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切内里基线隧道——穿越瑞士阿尔卑斯山脉的平轨铁路线南段的施工经验 Article

Davide Merlini, Daniele Stocker, Matteo Falanesca, Roberto Schuerch

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第2期   页码 235-248 doi: 10.1016/j.eng.2017.09.004

摘要:
本文总结了在修建15.4 km 长切内里基线隧道(CBT)期间获得的经验,这条隧道为从北向南跨越瑞士阿尔卑斯山脉的平轨铁路线的南段。该项目由直径为9 m 的双管组成,双管之间每隔325 m设置一个联络通道。在线路中部及其南端,应后勤和运营要求,开挖了大型洞室。总开挖长度大约为40 km。隧道穿越阿尔卑斯山处的岩层由各种岩石类型和若干断层带组成。最大埋深达850 m。主隧道和联络通道的开挖通过钻爆法(D&B)进行。支护由锚杆、钢筋网、纤维增强喷射混凝土和(必要时的)钢拱架构成。为开挖进口隧洞,使用了敞开式隧道掘进机(TBM)。大埋深导致岩石受到挤压,这种状况的特征为在穿越较弱岩层时产生较大的各向异性收敛。较弱岩层要求安装可变形支护。在北洞口,隧道(断面增大)穿过A2 高速公路(连接瑞士北部和南部的主要道路轴线)下方,此处埋深较小,且隧道通过的是软地层。为限制地表沉降,成功采用了垂直和近水平喷射灌浆与分部开挖相结合的方法。南洞门位于人口密集的市区。开挖自南洞门开始,包括一

以上海10 km2 的近零能耗区项目为例浅谈作为城市基础设施的人力- 能源-水资源联动系统的地理设计方案 Article

Perry Pei-Ju Yang, Cheryl Shu-Fang Chi, Yihan Wu, Steven Jige Quan

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第2期   页码 182-189 doi: 10.1016/j.eng.2018.03.014

摘要:

日益显著的气候变化对新的城市设计模式提出了巨大的挑战,我们需将如能源、水资源的使用效率等城市系统的性能元素纳入考虑范围。传统的城市设计模式注重形式的设计过程,却缺乏性能维度的考量。地理设计是一种新兴的方法,该方法更加强调系统性思维、数字技术与地理环境之间的联系。本文介绍了该领域大规模合作研究第一阶段的研究成果,并进一步提出了一种用于区域规模城市设计的地理设计方案,以整合可再生能源生产系统、能源消耗系统及雨水管理系统等,并兼顾了人类的城市生活体验。该方案结合了地理信息系统(GIS)、参数化建模技术和多学科设计优化(MDO)工具,可实现协同设计决策。为了实现近零能耗城市实验区的设计,该方案通过了测试案例的反复推演与调整。我们最终的方案有如下3 个特点:①集成的地理设计和参数化设计:方案采用参数化设计方法,通过自定义程序算法生成焦点尺度的原型,并应用地理设计来评估设计方案的性能;②关注设计流程:方案阐述了设计过程中的问题定义标准、信息的选择标准以及设计决策的制定标准;③多目标优化:测试案例通过性能建模生成指标,并通过多目标计算实验得出原理,从中我们可以得知如何改进该设计。本文总结了基于多学科设计优化(MDO)工具的城市设计方案和基础设施系统建模方案,并描述了随后的实施步骤。

关键词: 地理设计     城市设计     城市基础设施     能源表现     迭代过程     多目标优化    

打破学科界限的整合课程学习——全球STEM 课程的开发

Katherine Shirey

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第2期   页码 170-174 doi: 10.1016/j.eng.2018.03.006

通过Twitter的地理位置标记和文本来了解印度金奈基础设施恢复能力的初步研究 Article

Wai K. Chong, Hariharan Naganathan, Huan Liu, Samuel Ariaratnam, Joonhoon Kim

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第2期   页码 218-223 doi: 10.1016/j.eng.2018.03.010

摘要:

地理位置标记是一种使用地理标识元数据来标记数据和信息的过程,文本挖掘是指通过数据分析从文本中获取信息的过程。地理位置标记和文本挖掘这两种方法常被用于分析丰富的社交媒体数据,如视频、网站、文本和二维(QR)代码。它们经常被用来模拟消费者行为和预测市场趋势。本研究使用这两种技术分析在2015 年印度金奈洪灾中获得的数据,从而了解了当地的基础设施的恢复能力。本文对社交媒体(主要是Twitter)的潜在用途进行了概念化研究,这能够帮助我们更好地了解基础设施的恢复能力。研究小组使用特征提取技术从在发洪水期间由印度金奈人发出的推文中提取出Twitter 数据。首先,本项研究指出,这些技术有助于从地理位置标记,包含位置的单词以及每个位置的推文频率来判别基础设施的位置、缺陷和故障程度。然而,要更好地利用推文文本,以及更深入地理解文中使用的词语文化背景、用于描述该事件的词语背景和使用频率最低的词语,还需做出更多努力。

关键词: 社交媒体     洪流     工程设计    

猎鹰重型运载火箭

Lance A. Davis

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第3期   页码 300-300 doi: 10.1016/j.eng.2018.05.001

绿色科技发展的速度什么时候能超越资源开采和污染物产生的速度?

段宁

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第3期   页码 299-299 doi: 10.1016/j.eng.2018.05.016

机械化学法辅助荧光体浸出——稀土回收绿色工程法 Article

Steff Van Loy, Koen Binnemans, Tom Van Gerven

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第3期   页码 398-405 doi: 10.1016/j.eng.2018.05.015

摘要:

稀土元素(REE)是设计和开发可持续能源应用的重要金属。从富含稀土元素的废物流中回收这些元素对实现独立、可持续的未来能源供应至关重要。本研究比较了从绿灯荧光体LaPO4:Ce3+,Tb3+回收稀土元素的两种机制:在湿法冶金酸浸工艺前与溶剂冶金机械化学浸出工艺前的机械活化机制。稀土元素浸出率在机械活化后增加60%,完成机械化学浸出工艺后增加98%。高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)成像揭露了系统元素浸出率增加的原因:浸出与浸出模式的改善可归因于晶体形态从单晶体到多晶体的转变。多晶形材料的雏晶尺寸减小至纳米级,使化学单元出现不规则填充,导致晶体内缺陷颗粒边界的增加,从而增强浸出工艺。发明了一种溶剂冶金法将机械活化与浸出工艺结合成一个步骤,这有利于降低运营成本。其结果是简单、高效的工艺提供了更加绿色的荧光体废物回收替代途经。

关键词: 机械化学     稀土元素     荧光体废物     球磨研磨     溶剂冶金    

使用分布式富碳废弃物模块化生产附加值产品及燃料 Perspective

Robert S. Weber, Johnathan E. Holladay

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第3期   页码 330-335 doi: 10.1016/j.eng.2018.05.012

摘要:

我们对电解反应堆进行了改造和表征,以完善区域和社区规模的废物向燃料或化学品的转换。整个过程必须能够适应各种原料以及具有内在的安全性,并且不应依赖外部设施获得共反应物或增加排热量和供热量。我们目前的方法是基于对含碳废料的水热液化(HTL)生产的生物油进行升级。水热液化可以将各种原料转化为生物油,与其他解构生物质的方式相比,其需要的升级要少得多。我们目前正在研究将电化学过程用于将生物油通过水热液化转化为燃料或更高价值化学品所需的进一步转化。我们和其他研究者已经证明,电化学还原可以提供足够的反应速率,以及在很小的程度上提供一些必要的通用性。此外,电化学反应器必须在反应器的一侧氧化(去除电子)并在另一侧还原(添加电子)。因此,原则上,这两种类型的反应可以结合以升级生物油,并同时改善在上游水热液化中用作反应物和载体的水。在这里,我们对假定流程、可能的转换化学和水热液化电化学过程的经济性进行了概述。

关键词: 减少污染物的产生和排放     化学工程    

含高浓度无机颗粒的有机废液分离及回用技术 Article

汪华林, 付鹏波, 李剑平, 黄渊, 赵颖, 姜来, 方向晨, 杨涛, 黄朝晖, 黄诚

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第3期   页码 406-415 doi: 10.1016/j.eng.2018.05.014

摘要:

有机废液的无害化、资源化处理是环境工程的前沿之一,随着化学品需求不断增加,石油、煤和天然气转化中排放的含高浓度无机污染物的有机废液问题更趋严重。本文通过同步高速摄像技术发现了三维旋转湍流场中颗粒物高速自转和翻转现象,自转速度高达2000~6000 rad·s-1,利用这一现象发明了颗粒物孔隙中有机物旋流自转脱除方法,开发了废液中有机污染物旋流自转回收、无机颗粒物气流加速度分级回用的工艺流程,并成功应用于中国石化第一套自主研发的沸腾床渣油加氢工程示范装置中。该技术与美国T-STAR含废催化剂的有机废液固定床气提技术相比,同温度下催化剂颗粒脱液效率最高可提高44.9个百分点,实现95%脱液效率的处理时间从1956.5 s降低到8.4 s,并实现了外排催化剂颗粒按活性分级进行回用。提出了200万吨/年沸腾床渣油加氢装置的外排有机废液控制及无机颗粒回收利用技术方案,预期可回收柴油3100吨/年,高活性催化剂颗粒647吨/年,降低装置新鲜催化剂消耗量518吨/年,直接经济效益3728万元/年,具有显著的经济、社会和环境效益。

关键词: 有机废液     无机颗粒     旋流脱液     颗粒自转     气流加速度分选    

废锂离子电池中有价金属回收的研究进展 Review

郑晓洪, 朱泽文, 林晓, 张懿, 何艺, 曹宏斌, 孙峙

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第3期   页码 361-370 doi: 10.1016/j.eng.2018.05.018

摘要:

近年来,随着锂离子电池在消费电子产品和电动汽车领域应用的快速增长,导致了废旧锂离子电池的数量和重量呈现快速的增长。废旧锂离子电池中不仅含有有害的重金属,还含有有毒的化学物质,这些有害物质会对生态系统和人类健康构成严重的威胁。因此,从环境保护和经济方面考虑,高效地回收废旧锂离子电池受到了广泛的关注。本文综述了废锂离子电池中有价金属回收的工艺现状,介绍了锂离子电池的结构并总结了废锂离子电池回收技术。值得注意的是,预处理过程和金属提取过程在整个回收过程十分重要,其中金属提取过程主要采用的方法有火法冶金、湿法冶金、生物冶金及其他方法等。通过进一步比较不同回收方法,提出了目前废锂离子电池回收处理过程中主要存在的问题和未来的发展方向。

关键词: 废锂离子电池     有价金属     预处理     金属提取     产品制备     回收    

基于Rough集理论的模糊神经网络构造方法

黄显明,易继锴

《中国工程科学》 2004年 第6卷 第4期   页码 44-50

摘要:

提出了在模糊神经网络中使用Rough集理论进行网络结构设计的方法。由于Rough集理论有强大的数值分析能力,而模糊神经网络具有准确的逼近收敛能力和较高的精度,所以通过两者的结合,可以得到一种可理解性好、计算简单、收敛速度快的神经网络模型。这种网络构造方法的主要过程为:首先,利用Rough集理论对给定数据集进行规则获取;然后,根据这些规则构造模糊神经网络各层的神经元个数及相关参数初始值;最后,用BP算法迭代求出网络的各种参数,完成网络的设计。给出了一个二维非线性函数拟合的实例,进一步验证了方法的正确性。

关键词: 模糊神经网络     Rough集     规则获取     函数拟合    

我国可再生能源中长期(2030、2050)发展战略目标与途径

黄其励,高虎,赵勇强

《中国工程科学》 2011年 第13卷 第6期   页码 88-94

摘要:

基于我国调整能源结构的战略方针和以煤为主要一次能源的国情,根据可再生能源在技术、产业等方面的发展形势,从可持续发展的战略高度和大能源体系的视野,分析了2030年、2050年我国可再生能源发展的战略目标、技术路线、发展重点和保障政策,指出通过重点发展可再生能源发电、大力发展可再生能源热利用和燃气技术、积极努力发展生物质交通燃料技术,使可再生能源从目前的补充能源,逐步提升到2020年的替代能源、2030年的主流能源和2050年的主导能源的战略地位。

关键词: 可再生能源     中长期     战略目标     途径    

节能优先能源战略的经济学讨论

周大地

《中国工程科学》 2011年 第13卷 第6期   页码 11-18

摘要:

从我国面临科学发展和转变经济发展方式迫切需求出发,分析节能降耗的总体经济效益,以探讨实施积极的节能降耗目标的经济合理性。笔者对“十一五”期间节能降耗工作的总体经济效益进行了评估,用数据和事实肯定了“十一五”节能降耗的巨大经济效益;并分析了提高能效对我国“十二五”转变经济发展方式,支持长期可持续经济发展的宏观经济效果及其必要性和合理性。

关键词: 能源战略     节能降耗     节能经济效益     科学发展     经济学    

中国的科学、绿色、低碳能源战略

杜祥琬,周大地

《中国工程科学》 2011年 第13卷 第6期   页码 4-10

摘要:

首先分析了国际能源发展的战略态势和我国能源的形势、存在的主要问题和面临的挑战。接着提出我国能源中长期发展战略的指导思想和原则,强调中国特色的新型能源战略必须体现科学发展观,以科学的供给保障合理的需求。给出了21世纪上半叶我国能源发展阶段的战略定位,阐述了我国“科学、绿色、低碳能源战略”的基本内涵,包括它的6个子战略:a.强化“节能优先,总量控制”战略,提出了煤炭石油消耗“天花板”的概念;b.煤炭的科学开采、洁净高效利用和战略地位的调整,提出了“煤炭科学产能”的概念和“洁净化度”的概念;c.确保油气的战略支柱地位,把天然气作为能源结构调整的重点之一;d.积极发展水电和非水可再生能源,使之成为我国的绿色能源支柱之一;e.积极发展核电是我国能源可持续发展的重大战略选择;f.发展中国特色的适应电源多元化的高效安全智能电力系统,发展非上网等用电方式和储能技术。“科学、绿色、低碳能源战略”是经济与环境双赢的战略,也是应对气候变化国家战略的重要组成部分。“科学、绿色、低碳能源战略”的实施需要强有力的科技支撑,提出了科技支撑的3个层次,给出了21世纪上半叶我国能源发展的展望,最后提出了为实施“科学、绿色、低碳能源战略”的若干重大建议。

关键词: 中国能源     中长期     发展战略     绿色低碳    

我国半导体照明发展战略研究

刘虹,陈良惠

《中国工程科学》 2011年 第13卷 第6期   页码 39-43

摘要:

在详细分析国内外半导体照明产业发展现状和趋势的基础上,提出了我国发展半导体照明的技术路线,给出了不同发展情景下,我国中长期半导体照明节能潜力的预测结果,并对我国半导体照明发展战略提出了若干政策建议。

关键词: 半导体照明     发展战略    

标题 作者 时间 类型 操作

切内里基线隧道——穿越瑞士阿尔卑斯山脉的平轨铁路线南段的施工经验

Davide Merlini, Daniele Stocker, Matteo Falanesca, Roberto Schuerch

期刊论文

以上海10 km2 的近零能耗区项目为例浅谈作为城市基础设施的人力- 能源-水资源联动系统的地理设计方案

Perry Pei-Ju Yang, Cheryl Shu-Fang Chi, Yihan Wu, Steven Jige Quan

期刊论文

打破学科界限的整合课程学习——全球STEM 课程的开发

Katherine Shirey

期刊论文

通过Twitter的地理位置标记和文本来了解印度金奈基础设施恢复能力的初步研究

Wai K. Chong, Hariharan Naganathan, Huan Liu, Samuel Ariaratnam, Joonhoon Kim

期刊论文

猎鹰重型运载火箭

Lance A. Davis

期刊论文

绿色科技发展的速度什么时候能超越资源开采和污染物产生的速度?

段宁

期刊论文

机械化学法辅助荧光体浸出——稀土回收绿色工程法

Steff Van Loy, Koen Binnemans, Tom Van Gerven

期刊论文

使用分布式富碳废弃物模块化生产附加值产品及燃料

Robert S. Weber, Johnathan E. Holladay

期刊论文

含高浓度无机颗粒的有机废液分离及回用技术

汪华林, 付鹏波, 李剑平, 黄渊, 赵颖, 姜来, 方向晨, 杨涛, 黄朝晖, 黄诚

期刊论文

废锂离子电池中有价金属回收的研究进展

郑晓洪, 朱泽文, 林晓, 张懿, 何艺, 曹宏斌, 孙峙

期刊论文

基于Rough集理论的模糊神经网络构造方法

黄显明,易继锴

期刊论文

我国可再生能源中长期(2030、2050)发展战略目标与途径

黄其励,高虎,赵勇强

期刊论文

节能优先能源战略的经济学讨论

周大地

期刊论文

中国的科学、绿色、低碳能源战略

杜祥琬,周大地

期刊论文

我国半导体照明发展战略研究

刘虹,陈良惠

期刊论文