云南核桃(Juglans sigillata Dode)对流干燥传质模拟（英文）

在菲克定律与质量守恒定律的基础上建立了模拟云南核桃干燥过程的一维非稳态传质数学模型.通过边界条件的处理,结合云南核桃热风干燥试验,对其干燥过程中内部各层水分分布进行了模拟预测.将含水率的预测值与试验值对比可知该模型与试验数据吻合得很好,试验条件下云南核桃的有效水分扩散系数变化范围为1.14×10-9~1.73×10-9m2/s.干燥初期云南核桃表层的含水率下降速度比内层快得多,之后内层含水率下降速度比表层要快,最终各层含水率稳步下降;从表层到中心,湿度梯度随着干燥时间的增加逐渐减小.分析表明在核桃的干燥过程中,外壳是影响水分扩散的主要阻力之一.该模型有助于云南核桃干燥过程传热传质耦合的研究以及复杂模型的建立.     

生料球粒径对霞石尾矿陶粒孔结构及性能的影响研究

以霞石尾矿为主要原料,辅以自制发气添加剂,烧制了陶粒,结合扫描电镜、体视显微镜、XRD、Image-Pro Plus等手段,研究了生料球粒径对该类陶粒微结构及性能的影响。结果表明:当生料球粒径从3mm增加至20mm时,陶粒内部气孔平均孔径及孔隙率随之增大,筒压强度逐渐降低,吸水率变化不大,强度密度比逐渐减小;当生料球粒径为3mm时,强度密度比最高,此时堆积密度为764kg/m~3,筒压强度达到8.5MPa,大于GB/T17431.1—2010中高强陶粒筒压强度规定。     

含内热源堆积球床对流换热特性的实验研究

为了研究含内热源球床通道内的换热特性,采用直径为8 mm表面氧化碳钢球堆积形成球床,并采用电磁感应加热方式对球床进行整体加热.研究了球床通道内部的功率分布情况和换热系数随热流密度、工质Re的变化规律;并且根据实验数据拟合得到了球床通道内换热系数的无量纲准则关联式,拟合结果与实验结果的偏差在7％以内,符合良好.     

多功能农林保水剂在油葵种植中的应用

以宁夏中部干旱带为靶区,油葵为试种作物,研究膜下滴灌方式下,不同施用深度及施用量的保水剂在油葵种植中的使用效果.结果表明,油葵主要根系分布土层(0~40 cm)的土壤含水率变化趋势基本一致,0~20 cm土层,保水剂用量为4 kg/667 m2、施入深度为20 cm时,土壤含水率均高于其他处理,比同期未施用保水剂的处理高10.8%~41.9%,20~40 cm土层比未施用保水剂的高17.8%~53.6%;叶面积指数也普遍高于未施保水剂的叶面积指数,施量为2 kg/667 m2,深度10 cm时,比未施用的叶面积指数增大1.01%~16.04%,施量为4 kg/667 m2、深度20 cm时,比未施用的产量提高31.6%,但与其他处理差异不显著.在油葵种植中采用4 kg/667 m2的施用量、饱和后沟施20 cm深的施用方法,对油葵生长及产量的促进效果最为明显,可作为宁夏中部干旱带油葵种植中的推荐施用方法.     

粉-粒双层滤料颗粒床对PM2.5的过滤特性研究

为了提高颗粒床对微细粒子的过滤效率,研究了一种粉-粒双层滤料颗粒床过滤器.在内径为100mm的颗粒床过滤实验装置上,对发烟剂产生的微细烟尘粒子进行了过滤试验,采用Welas3000气溶胶粒径谱仪测试床层前后的烟尘浓度和粒径分布,计算全粒级过滤效率和各粒径分级效率.结果表明:颗粒床进气烟尘粒子浓度为138 578.32~187 749.77个/cm3,粒径分布(以颗粒数计)为X50=0.401μm,X95=0.598μm;150mm厚、粒径为0.3~1mm的单一轻质颗粒层在过滤气量为1.413~4.239m3/h时,50min的平均过滤效率为85.317%~89.915%;而由3.0mm厚、粒径为0.106~0.75mm的粉体层和150mm厚、粒径为0.3~1mm的轻质颗粒层组成的粉-粒双层滤料颗粒床的过滤效率为99.805%~99.873%,过滤效率明显提高;过滤气量为2.826m3/h时,粉-粒双层滤料颗粒床17h的平均过滤效率为99.941%,证明可以高效过滤亚微米粒子.     

生活污泥制备轻质高比表面积陶粒的试验研究

以生活污泥为主要原料,粉煤灰和膨润土为辅料,探讨污泥配方和烧成条件对陶粒各项性能(如堆积密度、比表面积和筒压强度等)的影响.通过正交试验确定了较为理想的配方和烧成工艺条件:原料配方(质量分数)是污泥约58%,粉煤灰35%,膨润土7%;烧成工艺条件是烘烤温度120℃,烘烤时间10 min,烧结温度1 100℃,烧结时间45 min.获得高性能的轻质高比表面积陶粒:堆积密度520 kg/m3,比表面积5.01 m2/g,筒压强度3.05 MPa,产品性能指标达到国家相关标准.     

Ce_(0.6)Zr_(0.4)O_2和BaSO_4微纳米粒子的水热合成与表征

具有高热稳定性和高比表面积的铈锆固溶体和硫酸钡在催化中有重要用途.采用以三嵌段共聚物EO20PO70EO20(P123)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或聚乙二醇(PEG)为表面活性剂的水热法合成了高比表面积的Ce0.6Zr0.4O2固溶体纳米粒子和BaSO4微纳米粒子.利用X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜以及选区电子衍射等技术研究了这些材料的物理性质.结果表明,以P123、CTAB或PEG为表面活性剂所合成的Ce0.6Zr0.4O2粒子呈不规则类球状表面形貌,兼有单晶与多晶(混晶)的面心立方结构,粒径为15~30 nm,比表面积为45~64 m2/g;以PEG或P123为表面活性剂所合成的BaSO4微纳米粒子呈多面体状表面形貌,具有单晶正交结构,晶粒边长为80~200 nm,比表面积为6~11 m2.g-1.     

稻壳造孔剂对烧结多孔材料性能影响的研究

稻壳类生物质材料可以作为烧结制品的造孔剂来制备轻质高强、具有良好保温隔热效果的建筑功能材料。在相同的烧成制度下,粉煤灰页岩基体样品的气孔率为37.25%,体积密度为1.42 g/cm3,而掺加了试样体积比15%的0.15~0.3 mm稻壳的试件的气孔率和体积密度分别为41.92%、1.33 g/cm3,当稻壳粒径增至0.3~0.6 mm时,气孔率和体积密度分别为43.80%和1.35 g/cm3。稻壳中的粗纤维和木质素为有机物,对试件的烧成起促进作用。     

三相流化床除CO_2研究

三相流化床除CO_2器(TBD)是一种新型的除CO_2器。用三相流化床作为除CO_2器的研究工作,国内外均未见报导。本文初步探讨了气体速度、喷淋密度、床层静止高度、填料球密度,单个填料球表面积对三相流化床除co_2器的床层压降、床层膨胀高度,出水CO_2含量、脱吸效率、传质系数K_L值的影响。三相流化床除CO_2器与固定床除co_2器相比、在达到同样出水水量和水质条件下,填料高度由3[m]降到0.05～0.1[m],装置直径为固定床的1/2。     

黄土路基回弹模量湿度预估及修正系数确定

为了研究黄土路基湿度与强度的变化规律,调研了大量路基湿度预估模型,结合黄土地区气候环境特征,确定FredlundXing模型作为黄土地区路基湿度预估模型;选取了16种土样做物性参数试验,结合预估模型,得到了黄土路基平衡湿度范围质量含水率为16%~19%,体积含水率为29%~35%;现场实测霍候一级公路、宁夏桃同高速公路以及晋阳高速公路路基平衡湿度,实测值与预估值之差为-1.4%~1.7%;在此基础上,选取7种代表性土样做最佳含水率及平衡湿度情况下的动态回弹模量试验,推荐了山西省黄土路基湿度修正系数,晋北地区修正系数为0.4~0.5,晋南地区为0.5~0.6.     

同时培养法与吸附法微生物固定化对比

为寻找一种适用于菌丝球生物质载体高效、快捷的微生物固定化方法,分别采用同时培养法和吸附法将高效苯胺降解细菌JH-9固定于黑曲霉菌Y3形成的生物质载体菌丝球上,并对两种微生物固定化方法所形成的混合菌丝球的特性和内部结构进行对比．结果表明:在接种细菌数量相同的条件下,同时培养法固定化细菌所用的时间缩短,且在单位时间内固定的细菌数量更多．同时培养法形成的混合菌丝球堆积体积更大,成球总数量更多,球体直径较小,总质量和总相对密度也较小．当采用同一种固定化方法时,混合菌丝球的堆积体积、成球大小与功能菌的接种量成正比;而形成混合菌丝球的总质量和总相对密度却与功能菌的接种量成反比．同时培养法形成的混合菌丝球内部细菌非常均匀地排列生长在每一根菌丝上．     

球磨和立磨高炉矿渣粉体基本特性的比较研究

就小型立磨和闭路球磨 (75 0 m m× 2 5 0 0 m m) 2种粉磨系统制备的高炉矿渣粉体的基本特性进行了比较研究。结果表明 :矿渣粉体是一种具有粘聚性、内摩擦力较高的库仑粉体。无论是立磨还是球磨机磨制的矿渣粉体 ,其粒度分布均符合 Rosin- Ram mler表达式 ,但球磨机矿渣粉体通常具有较大的安息角、自然堆积密度、压缩密度和振实密度 ,在各龄期水化活性指数和胶砂流动度均显著优于立磨矿渣粉体 ,欲获得相当的强度性能 ,立磨磨制的矿渣粉体的比表面积需比球磨矿渣高 10 0 m2 / kg左右。通过分析发现 2种粉体的均匀性系数不同是导致立磨矿渣和球磨矿渣在粉体性能和水化活性指数等方面存在明显差异的重要原因。     

大流动性轻集料混凝土研究

研究了粉煤灰、矿渣、硅灰掺合料对大流动性轻集料混凝土性能的影响。试验结果表明，掺合料单掺效果不及复掺；用堆积密度为503kg/m^3，筒压强度为3．08MPa的页岩陶粒，复合掺入20％的磨细粉煤灰和20％的磨细矿渣，可配制出塌落度267mm、扩展度650mm,28d强度为28．8MPa，表观密度为1804kg/m^3的免振捣大流动性轻集料混凝土；轻集料的物理力学对大流动性轻集料混凝土的性能有重要影响。     

N_2负流柱放电过程仿真(英文)

采用粒子连续性方程耦合泊松方程构建氮气放电流体模型,使用有限元法对该模型求解,获得窄间隙(5 mm)氮气放电过程粒子动力学特性.由仿真结果可知:在均匀电场中,流柱头部粒子密度随放电过程的发展不断增大;流柱头部电子密度及电场强度随初始电子密度的增加而逐渐增大;初始电荷分布直径大小直接影响流柱的发展速度;另外,对于负流柱放电,粒子密度梯度及电场分布随外电场增大而增大.     

基于CFD的铣槽机泥浆运移规律数值模拟及施工优化

以铣槽机泥浆运移过程为研究对象,利用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)中的欧拉两相流模型,对泥浆管中的固液两相流进行模拟,并改变泥浆入口流速、泥浆黏度及密度等基本参数,得到不同参数条件下泥浆整体运移规律。结果表明：随着开挖深度增大,泥浆管压力损失减小,最大颗粒体积分数变化不明显;随着入口流速增大,最大颗粒体积分数呈现先减小后增大趋势,入口流速约为5～7 m/s时具有最小的颗粒堆积浓度;随着泥浆黏度及密度增大,泥浆运移时颗粒堆积情况减少,但泥浆黏度超过2.5 kg/(m·s)时,对泥浆携渣能力的提升作用减弱,泥浆管路压力损失明显增大;对比分析不同地层硬度导致颗粒直径变化对泥浆运移的影响,颗粒直径增大,颗粒堆积情况显著增加。根据模拟结果,对双轮铣地连墙施工提出优化措施,为解决泥浆循环过程中输送阻力大、管道淤堵等问题提供相应指导。     

超轻无机保温板的研制与分析

市场常用EPS,XPS,聚氨酯硬泡等有机保温材料,存在着巨大安全隐患,研发轻质高强、防火防水的保温材料尤为重要.故以玻化微珠、二氧化硅气凝胶颗粒、硅藻土等为轻集料,加入无机胶液,拌匀后装入模具,热压制成板.实验表明,设计表观密度为200kg/m3,而实际表观密度216kg/m3~229kg/m3,分析少量水分被封入玻化微珠内部;导热系数在0.061W/(m·k)~0.090W/(m·k)之间,大空隙及水分导致其偏高;抗压强度在0.27MPa~0.49MPa;吸水率约为12%,板材的大量空隙及玻化微珠封闭不好导致吸水率偏高.     

不同骨料级配透水混凝土的性能研究及其孔隙识别

依据体积堆积理论采用5~10、10~15、15~20 mm单粒级的碎石骨料设计和配制孔隙率分别为15%、20%、25%的透水混凝土,利用相关数学模型探究实测孔隙率与透水混凝土性能相关性,通过平面孔隙二值化识别透水混凝土内部孔隙结构特征。结果表明:透水混凝土的实测孔隙率能达到设计孔隙率的90%以上,与表观密度呈现良好的线性关系,与透水系数和抗压强度均呈现良好的幂函数关系。设计孔隙率的变化对骨料粒径较小的透水混凝土的透水性能影响较大,较小的骨料粒径有利于增加透水混凝土的28 d抗压强度,较大的骨料粒径有利于增加透水混凝土的透水系数。设计孔隙率与骨料粒径的增大均能使透水混凝土内部孔隙等效直径增大,降低孔隙曲折度,改变骨料级配,但骨料粒径的影响作用更为明显,二者的作用机理不同。     

药剂稳定化垃圾焚烧飞灰的工程特性测试研究

对南方某药剂稳定化飞灰填埋场的钻孔试样(5个龄期、3处埋深)开展室内土工特性测试,包括颗粒级配、相对密度、含水量、持水量、渗透系数、压缩特性、抗剪强度等.试验结果表明:稳定化飞灰的平均粒径为0.8~3.1mm,接近于粗砂或细砾;不均匀系数为4.56~10.33,曲率系数为0.32~0.43,属于级配不良;相对密度为1.68~2.56;含水量为16.6%~46.4%,持水量为23.9%~56.7%,具有吸水性能;渗透系数为9.1×10–5~4.5×10–3 cm/s,随着上覆应力的增大而减小;压缩系数为1.21~1.93 MPa–1,具有高压缩性;修正主压缩指数为0.13~0.18;内摩擦角为32.9°~34.2°,黏聚力为14.0~19.5 kPa,后者主要来源于稳定化飞灰的胶结特性;随着龄期的增长,稳定化飞灰的胶结结构逐渐弱化,导致稳定化飞灰的粒径和相对密度减小、持水量增大、渗透系数和抗剪强度降低.对比分析稳定化飞灰的工程特性与生活垃圾的差异,对稳定化飞灰填埋场的设计、运营和管理提出了相应的工程建议.     

药剂稳定化垃圾焚烧飞灰的工程特性测试研究

对南方某药剂稳定化飞灰填埋场的钻孔试样(5个龄期、3处埋深)开展室内土工特性测试,包括颗粒级配、相对密度、含水量、持水量、渗透系数、压缩特性、抗剪强度等.试验结果表明:稳定化飞灰的平均粒径为0.8~3.1mm,接近于粗砂或细砾;不均匀系数为4.56~10.33,曲率系数为0.32~0.43,属于级配不良;相对密度为1.68~2.56;含水量为16.6%~46.4%,持水量为23.9%~56.7%,具有吸水性能;渗透系数为9.1×10–5~4.5×10–3 cm/s,随着上覆应力的增大而减小;压缩系数为1.21~1.93 MPa–1,具有高压缩性;修正主压缩指数为0.13~0.18;内摩擦角为32.9°~34.2°,黏聚力为14.0~19.5 kPa,后者主要来源于稳定化飞灰的胶结特性;随着龄期的增长,稳定化飞灰的胶结结构逐渐弱化,导致稳定化飞灰的粒径和相对密度减小、持水量增大、渗透系数和抗剪强度降低.对比分析稳定化飞灰的工程特性与生活垃圾的差异,对稳定化飞灰填埋场的设计、运营和管理提出了相应的工程建议.     

130 L气升式旋流反应器体积传质系数研究

对于空气⁃水和空气⁃水⁃阴离子交换树脂物系,在体积为130 L（内径为290 mm、高为2 000 mm）气升式旋流反应器（HALR）中,当表观气速为0~0.84 cm/s时,研究了固体装载量、颗粒粒径、有无分离器、不同导流筒形式对体积传质系数的变化规律。结果表明,三相物系的体积传质系数大于两相的体积传质系数;随着颗粒粒径的增大,体积传质系数呈下降趋势;有分离器的体积传质系数大于无分离器的;表观气速较小时,带翅片导流筒的体积传质系数最大。