板翅式换热器综合性能优化的设计方法

应用给定换热器结构材料而使换热量最大的两侧换热表面的最佳匹配准则和使可用能损失率最小的最佳运行参数准则。利用两个准则间的关系，采用迭代的方式完成换热器的优化设计，使换热器的设计达到材料省、换热效果好及运行费用低的目的，且能在设计阶段实现。     

地埋管换热影响岩土体传热因素及热影响范围分析

该文介绍了地埋管换热器传热模型,对影响地下岩土体传热的地埋管换热功率、持续时间、热泵机组运行的方式与模式、换热器规格、管外回填材料以及地质-水文地质条件等因素进行了探讨,认为周围岩土体热响应范围大小与换热功率大小和持续时间长短、管外回填材料和周围岩土体导热性能高低呈正相关性,热泵机组间歇运行方式有利于地温场的及时恢复,冬季制热夏季制冷模式能削弱单一负荷聚集产生的热影响程度,同等能条件下双U型De32地埋管较单U型De25地埋管热影响范围要大。由于地埋管换热器吸热或放热不平衡而引起的冷热量累积效应,渗流速度越大,热影响范围则越大。济南东部碎屑岩区某模拟夏季工况试验表明,其他条件相同的前提下,8 k W换热功率持续运行,以换热孔为中心,岩体温度响应速率和影响幅度与径向距离成负相关性,距离越近,响应速率和影响幅度越大,反之就越小;47天后,地埋管换热器热影响范围大于5m。     

波纹开缝翅片管换热器传热与流动性的数值模拟

提出一种波纹开缝翅片管换热器,对其传热与流动特性进行三维数值模拟,选择Re范围在1 000到5 000时与平板开缝翅片的模拟相比较。结果表明,在Re小于2 752时,平板开缝比波纹开缝的换热效果好,而Re大于2 752时,波纹开缝比平板开缝换热效果更好,并且波纹开缝翅片管换热器的流动阻力小于平板开缝,因此,Re大于2 752时波纹开缝比平板开缝综合效果更好。     

应变能-莫尔准则及其在岩石材料中的应用

本文应用应变能密度与三向应力圆的等价关系,分析修正了莫尔准则,提出用任意确定静水压力下不同洛德参数的极限莫尔圆包络曲线簇作准则线,即谓之为应变能-莫尔准则线,并引用岩土真三轴试验资料进行验证;最后还得出应变能-莫尔屈服条件,分析了屈服曲面和屈服轨迹的形状等。     

人工地下水流场提高地埋管换热性能分析与模拟:以福建某地区为例

我国南部的气候冬暖夏热，地埋管式群管换热器夏季和冬季所释放或吸收的热量无法达到均衡，运行期间造成的累热效应对地温场的影响不容忽视。针对这个问题，在得出地埋管系统最优设计参数的基础上，提出在换热管附近施加人工流场的优化方案。结合实际工况，利用数值法对优化前后地埋管周围地温场的变化特征进行了水热耦合模拟，对累热效应的影响程度和人工流场的优化效果进行了验证。结果显示，优化前，地埋管运行２０ａ后岩土体的平均温度相对初始地温上升了２２．０５％，地埋管对地温的影响范围有扩大趋势，受地下水流向的作用存在热迁移现象；优化后，地埋管附近平均地温的上升幅度较优化前降低了４６％，温度羽也被人工流场束缚于抽水井附近相对较小的区域，没有引起大面积的地温抬升现象。因此这种设置人工流场以缓解累热效应的方法可在适宜地区进行推广。      

光纤测温技术在地温场监测中的应用

换热功率计算通常采取热响应试验的方式,仅仅通过热响应试验方式无法直观反映地下不同介质换热性能的差异,光纤测温系统恰恰能弥补这种不足。光纤测温监测与热响应试验相结合这种新技术的应用,在黄泛平原尚属首次,论文通过热响应试验期间的光时域光纤监测,取得了翔实数据的基础上,对比分析了不同岩土层介质的换热性能,采取了光纤地温测量这种新型监测手段,对换热试验前及试验期间地温场变化进行了监测,对合理利用浅层地温能这种新能源提供了参数支持。     

“裸管”地热换热器数值传热模型研究

介绍了一种特殊地热换热器———"裸管"换热器,并详细分析了其孔内外的传热;通过合理划分网格,利用有限容积法建立了钻孔内外的数值模型,利用该模型对裸管式地热换热器进行了校核计算。在此基础上,对湖北十堰某工地的实际钻孔进行了现场测试,测试结果和数值计算结果误差在5%以内,证明该数值模型是可行可靠的;此外,由于套管式地热换热器布置形式和裸管的相似性,本文的数值模型对套管地热换热器也是适用的。     

基于K中心点聚类分析的大地电磁阻抗识别

在大地电磁场复杂的观测环境中,信号会受到不同类型或程度的噪声干扰。传统阻抗估计或提取方法(如功率谱法、Robust法等)难以获得稳定的阻抗值。利用大地电磁阻抗的实虚分量特性,受噪声干扰小的信号阻抗分布集中,受噪声干扰严重的信号阻抗分布散乱。引入K中心点聚类分析对阻抗进行提取与识别,并利用阻抗欧氏距离来描述阻抗间的相似性,依据相似性把受干扰小的信号阻抗划分到一类,受干扰大的信号阻抗划分到不同的类。依据相干度准则和紧凑性准则等类的选取准则,甄别出干扰环境中阻抗所在的最佳类。通过仿真实验和实例分析,验证了K中心点聚类分析能在噪声环境中识别出高质量的信号,恢复出真实阻抗值。     

山东铝业公司第二赤泥堆场地下水环境影响评价

山东铝业公司拟建第二赤泥堆场于母猪山石灰石采空区。该堆场运行后将对下游地下水体造成污染 ,pH值将达到 1 1 .3。为此 ,拟采用赤泥、石灰配比为 1∶9的抗渗垫层进行防渗。根据水流运移特征及防渗材料特征 ,评价满足堆场使用 2 0年的最佳垫层厚度为 1 .0m。     

流体流量对竖直地埋管深度的影响

《浅层低温能评价规范》对浅层低温能的定义为:地表深度不超过200 m,温度不超过25℃。《地源热泵工程技术规范》也未对利用的钻孔深度做具体要求。根据实际工程经验与计算,常用100~120 m。其影响深度的因素主要有:地层可钻性,如钻孔越深,可钻性差,相对成本提高;管道直径也影响水流阻力,深度较大则驱动水流功耗增大;管道间距的大小对热短路、回填材料热物性参数等产生较大的影响。该文将根据传热基本原理,进行各种影响因素分析,通过建立数值传热模型,求解一定条件下的换热能力,分析各参数之间的关系,以便于工程设计参考,有助于浅层低温能工程推广应用。     

鲁西地区不同岩性地层热响应试验结果浅析

为研究地埋管换热器在不同岩性地层的换热情况,在鲁西黄河冲洪积平原、山前冲洪积平原和低山丘陵区进行了以粉土、粉质粘土、细砂,粘土、粉质粘土、中粗砂,灰岩和花岗岩为研究对象的热响应试验,初步试验结果表明:每延米换热量(W/m)和平均热导率(W/m·k)花岗岩灰岩粉质粘土、中粗砂粉土、粉细砂。在岩溶地下水富水性强,径流速度快的地段灰岩平均热导率花岗岩。此项研究结果可为不同岩性地层浅层地温能开发利用工程地埋管换热器类型的选择,浅层地温能评价和开发利用提供基础数据。     

Optimized Design of Spacer in Electrodialyzer Using CFD Simulation Method

In this study, the effects of length-width ratio and diversion trench of the spacer on the fluid flow behavior in an electrodialyzer have been investigated through CFD simulation method. The relevant information, including the pressure drop, velocity vector distribution and shear stress distribution, demonstrates the importance of optimized design of the spacer in an electrodialysis process. The results show width of the diversion trench has a great effect on the fluid flow compared with length. Increase of the diversion trench width could strength the fluid flow, but also increase the pressure drop. Secondly, the dead zone of the fluid flow decreases with increase of length-width ratio of the spacer, but the pressure drop increases with the increase of length-width ratio of the spacer. So the appropriate length-width ratio of the space should be moderate.     

流体 花岗岩 金矿

流体地质研究是当代地学研究中的重要前沿课题，已成为发展地质科学、建立新的知识体系的一个主要支柱和知识生长点。本文阐述了当今国内外流体的研究现状、发展水平、流体的涵义、性质、研究方法和研究重点及其与板块构造、变质作用、岩浆作用、成矿作用、成矿作用的重要意义。流体地质为地质科学提出了许多新的研究机会和挑战。该文在简要评述当今花岗岩研究现状的基础上，对花岗岩与金矿的关系进行了深入的讨论，指出了不同成因类型的花岗岩与金矿有着完全不同的关系。人们所说的花岗岩与金矿关系多数情况下应考虑是流体作用的结果。最后指出加强流体地质研究对提高河南地质与金矿的研究水平具有十分重要的实际意义和理论意义。     

高压压汞与核磁共振技术在致密储层孔隙结构分析中的应用: 以鄂尔多斯盆地合水地区为例

孔隙结构制约着油气在储层中的储集能力和流动能力, 是研究致密砂岩储层的关键要素, 也是当前研究的重点和难点问题。以鄂尔多斯盆地合水地区上三叠统延长组长7致密储层为例, 结合高压压汞、核磁共振等分析技术, 对储层孔隙结构、可动流体参数之间的关系进行了深入研究, 主要取得以下认识: ①利用常规方法, 线性最小二乘法将核磁共振T₂谱转换孔隙半径时, 这种通过线性关系得到的结果精度较低, 相关系数为(0.87~0.98)/0.92, 通过分形理论, 计算出压汞曲线对应的拐点, 进行分段换算出对应的T₂, 以此为界限将核磁共振T₂谱分段转换, 结果显示转化后曲线叠合程度高, 相关系数(0.97~0.99)/0.98;②通过分析流体可动性的影响因素, 岩石的物性具有直接的关系, 其中孔隙度更适合表征储层的储集空间大小, 相关性为0.9, 和可动流体饱和度的相关性更好; 孔隙结构特征参数与可动流体参数相关性较好, 致密的孔隙结构制约着流体的可动性。      

Research on infiltration clogging effect and its application prospect in anti-seepage project

Clogging effect, as a new concept in geological engineering, is a phenomenon of permeability decreasing under seeping in reservoir dam foundation of the alluvial and diluvial deposits with deep and thick layer, coarse particle and high permeability in mountains-gully rivers of Tibetan Plateau. A clogging infiltration instrument has been designed successfully and a series of simulation tests have been done. Based on large amounts of data, it is confirmed that the existence of the clogging effect and the law of infiltration clogging is found out. Three indexes are proposed such as "optimal size of particle", "optimal size range of particle" and "characteristic pore", which are closely related with effect of infiltration clogging. The concept and results can offer a new idea to solve problems on anti-seepage of dam foundation in mountains-gully rivers environment and to study artificial clogging, meanwhile supplement of the concept of seepage deformation.     

基于光谱和形状的遥感图像分割质量评估方法

针对多尺度遥感图像的分割质量评估问题,提出了一种光谱和形状相结合的分割质量评估方法。首先,采用超像元方法对图像进行初始分割,将图像过分割为若干区域;其次,根据合并准则迭代合并相邻区域来生成各尺度图像,其中,使用尺度集结构来索引各尺度的区域,使用邻接图来记录各尺度下区域间关系;然后给出各尺度图像形状紧凑性和平滑性的计算公式,并结合各尺度图像光谱特征计算出各尺度图像的同质性和异质性;最后根据贝叶斯风险最小准则选择最优分割尺度。实验结果表明,该方法可以适应不同图像内对象特质,使得最优分割尺度的选择更合理,图像分割效果更佳。     

Impacts of park landscape structure on thermal environment using QuickBird and Landsat images

Urban parks composed mostly of vegetation and water bodies can effectively mitigate the urban heat island effect. Many studies have investigated the cooling effects of urban parks; however, little attention has been given to park landscape structure. Based on landscape metrics, this study has explored the influences of the park landscape structure on its inner thermal environment, taking heavily urbanized Beijing Municipality in China as the study area. Three indices, including the percentage of landscape (PLAND), landscape shape index (LSI) and aggregation index (AI), were used to measure the composition and configuration characteristics of the landscape components inside the parks. The indices were calculated for five landscape types being interpreted from Quickbird images. Urban thermal conditions were measured using the land surface temperature (LST) derived from Landsat TM images. The results showed that the park LST had a negative relationship with the park size, but no significant relationship was found with park shape. For the park’s interior landscape, however, the configuration and composition characteristics of the landscape components inside the park explained 70% of the park LST variance. The area percentage of water bodies and the aggregation index of woodland were identified as the key influencing characteristics. In addition, when the composition and configuration characteristics of the park landscape components were separately considered, the configuration characteristics (LSI and AI) explained approximately 54% of the variance in park LST, which was comparable with that explained by the composition characteristics (PLAND). Thus, this study suggested that an effective and practical way for urban cooling park design is the optimization of spatial configuration of landscape components inside the park.