立比较符合填埋场实际情况的垃圾填埋模拟实验系统及实验方法；研究了我国以食品垃圾为主要成分的城市垃圾在填埋模拟系统中的产气量和气体组成的变化规律；证明了渗滤液回灌能够明显增加填埋系统的产气量。     

生活垃圾填埋气甲烷含量的影响因子

对影响填埋气甲烷含量的因子进行了实验，结果表明垃圾成分对填埋气甲烷含量有显著影响；对渗滤液回灌无显著影响。调节填埋物含水率在50％－60％，pH6.8-7.2,同时注意保温，提高填埋场的作业水平，有利于填埋气的产生。     

基于深梁试样的压实黏土抗拉强度试验研究

将深梁试样引入压实黏土抗拉强度测试中，分析了不同含水率和干密度条件下的抗裂特性演化规律，包括荷载-挠度曲线、抗拉强度和能量参数。结果表明：压实黏土破坏模式与含水率密切相关，不受干密度影响；含水率和干密度对压实黏土试样抗拉强度影响显著，抗拉强度含水率升高先增大后减小，随干密度增大呈线性递增；断裂耗散能随含水率增大呈先增大后减小变化，高含水率时裂纹延展耗能更多。弹性储备能和裂缝延展能随试样干密度增大逐渐增大，弹性储备能增幅更大。     

垃圾填埋沼气的收集、净化与利用综述

垃圾填埋沼气的回收利用是一项经济可行且对环境有益的技术.本文从填埋沼气的组成及其影响因素出发,探讨了沼气的收集、输送和贮存途径,介绍了当前的净化工艺,最后总结介绍了几种填埋沼气利用技术的特点及其适用性,并提出建立配备填埋沼气回收装置的卫生填埋场应成为我国城市垃圾处理的发展方向.     

2种离子固化剂改善黄土抗剪强度和抗渗性的研究

为了探讨CONAID和LUKANG 2种离子固化剂的固土性能及其影响因素,对不同固化剂掺量、养护龄期、压实度和含水率的固化黄土进行了直剪试验和渗透试验.研究结果表明:随着固化荆掺量、养护龄期和压实度增大,2种固化土的内摩擦角和黏聚力呈上升趋势,渗透系数呈下降趋势,且规律比较接近.其中LUKANG固化剂对黄土抗剪强度和抗渗性的改善效果优于CONAID固化荆.建议在施工过程中选用LUKANG固化剂,掺量宜取0.01%.为了达到更好的抗剪和抗渗效果,应尽量延长固化土的养护龄期,增加压实度.     

不同击实能量下粗粒土颗粒分形特性分析

击实能量荷载引起粗粒土颗粒破碎效应,采用分形理论量化破碎程度。通过室内重型击实试验,设定4种击实能量及5种含水率探究粗粒土干密度变化规律;依据颗粒筛分试验,得到击实前后颗粒粒径分布,分析粒度分形曲线特征,总结分形维数变化规律,阐释能量及含水率引起土体颗粒破碎微观机理。试验结果分析表明,标准重型击实能量作用下干密度在含水率为8%时取最大值,不同击实能量下粒度分形曲线线性关系显著,含水率影响曲线集中程度。粗粒土分形维数随含水率增加均呈先减小后增大趋势,颗粒破碎程度随击实能量增加而加剧。分形维数取极小值时含水率随击实能量增大从10%减小至8%,建议工程压实过程应控制含水量且压实能量不小于室内标准重型击实功。     

紫花苜蓿蠕变特性的研究

通过对紫花苜蓿进行蠕变试验,研究了在不同的初始密度、含水率和载荷下紫花苜蓿草的蠕变特性,建立了保压阶段紫花苜蓿蠕变模型和本构方程,并对含水率、初始密度、载荷对蠕变特性参数的影响进行了分析研究.研究结果表明,含水率的增加均使E2和η1减小;初始密度的增加使E2增大,η1减小;载荷的增加使E1值逐渐增大.     

3种垃圾填埋气预测模型的比较研究

文章分析了3种典型的生活垃圾填埋气预测模型：德国模型、IPCC推荐模型、动力学模型（Marticore-na模型）的机理；以重庆市长生桥垃圾填埋场为例，探讨了3种模型的参数确定，据此预测了相应填埋堆体的长期产气情况，比较讨论了各模型预测结果的差异，并对其适用性进行了分析。结果表明，3种模型反映的填埋气体变化的趋势是一致的，3个模型所产生填埋场气的峰值大小顺序为：IPCC推荐模型（4．2×10^7m^3a/）〉Marti-corena动力学模型（4．1×10^7m^3/a）〉德国模型（3．6×10^7m^3／a）。根据现场实测数据的验证，在封场之前采用德国模型进行测算比较合适：封场之后采用IPCC或Marticorena动力学模型则更加符合实际情况。     

初始含水率对土壤垂直线源入渗特征的影响

为解决现有渗灌系统在深根系植物应用中存在的问题，该文设计了一种垂直线源灌水器，并通过室内土箱试验研究了不同初始含水率条件下砂黄土和塿土的垂直线源入渗特征。结果表明：Philip入渗公式的形式能够较好地描述2种土壤的三维入渗过程；入渗时间一定时，砂黄土和塿土的累积入渗量均与初始含水率之间呈二次函数递减关系；2种土壤入渗的最大径向距离、最大垂向距离、宽深比均与初始含水率之间呈二次函数抛物线关系；2种土壤相比，偏砂性的砂黄土累积入渗量在低初始含水率下较塿土大，但随着初始含水率的增加其减小速度较塿土快，偏黏重的塿土入渗临界初始含水率较砂黄土大，但其入渗范围较砂黄土小。这些结果可为不同土壤条件下的垂直线源灌水技术发展提供参考。     

芦苇不同铺放状态下可压缩性分析

为解决现有芦苇打包机压缩密度低、成型芦苇包质量不稳定的问题,针对不同含水率的芦苇在竖直、平铺和杂乱3种状态进行压缩试验及数据对比分析。结果表明:芦苇压缩过程可分为松弛阶段、芦苇破碎阶段和压紧阶段;当达到相同压缩密度259 kg/m~3时,芦苇在平铺状态下所需的最大压缩力及压缩时间均小于在杂乱铺放状态;芦苇轴向、径向力学差异性明显,在压缩过程中最理想加载方向是芦苇的径向方向,径向平铺状态的压实效果好,致密成型的芦苇包质量稳定;芦苇的体积模量与压缩密度间呈指数型增长趋势,压缩密度越大,抗压缩性能越强。试验结果为设计打包机理顺芦苇碎料装置提供了基础数据和理论依据。     

汽油发动机排放对环境的污染及对策

本文对汽油发动机排放中所含有害气体对人体的危害、对环境污染的原因进行分析，并提出相应的防范措施。     

天然气掺氢双燃料发动机的燃气供给系统设计

随着汽车工业的迅速发展,石油资源匮乏和环境污染问题越来越严重,使用清洁燃料是解决该问题的有效途径,而天然气掺氢是最具可行性的方式之一。为此,针对所选取的S195柴油机,选取天然气与空气的混合方式为进气管预混合方式,氢气利用氢气喷嘴按一定比例喷入进气歧管,进而设计出了天然气掺氢双燃料发动机的燃气供给系统。同时,根据所选S195柴油机确定的一些基本参数,对燃气供给系统的各个零部件进行了详细的设计、计算与选型。     

天然气发动机宽域氧传感器控制系统

研究了基于电控调压器的增压单燃料CNG发动机电控系统,在分析宽域氧传感器的结构和工作原理的基础上,设计了以MPC561为主芯片的宽域氧传感器控制系统,采用CJ125芯片设计了宽域氧驱动电路以及加热电路.设计了基于自适应算法的空燃比闭环控制器,对氧传感器加热温度进行闭环控制和对空燃比进行闭环控制.通过在天然气发动机试验台架上的空燃比闭环试验,验证了所设计的空燃比自适应闭环控制算法可以实现对空燃比的快速、精确瞬态控制,为发动机空燃比智能控制、提高发动机的经济性和改善排放提供了条件.     

工业烟气中CO2直接用于增施气肥的流动及扩散特性分析

工业烟气中的CO₂浓度较低,并且含有不同污染物,能否直接用作增施气肥存在一定的不确定性。为研究将工业烟气中CO₂直接用于农业生产中增施气肥的可行性,对工业烟气排放后的烟气特性、CO₂组成、污染特性进行了分析和评估。基于CFD数值模拟技术,对工业烟气在大棚内的CO₂扩散特性进行了模拟分析。研究结果表明,工业烟气中含有不同的污染物成分可能会对大棚内的环境空气质量产生影响,需经过合理评估并采取适当措施后方可满足农业生产的要求。基于燃煤电厂排放的烟气特点,在CO₂吸收速率为5×10?8 m3/s、烟气稀释倍数为100,控制进入大棚内的SO₂、NO₂、Hg、HF和PM等污染物浓度达到15 mg/m3、8 mg/m3、5 μg/m3、0.2 mg/m3和7.5 mg/m3时,可实现大棚内的污染物浓度达到环境空气质量标准的一级标准（GB 3095—2012）,并且CO₂浓度满足植物生长的浓度要求。不同入口布置方式对大棚内的CO₂浓度影响较大,采用两边和中间同时布点的方案可以较好实现CO₂浓度在大棚内的均匀性要求。因此,工业烟气中的CO₂直接用于农业生产具有可行性,但在实际应用中,应结合烟气中的CO₂浓度、植物的吸收速率、CO₂喷入位置、稀释倍数和污染物浓度进行综合评估,并应用于农业生产。      

双层桨搅拌槽内气液分散特性的CFD-DPM模拟

为研究气液搅拌反应器内气体的分散和返混效果对反应器性能的影响,基于计算流体动力学(CFD)软件Fluent 62,液相和气相分别采用Euler模型和离散相模型(DPM),对双层六直叶圆盘涡轮桨(6-DT)搅拌槽内气液两相流动进行数值模拟,得到了槽内宏观流动场和气含率分布．通过统计不同时刻逸出液面的示踪气泡数量,对搅拌槽内气体停留时间分布进行了分析．研究结果表明:搅拌槽内液相在每层桨区形成了典型的双循环流型,槽内共有4个循环涡存在,气体易在循环涡涡心处聚集导致局部气含率相对较高,而在槽底区和两桨间区局部气含率相对较低;搅拌槽内气体停留时间分布具有单峰和拖尾现象,并受流型、气泡尺寸和操作条件等影响;提高搅拌转速或减小通气量有利于气体在槽内返混和分散．     

大气道压差对气体流量系数的影响

在自行研制的气道稳流试验台上研究了大气道压差对气体流量系数的影响,在实验基础上结合相关的理论知识对其进行分析,为工业化应用提供参考。试验表明,气门升程和气道压差小时,难以形成充分发展的湍流,无量纲流量系数波动较大;充分发展时,可压缩气体的流量系数恒定不变,不可压缩气体的流量系数比真实值偏小,误差大小只与压力比有关,并随着压力比的增大而增大。     

螺旋槽干气密封端面气膜温度场的数值分析

为了解因黏性剪切和压缩膨胀等因素导致干气密封气体流经密封端面时的温度变化,以空气润滑螺旋槽干气密封为研究对象,利用CFD软件的三维数值模拟功能,分别研究了膜厚t、转速n和密封气体压力po对稳态运行时端面气膜温度分布的影响.结果表明:气膜温度沿径向和周向均发生变化,螺旋槽内靠近外径处的气体温度较低.随着膜厚t的增大,气膜的高温区由台区逐渐转移到密封坝区.膜厚t越大,端面气膜的平均温度越低.转速n对于气膜温度的影响明显,随着转速n增大,气膜温度迅速上升.而随着密封气体压力po的增大,泄漏量St逐渐增大,通过泄漏气体带走的热量相应增大,气膜温度相应降低.     

高雷诺数对无量纲参数的影响

研究了高雷诺数对气体滚流强度和流量系数的影响。试验表明,气门升程和气道压差小时,难以形成充分发展的湍流,随着气门升程的增大,无量纲滚流强度和流量系数呈上升趋势,并且波动较大;充分发展时,可压缩气体的滚流强度和流量系数恒定不变,不可压缩气体的滚流强度比真实值偏大,而流量系数比真实值偏小,误差大小只与压力比有关,并随着压力比的增大而增大。     

BP神经网络在废气测量中的应用

针对禽畜养殖场内传感器故障引起有害气体浓度测量数据出现缺失的问题,应用改进的BP算法,构造3层前馈BP神经网络模型,并采用VB编程开发了基于BP神经网络的废气浓度估算系统.该系统具有估算精度高、运行稳定和使用方便等特点,能训练样本数据、估算测试数据和绘制各类相关曲线.用某养殖场3天的实验数据测试系统,训练误差为2.47%,估算缺失数据的最大相对误差为9.9%,最小相对误差为0.07%,平均相对误差为4 5%.系统不仅能仿真应用,而且能直接为有害气体排放总量的计算程序提供有效估算数据,保证了计算的完整性和准确性,具有一定的推广价值.