摘要：寒区有砟轨道中碎石道床在低温冰冻条件下的力学性能与常温明显不同,道砟颗粒间的冻结强度是影响道床动力学特性的一个重要参数。为进一步探究级配碎石在冻结条件下的弯曲力学性能,设计并制备了不同含冰率的冻结碎石集料试样,通过开展室内低温三点弯曲试验,研究了含冰率对冻结试样加载力-挠度曲线及弯曲强度的影响,并分析了冻结试样的断裂行为及断裂耗能情况。试验结果表明,试样的弯曲断裂失效过程可以分为脆性断裂和峰后应变软化型断裂两部分,加载力-挠度全曲线在脆性断裂时出现明显加载力跌落现象,而在应变软化型断裂过程中曲线下降趋势平缓。含冰率的提高显著增大了试样的弯曲强度,含冰率与弯曲强度之间的关系可近似线性表示。高含冰率试样弯曲脆性断裂时试样中部下方可观察到明显的受拉裂纹,并沿着道砟接触面向上不断扩展。含冰率较低时,试样脆性断裂耗能略高于应变软化型断裂耗能,其耗能占总消耗能量的70%以上,试样以脆性断裂为主;随着含冰率增大,试样脆性断裂能占比急速下降,应变软化型断裂逐渐占主体且不容忽视。

摘要：冻土区桩基施工会对土体产生热扰动,融化后的土体回冻时间较长,很大程度降低了桩基的早期承载力。为提高桩体早期热稳定性,往往针对整桩采用单一的回冻措施,缺乏对桩周土体回冻速度差异的考虑,人工干预措施常存在施工不便和成本较高的问题。为解决上述问题,选取了根河至牙克石公路沿线5个钻孔进行地温测试,并分析了土体粒径、含冰率、冻结深度等因素对热扰动后土体回冻能力的影响。试验结果表明,土体粒径相似的情况下,体积含冰率越低,热扰动后的土体回冻速度越快。对于粗颗粒土中的冻结冰,影响回冻速度的主要因素是冻结深度,随着深度的增大,回冻速度先加快后减慢,并在冻结深度的中下部达到回冻速度最大值。细颗粒土的回冻速度也表现出随深度增大而加快的关系,但是明显小于粗颗粒土。地下纯冰层的回冻速度与冻结深度几乎没有关系。在冻结深度相同的情况下,热扰动后的土体回冻速度由快到慢依次为:低含冰率凝灰岩、低含冰率砾石、高含冰率凝灰岩、高含冰率黏土、纯冰层。另外,各测点土体回冻速度最慢的地方均位于冻融界线位置附近。根据本次试验分析,为加快热扰动后桩周土体的回冻,需重点考虑冻融界线深度处及冻结冰含量高的细粒土回冻较慢的问题,在桩基深度范围内采取差异化的人工干预措施,缩短冻土桩基的整体回冻时间,以提高桩基早期强度并降低经济成本。

摘要：为研究用于工业真空制备二元冰的最佳工况,本文基于静态闪蒸理论,设计并搭建了一套固体吸附条件下乙醇溶液真空闪蒸制冰实验系统。在同一初始压力下(100 Pa),研究了不同乙醇浓度、环境温度和多壁碳纳米管尺寸对静态闪蒸制冰特性的影响。结果表明:乙醇的添加在防止重结晶的同时可以降低蒸馏水真空闪蒸制冰的过冷度,较高浓度的乙醇溶液不利于闪蒸制冰,5%质量浓度的乙醇溶液闪蒸特性稳定,可将蒸馏水过冷度降低60. 62%,较适合静态闪蒸制冰;随着环境温度升高,闪蒸室内溶液闪蒸量增大,随着环境温度从10℃升至20℃,闪蒸率从25. 45%增至44. 04%。较低的环境温度有利于真空闪蒸制冰;随着添加多壁碳纳米管粒径的减小,乙醇溶液过冷度减小,当多壁碳纳米管外径为5~18 nm时,真空闪蒸的含冰率相对于5%质量浓度的乙醇溶液提高51. 45%,相对于蒸馏水提高38. 22%。过冷度相对于5%质量浓度的乙醇溶液降低24. 36%,相对于蒸馏水降低70. 21%,对于减小蒸馏水过冷度和提高含冰率效果显著。

摘要：为了确切了解外部参数对冰浆含冰率及冰浆制冷能力的影响,采用了不同加热量和不同流速下的冰浆的融化过程对比分析的试验方法,对不同时间、不同加热量、不同流速下的换热器进出口的冰浆的进出口温度、含冰率进行了测试。结果表明,在各种实验状态下,出口温度达到-3.95℃以后,进出口温度都急剧升温阶段;基于不同的质量流速和加热功率,水平管路内部冰浆的持续时间与质量流速、加热功率呈反比,在一定基础上为冰浆空气冷却器设计参数的确定提供技术支撑。

摘要：动态冰蓄冷是储能领域中广受制冷界重视的潜热储冷技术,基于平板刮削方式设计并搭建了小型动态制备冰浆实验装置,通过测试制冰溶液的动态结晶降温曲线、不同结晶时刻的含冰率和冰晶当量直径,分析了结晶时间、载冷剂温度、添加剂种类与浓度、刮削速度等因素对冰浆制备过程动态结晶特性的影响。结果表明:刮削速度低于200 r/min,溶液结晶过冷度随刮削速度的增大而增大,冰浆的含冰率以及冰晶粒径均随结晶时间的增加而增大,在冰晶粒径较大时刮削作用引起冰晶颗粒聚并、破碎,导致冰晶粒径增大减缓甚至减小;随添加剂浓度的增大,冰浆含冰率增大速率与冰晶粒径增大量均有所减小,且强极性无机化合物对冰晶生长的抑制效果好于乙二醇等醇类化合物。

摘要：为解决水源热泵系统因水源水温较低和水资源匮乏而无法实施应用的难题,本文主要对冷水相变能热泵系统性能进行实验研究。提出了一种利用间歇式热融冰和机械刮冰相结合的除冰方法,实现了系统的取热结冰、除冰和再结冰的不间断循环,保证冷水相变能热泵系统连续稳定供热。同时,给出了冷水相变能系统的组成,系统的设计运行工况和运行原理,并以青岛科创蓝公司的办公楼和职工宿舍楼提供冬季供暖服务为实验对象,通过构建实验台,测试并追踪系统的运行工况和末端供热用户温度。实验结果表明,系统的运行效果良好,实际运行工况与设计工况相符,且可以保持室内供热温度稳定于18℃左右,此外,实验得出系统的能效比COP在3.38左右,具有显著的节能效益。该研究具有广阔的应用前景。

摘要：介绍一种二元冰的制取设备,并通过工程设计实例说明动态二元冰在低温送风空调工程应用过程中如何控制温度和二元冰的含冰率(IPF)这两个关键参数。工程运行结果表明:在制冷速度、功率消耗及经济性等方面,使用二元冰的低温送风系统有其明显的优越性。