土的基本工程性质及对剑桥模型的简化描述

剑桥模型是英国剑桥大学罗斯柯(Roscoe)等人建立的一个有代表性的土的弹塑性模型,它是以正常固结土和弱固结土试验基础上建立起来的,后来也推广到强超固结土及其它土类,在国际上被广泛的接受和应用。它的理论基础是临界状态土力学和精典塑性力学,而临界状态土力学和精典塑性力学是两门相对较抽象较难学的课程,这样对于很大比例的工程技术人员或学生、部分教师来说不易掌握剑桥模型的实质内容,本文通过对土的基本性质的介绍,和对剑桥模型的简化描述,希望对剑桥模型的理解上有所帮助。     

添加纳米SiO_2对单组分及二元硝酸盐热物性的影响

熔盐作为相变材料,可以用作聚热太阳能电站中的储热介质,通过向基盐中添加不同比例的纳米材料可以显著增强熔盐的热物性。将20 nm的SiO_2纳米颗粒分别分散到硝酸钾、硝酸钠和solar salt (60%NaNO_3, 40%KNO_3,均为质量分数)中制备成稳定的纳米流体,制备的每一种纳米流体都经过溶解、超生、干燥蒸发等过程。采用差式扫描量热法测量熔盐的比热容、熔化潜热、熔点等热物理性质,并采用激光闪射法对基盐和纳米熔盐的热扩散系数进行测量和分析。结果表明,SiO_2颗粒的添加对硝酸钠、硝酸钾和solar salt的熔化潜热、比热容和热导率等热物理性质有显著的影响。与基盐相比,solar salt、硝酸钾和硝酸钠在液态的比热容值分别增加了4.7%~15.89%、3.9%~33.5%、1.9%~11.86%;测得的热导率分别最大增加了17.16%、39.7%、9.5%。     

载体含量对NaNO3/硅藻土复合相变储热材料的性能影响规律

采用混合烧结工艺,通过改变硅藻土载体材料的质量分数制备5种不同参数的NaNO₃/硅藻土复合相变储热材料（CPCM）样品,并对其进行抗压强度测试、热物性测试、能谱表征、微观形貌观察及热性能分析。当硅藻土质量分数从30%增加到35%和40%时,样品抗压强度随之增加,表现出脆性材料特征,当达到45%和50%时,则表现出塑性材料特征。硅藻土的加入和混合烧结处理对NaNO₃的相变几乎没有影响。样品的热导率随温度升高而降低,在同一温度条件下,样品热导率均随硅藻土质量分数的升高基本呈上升趋势,但从30%增加到35%时,热导率的增幅大于从35%增加到50%时热导率的增幅,前者约为后者的8倍。与NaNO₃相比,样品在常温-相变前温度段和相变结束-最高温度段的平均比热容随硅藻土质量分数变化均出现先下降后上升的变化。硅藻土质量分数为35%时,样品内部结构致密,NaNO₃充分均匀吸附于硅藻土的分离独立小单元中。硅藻土质量分数为35%时样品具有较好的抗压强度和储热效果。     

地铁混合储能系统及其功率动态分配控制方法

针对城市地铁制动能量瞬时大功率、短时大能量等引起的牵引网电压安全问题,提出采用超级电容-锂电池组成双DC/DC架构的混合储能系统进行制动能量吸收。通过引入制动电阻辅助分流,研究采用电压分级的方法实现混合储能系统中超级电容、锂电池以及制动电阻的启停控制;同时根据一阶低通滤波法以及基于超级电容荷电状态的动态滤波常数调整方法,优化超级电容组和锂电池组的输出功率,并在MATLAB中搭建了仿真模型。仿真结果表明该控制方法可以有效抑制牵引网电压的波动,同时提高了混合储能系统整体性能和性价比。     

《相变储能专刊:从材料到系统集成与应用》特约主编寄语CSCD

储能技术有多种,其适用范围各异,热能存储(储热/储冷)技术是其中之一.目前全球储能装机容量约为22.4GW,其中抽水蓄能约为91％,其余9％的份额中,热能存储装机容量约为65％——体现了热能存储的重要性.如下图所示,热能存储技术可分为化学热能存储和物理热能存储两大类,其中化学热能存储技术可分为基于可逆化学反应和吸附/吸收两种,而物理热能存储技术则包括显热和潜热(或相变)热能存储两种.     

碳酸锂钠共晶盐复合相变材料的储放热特性CSCD

对以碳酸锂钠共晶盐为相变材料,氧化镁颗粒为陶瓷基体和石墨为导热增强剂的复合相变材料模块储放热性能进行实验研究,并与纯相变材料进行了对比。结果表明,对于储热过程,添加有导热增强剂的复合材料模块储热性能明显高于纯相变材料,且其储热性能随着导热增强剂含量的增加而提高。当石墨质量含量从5%提高到30%时,材料模块整体的储热时间缩短29%。对于放热过程,实验考察了两种放热条件—自然对流和强制对流。结果表明,强制对流条件下材料模块的放热性能要优于自然对流条件下的放热性能。对比纯相变材料,复合材料模块的整体放热速率提高了近33%。     

基于ε-NTU方法和可用能回收率最大化的储热设备建模与优化设计CSCD

为实现可再生能源的大规模利用和工业余热的高效回收,储热技术受到广泛关注和研究。基于集中参数法和效能-传热单元数法(ε-NTU)对储热设备和过程进行了建模和结构优化,以储热设备的可用能回收率最大化为目标,采用搜索算法对设备容量和操作参数进行优化,形成了利用单级/多级的潜热/显热进行热量存储的设备优化设计方法,并通过设计案例证实了算法的可用性和鲁棒性。结果表明,针对基于显热的储热设备而言,存在设备容量和温度操作区间的最佳组合。基于相变潜热的储热设备,存在最优的相变温度。尽管单级潜热储热相比显热储热的可用能回收率稍有降低,但可以极大的减少材料总量。特别地,优化算例表明,多级潜热储热可提升可用能回收率。     

谐趣园

一个艺术家,一个律师,一个电脑专家在一起讨论情人的价值.艺术家描述道:“和情人幽会时,非常害怕恋情暴露产生丑闻,但也因此带来了强烈的兴奋和震颤.”律师评论道:“情人会给当事人带来内疚感,引起离婚,败坏名誉……太多麻烦了,不值得.”电脑专家得意地说:“这是我经历过的最棒的事了,我老婆想我一定是和     

高炉风口破损数据分析及损坏机理的研究

分析了风口破损的统计数据：空腔式风口烧坏占５２％～７０％，磨坏占３０％左右；贯流式风口磨损坏的则高于８０％。从传热、流动及磨损理论入手，深入分析了高炉风口的三种破损机理（冲蚀及熔损；开裂及龟裂；内表面磨损），并提出了防止风口破损的几点对策。     

纳米燃料—一种新的储能载体

提出了以纳米燃料作为储能载体的新概念,即含能纳米微粒或载于溶液中的含能纳米颗粒悬浮液作为二次能源载体。纳米燃料的燃烧过程应用于内燃机在本文中首次提出。讨论了几类潜在的可用纳米能源,包括硅、铝和铁,以及它们的干态与湿态应用形式。纳米燃料颗粒与传统燃料颗粒相比具有显著不同的热物理性质,这些性质改变是由于尺度效应带来的,尤其是纳米尺度下非常大的比表面积增大了氧化过程中的接触面积。纳米尺度下熔点和融化潜热的降低也和尺度的减小密切相关。本文还讨论了纳米储能材料的生产、点火及燃烧的控制、燃烧产物的捕集等有关纳米储能材料实际应用中的挑战性问题。