长沙地区低温粮仓双层通风屋顶最佳保温隔热层厚度分析

粮仓围护结构保温隔热性能对储粮安全和粮仓能耗有重要影响。粮仓屋顶面积大,是粮仓围护结构接受太阳辐射最强的部位,外界热量主要通过屋顶传入粮仓,因此屋顶是粮仓围护结构保温隔热设计的最重要部位。双层通风屋顶、高反射率的屋面隔热涂料和保温隔热材料等节能技术近年来在粮仓屋顶设计中得到迅速发展和应用。考虑屋顶不同外表面太阳辐射反射率和自然通风对双层通风屋顶传热的影响,该文给出并试验验证了多层屋顶非稳态传热模型和双层通风屋顶传热模型,利用经过验证的屋顶传热模型进行屋顶能耗计算,采用经济性模型和全生命周期理论对长沙地区低温粮仓普通屋顶和双层通风屋顶最佳保温隔热层厚度进行分析,并对采用最佳保温隔热层厚度时的生命周期总投资、净收益及回收周期进行计算和比较分析。研究结果表明:屋顶外表面太阳辐射反射率对长沙地区低温粮仓屋顶最佳保温隔热层厚度和经济性有较大影响,双层通风屋顶可以减小屋顶最佳保温隔热层厚度,长沙地区低温粮仓可采用双层通风屋顶和高反射率的屋面隔热涂料降低粮仓能耗,减少因能源消耗而引起的环境污染问题。长沙地区低温粮仓普通屋顶挤塑聚苯乙烯和膨胀聚苯乙烯最佳保温隔热层厚度为0.106~0.183 m,生命周期内最大净现值为417~633.38元/m2,投资回收年限为2.39~2.96 a。低温粮仓屋顶最佳保温隔热层厚度随屋顶外表面太阳辐射反射率的增大而减小,双层通风屋顶可以减少屋顶保温隔热层投资回收年限。该屋顶最佳保温隔热层厚度确定方法对于指导低温粮仓屋顶保温隔热设计具有一定指导意义。     

改进颗粒组构力学模型模拟筒仓卸粮成拱细观机理

现有研究表明筒仓卸粮成拱和粮食的内外摩擦密切相关，但现行相关离散元模拟采用单一圆形颗粒，模拟粮食的真实接触面积要小很多，不能客观反映卸粮过程粮食的摩擦情况，也较难还原卸粮成拱现象的细观动态过程。该文针对离散元模拟中圆形颗粒的内摩擦力小于真实粮食内摩擦力的缺陷，在已有PFC离散元程序基础上，添加了黏度系数较大的微型颗粒模拟粉尘，建立了一种改进颗粒组构力学模型，采用几何方法判断圆形颗粒间的接触情况，推导出基本单元间力-位移关系。基于典型事故案例和室内试验成果，采用建立的颗粒组构力学模型模拟了卸粮成拱动态过程中圆形大颗粒间以及圆形小颗粒与仓壁之间的力-位移关系。研究表明在卸粮过程中，切应力在剪切位移达到0.3 mm的过程中，迅速提高，达到最大值切应力的60%，所得的切应力位移图与其应力特征曲线与试验成果基本吻合。以试验结果曲线各点值为标准值，改进后模拟结果曲线值的标准差相比改进前减小37%，说明曲线相似度更高，利用该模型可更加客观反映筒仓卸粮成拱的动态细观机理。该文提出的改进颗粒组构力学模型，不仅可用于模拟卸粮成拱机理模拟，而且对于模拟散颗粒流动特性、散体-仓壁相互作用机理都具有一定借鉴意义。     

反光隔热材料对平房仓隔热效果研究

采用反光隔热涂料处理平房仓仓顶屋面,通过与未处理的平房仓进行温度对比,结果得出:反光隔热涂料具有一定的隔热降温效果,铺设反光隔热材料平房仓内粮堆上层温度较未铺设仓房低大约6℃,能够很好地实现粮食的低温储藏,增加储藏粮堆的稳定性,对保障粮食品质具有重要意义。     

二八灰土回填地下粮仓浮力预警试验研究

地下结构的浮力多以阿基米德定律为基础进行计算,未考虑周围回填土体。该文以某地下粮仓为研究对象,考虑周围回填二八灰土的实际工况,分别进行直径为400(模型筒A)、500(模型筒B)、600 mm(模型筒C)的室内缩尺模型试验。试验包含纯水试验和回填二八灰土试验。纯水试验结果表明,以阿基米德定律计算的实际浮力与模型筒自重(包含模型筒上部约束反力所折算自重)的理论浮力基本一致,模型筒A、B、C的实际浮力与理论浮力的误差分别为0.03%、1%、3%。在回填二八灰土试验中,通过缓慢注水,利用位移计、压力传感器监测模型筒位移及模型筒上部的约束反力,分析了模型筒整个上浮过程中位移和约束反力的变化情况。位移突变值滞后于约束反力突变值,压力传感器读数发生明显变化而位移计读数未发生明显变化所测量的水位为警戒水位,压力传感器与位移计读数均发生明显变化所测量的水位为实际起浮水位。以警戒水位和实际起浮水位作为理论计算依据,得出警戒水位和实际起浮水位时模型筒自重(包含模型筒上部约束反力所折算自重)作用下理论抵抗浮力及计算所得的实际抵抗浮力。警戒水位时模型筒A、B、C实际抵抗浮力为理论抵抗浮力的1.93、2.43、1.66倍。实际起浮水位时模型筒A、B、C实际抵抗浮力为理论抵抗浮力的2.15、3.36、2.96倍。从安全储备方面综合考虑,回填工况地下粮仓在预警水位时实际抵抗浮力为理论抵抗浮力的1.5倍,实际起浮水位时抵抗浮力为理论抵抗浮力的2倍,研究结果为今后地下粮仓及其他地下结构的抗浮设计提供参考。     

高校院级教学督导的角色与责任

院级教学督导体系的建立和完善是大学实施教学质量工程的重要保证。有特定的人员组织系统、按照标准规范体系运行并形成有效的工作机制的院级教学督导,是在校级督导和学院主管教学院长的领导下对教学质量履行监督、检查、指导、总结和回馈等责任的重要的组织机构。在分析和阐述校院两级教学督导角色和责任的相同与不同之处的基础上,指出院级教学督导人员是指导同行教师工作的教学指导专家,是校级教学督导工作的辅助和补充者,是教师课堂教学的提问和批评者,是教师群体特别是青年教师的督促和激励者,是教学质量信息的采集和分析者,是教师师德的行为示范者,是促进高校教学整体改革与发展的建言者。     

浅谈学生参与教学管理的作用及对策

本文从分析学生参与教学管理的意义入手,分析了发挥广大学生在教学管理、自我管理和自我教育中的主体作用,并总结了开展学生参与教学管理的具体措施,为提高高校教学管理质量提供了又一重要途径。     

土力学综合性实验教学探讨

本文通过对综合性实验特点的分析,结合土力学综合性实验的设计和实施,探讨了土力学综合性实验的意义、方法。提出了综合性实验的几个关键问题,综合性实验的教学效果评价结果表明实施综合性实验是必要的、有效的。     

基于直剪试验的稻谷粮堆力学性质研究

为揭示粮仓建设和粮食运输途中粮堆的强度与剪胀特性,开展了在垂直压力为25~200kPa、含水率分别为8.41%、10.59%、13.88%和16.25%条件下的稻谷直剪试验。结果表明:稻谷粮堆剪切变形可分为弹性变形、塑性变形和籽粒压缩3个阶段;不同含水率下,稻谷粮堆强度特性基本符合莫尔-库伦强度准则,随着含水率增加,稻谷粮堆粘聚力逐渐减少,内摩擦角逐渐增大;含水率对稻谷粮堆的剪胀特性影响不明显,但随着垂直压力的增大,其剪缩性越明显;在垂直压力较小的条件下,含水率对稻谷粮堆的抗剪强度影响较大,随着垂直压力的增大,含水率对抗剪强度的影响逐渐减小。研究结果可为粮食仓储和运输、装载粮食机械的设计、粮堆数值仿真建模提供参考。     

基于卸料流态模拟与观测的储粮仓壁动态压力增大机理研究

粮食筒仓在卸料过程中产生的动态侧压力是筒仓破坏的重要原因。该文基于室内粮食筒仓卸料模型试验,利用高速摄像仪拍摄筒仓中心卸料的全过程,运用图像处理技术分析贮料的流动形式,并测量卸料过程中产生的动态侧压力。在此试验的基础上,利用颗粒流程序PFC3D(particle flow code in 3 dimensions)进行数值模拟,追踪特定颗粒的运动情况。通过比较试验与数值模拟结果,从流态方面探索深仓中心卸料时超压现象产生的机理。研究表明:筒仓在卸料过程中动态侧压力在测点深度4 m的位置达到峰值15.92 kPa。卸料时存在着整体流动和管状流动2种流动形式,2种流动形式的混合区域主要分布在高径比约为1的高度位置,即中上部贮料进行整体流动,底部贮料进行管状流动,且底部贮料流动速度大于中上部贮料的流动速度。在2种流动形式混合区域容易产生承压拱,承压拱的存在阻碍了中上部贮料的正常流动,导致在该区域内产生明显的超压现象,最大超压系数达到2.5。通过研究筒仓在卸料过程中动态压力的增大机理,可为筒仓的安全设计提供参考。     

基于离散元模拟筒仓贮料卸料成拱过程及筒仓壁压力分布

筒仓卸料时贮料作用在仓壁上的卸料压力出现骤然增大以及震荡分布的现象，该文从贮料的散体颗粒性入手，采用离散元法和模型试验法研究贮料在静止储粮状态和卸料过程中的力学行为，从细观颗粒层次探求卸料时贮料内部土拱效应与宏观仓壁卸料压力增大及产生震荡的本质联系。模型为平底立筒仓，高1.0 m，宽0.5 m，卸料口直径0.1 m，数值模型填充20 400个球形单元，模型试验贮料为大豆。首先，通过分析卸料中仓底压力分布的周期性变化规律，证实了卸料口附近拱效应的存在。然后选取结拱起始、结拱完成及拱塌落3个时间点仓内贮料的力链网络、竖向应力、横向应力、主应力方向和速度场分布，分析了卸料时的拱效应及其对仓壁卸料压力分布的影响。研究发现，卸料中，筒仓底部的卸料口附近有拱形成，其跨度为卸料口直径的4.0倍，高度为卸料口直径的2.5倍。随着物料的流出，卸料口附近的颗粒物质遵循"拱形成-拱塌落"的动态规律，并据此提出了筒仓卸料的动态成拱机制。深高比0.35处，动态压力修正系数最大为2.70。在深高比0.85处，结拱完成时的仓壁压力达到峰值3.57 kPa。分析结果表明，拱的形成是仓壁压力增大的根本原因，动态成拱机制则是宏观仓壁压力产生震荡的根本原因，仓壁压力峰值作用点和最大动态压力修正系数作用点并不一致。动态成拱机制以及由此引发的仓壁卸料压力分布规律，可为构建机理研究的筒仓结构安全设计提供参考。