闽江下游及河口悬浮物时空分布特征及其影响因素

为了解闽江下游及河口悬浮物的时空变化特征和影响因素,于2014~2015年采集了研究区4个季节的水样,并在河口进行了冬、春季2次加密采样。结果表明:从闽江水口水库经河口至外海,悬浮物浓度呈现“低→高→低”的分布特征,并具有春、夏季高于秋、冬季的季节变化特征;河口悬浮物浓度从涨潮至低潮阶段,总体呈现由河端向海端降低的特征,且其浓度冬季高于春季;河口冬季水体混合作用较强,盐度分层不明显;春季盐度分层显著,且涨潮和高潮时河口盐水楔活动影响悬浮物分布;河口最大浑浊带的规模呈现枯兴洪衰的趋势,其位置随潮汐的涨落上下摆动,通常秋、冬季偏上游,而春、夏季偏下游;闽江河口悬浮物时空分布受径流、潮流及盐度分布等影响显著,且强潮流、分支水道、盐水楔等因素对悬浮物的影响被放大,中小型河口更多地反映出各因素及其河口自身特征的综合影响;与中国其他河流相比,闽江河口悬浮物浓度远低于黄河河口,与长江河口相近,高于位于其南侧的珠江河口;闽江河口悬浮物的季节变化特征与其他河流相反;各河口悬浮物随潮周期的变化规律类似;闽江河口总体呈冲刷状态,水动力增强,悬浮物浓度呈上升趋势,对河口地貌、河口生态和港口航运等产生影响。     

粒状层澄清过滤方程及理论解的研究

从理论上详细建立并推导粒状层的澄清和连续方程 ,探讨过滤系数及粒状层内悬浮物比堆积量与悬浮液浓度之间的关系 ,介绍澄清过滤方程的求解过程及所得理论解的代数方程等 .对澄清过滤操作有指导意义 .     

电流变抛光液剪切屈服特性

通过电子显微镜观察了在电场作用下电流变抛光液微粒垂直电极形成的纤维柱状微观结构。根据粒子的结合模型和粒子间的作用力,建立了电流变抛光液的静态剪切屈服应力模型,计算了粒子链的抗剪切强度。在屈服应力测试装置上进行了电流变抛光液的静态剪切屈服应力实验,得到了磨料种类、浓度和粒度对电流变抛光液的剪切屈服应力的影响规律,并通过实验对理论模型进行了验证。     

变角剪切下煤样力学特征及声发射特性

为了研究剪切角度对原煤煤样破裂过程及声学响应的影响,利用变角剪切模具和声发射系统对煤样进行了剪切实验,得到了剪切角度诱发煤样破裂的力学机理,分析了变角剪切煤样损伤破坏声学特性.结果表明:煤样破坏不仅要克服岩石的内聚力,也要克服正应力引起的摩擦力.剪切角度与正应力、剪应力、峰值载荷和刚度呈现负相关.随着角度的增加,压密阶段、弹性阶段、塑性阶段,均呈现缩短的趋势.煤样损伤破裂过程经历了低能、低计数阶段、活跃阶段、剧烈阶段和稳定阶段.声发射活动随着剪切角度的增加在逐渐减弱,低频段随着剪切角度的增大在逐渐降低;高频段服从密集—稀疏—再密集规律,但波动范围及波动量逐渐变小;中频段服从稀疏—密集—无规律.不同剪切角度所体现的峰频特征不一致,可通过低频增大和高频减弱来预判煤样的破断.     

改性沸石对水溶液中甲基橙的吸附动力学研究

以氢氧化镁改性沸石为吸附剂,研究了其对水溶液中甲基橙的吸附性能.用准一级和准二级动力学、Elovich、粒子扩散及Fick动力学等方程对不同浓度、吸附时间的吸附曲线进行分析,研究了其吸附动力学机理.结果表明:改性沸石吸附甲基橙是复杂的非均相扩散的化学吸附过程,吸附过程由膜扩散和粒子内扩散联合控制,并通过Fick方程计算了吸附过程的有效扩散系数.     

激光差分探测的悬浮物浓度测量技术研究

为了实现对烟雾、粉尘等悬浮物浓度的实时检测,提出一种基于激光差分探测的悬浮物浓度测量方法.通过研究激光在悬浮颗粒中传输时的特性,获取了悬浮物浓度与光强之间的衰减关系;借助于参考光路与测试光路做信号差分放大,消除了其他外界干扰光以及环境对测试精度的影响;搭建了基于激光差分探测的悬浮物浓度检测系统,对测量方法进行了验证.研究结果表明:通过对悬浮颗粒的检测,在不影响悬浮物颗粒分布特征的前提下,可实现对浓度的实时检测,其测量精度优于12%,验证了该测量方法具有实际可行性.     

含聚污水压力式深度过滤工艺模式构建及优化

以对含聚污水进行深度处理、满足回注为思路,数值模拟研究含聚污水经普通处理后进一步开展深度过滤处理的可行性及潜力。通过分析比较过滤流场的油珠及悬浮物粒子聚集分布、过滤出水水质含油与悬浮物质量浓度变化,以及除油率和悬浮物去除率的定量,构建并优化了适合于含聚污水压力式深度过滤的工艺模式。结果表明,“双层级配滤料+三层级配滤料”两级深度过滤工艺模式可依靠水力、界面效应实现进一步截污,再现出稳定的过滤性能,综合除油率和悬浮物去除率分别达到87.78%和87.11%,滤后水质的含油、悬浮物指标均可控制在深度处理水源要求的5 mg/L以内,是含聚污水深度处理的一种潜在过滤工艺模式,为有效应对油田化学驱三次采油开发中的水质问题提供了依据。     

坝区岩体的剪切蠕变经验方程及参数数值反演

岩体的剪切蠕变特性是影响坝区边坡岩体变形与长期稳定性的重要因素之一。利用现场剪切蠕变试验数据回归拟合得到了坝区“硬、脆、碎”辉绿岩脉的剪切蠕变经验方程,并由最小二乘法得到了剪切蠕变经验方程的拟合参数;提出了可以真实模拟现场剪切蠕变试验过程以及岩体实际地层分布情况的蠕变参数数值反演分析方法。通过对比分析可知,回归拟合变形值及数值反演计算变形值均与试验变形值比较接近,最大误差均未超过8％,表明剪切蠕变经验方程能有效反映坝区岩体的剪切蠕变变形特性,且建立的剪切蠕变数值模型也是合理可靠的,这为深入认识和了解坝区辉绿岩脉在不同应力水平下的剪切蠕变力学特性提供了重要的试验和理论依据,也为坝基边坡工程稳定性分析和设计提供了技术参数保证。     

单一矩形纤维扩散效率的数值研究

通过用数值法求解粒子浓度输运方程,对单一矩形纤维的扩散效率进行理论研究,结果表明,用这种矩形排列模型的结果与前人的研究结果一致。     

内外单螺带—锚搅拌槽中粘弹性流体的流速分布和混合时间

本文用照相法测定了内外单螺带锚搅拌槽中高粘牛顿流体和粘弹性流体的流速分布,用示踪粒子法和脱色法分别测定了循环时间和混合时间,结果发现: (1)在低Re~*数下,对于同一转速,粘弹性流体的切向速度大于牛顿流体,而轴向速度则小于牛顿流体。 (2)在槽中的低剪切区,两种流体的剪切率分布相差不大,而高剪切区的剪切率和全槽平均剪切率都是粘弹性流体的大。 (3)粘弹性流体的混合时间NT_M和循环流量N_q与牛顿流体和假塑性流体相比分别增加一倍和降低70％右左。     

气体-颗粒两相流动力学及其在气溶胶采样中的应用

大气颗粒物切割器的工作原理主要是重力沉降、离心分离和冲击分离,是气体-颗粒物两相流的动力学分离过程.气固两相流动力学方程可以较方便地用来分析大气颗粒物在切割器中的运动轨迹,具体计算过程中阻力系数CD和边界条件应根据具体情况分析选定.本文给出了两个利用数值计算模拟切割器工作的例子,对采样仪的采样效率、切割粒径及切割器结构尺寸等设计参数对切割粒径的影响进行计算,表明两相流动力学是对采样切割器中颗粒物的运动进行数值模拟的有效工具,能对采样仪、切割器的设计、制造提供有力的帮助.     

悬浮固粒存在于射流区的运动射流稳定性研究

利用相耦合模型,推导出大雷诺数下悬浮固粒存在于射流区的运动射流的稳定性方程,通过数值计算得到了不同运动速度和不同固粒属性的流场稳定性特征曲线,进而得到了关于悬浮固粒的属性及流场运动速度对流场稳定性影响的结论．这些结论对于运动两相射流的发展认识和工程实际中实施对运动两相射流场的人工控制有重要意义．     

弹性波动方程叠前逆时偏移

从弹性波动方程出发，推导了二维各向同性介质情况下弹性波塑时传播的高阶差分格式，实现了弹性波在数值空间中的逆时延拓，从程函方程出发，采用逆风差分格式求取网格空间中各点的直达波旅行时，以此作为弹性波逆时偏移的成像条件（激发时间成橡条件），实现多波多分量资料的逆时偏移，文中给出了几个典型模型的理论记录的偏移结果，数值试验表明，逆时偏移能够使地表接收到的波场准确归位，提高资料处理精度。     

基于F LUENT气固两相流数值模拟与分析

以T型管道为试验平台, 利用压缩空气输送直径为1. 2mm的沙粒进行气力输送试验。在改变发送流量和发送压力的条件下, 利用F LUENT软件对气力输送过程进行数值模拟分析, 得到分支管道中压降与气固两相体积分数的变化。数值模拟结果表明, 单位长度管道内压降与发送流量和发送压力成正比; 管道底部固相颗粒体 积分数与发送流量成反比, 与发送压力成正比; 管道底部气相体积分数与发送流量成正比, 与发送压力成反比。数值模拟结果与试验结果相符, 为气力输送的进一步研究提供了相关依据。     

冰浆水平直管非均匀输运特性研究

通过建立CFD-PBM耦合模型,研究含冰率与流速对水平直管内冰浆的冰晶体积分数与粒径的分布规律,着重分析了冰浆管内非均匀流动过程的输运特性。研究结果表明:含冰率对冰晶体积分数及粒径演化有显著影响,含冰率越高,冰晶体积分数越大,冰晶平均粒径越大;而流速对冰晶体积分数分布的影响主要在于近壁面区,流速增大主流区的冰晶体积分数几乎不变,而近壁面处冰晶体积分数则有所下降;随着流速的增加,冰晶粒径增大,但增加的速率逐渐下降。     

有限元方法在注塑流动压力场求解中的应用

:在分析注塑充填流动压力方程的基础上 ,采用有限元方法求解充填过程中非定常、具有移动边界的压力场 .提出的总体刚度阵合成方法与熔体前沿推进技术的结合可为一般的具有可变计算区域的有限元数值计算提供参考     

分散相形态对原油乳状液黏度的影响

在不同的水体积分数、搅拌速度和温度条件下制备油包水型乳状液,模拟混输过程中遇到的不同情况,分析了乳状液液滴粒径分布规律及其与黏度的关系。结果表明,乳状液中水的体积分数小于60%时,随着搅拌速度的加快,乳状液分散相的平均粒径变小,黏度变大;随着温度的升高,乳状液分散相的平均粒径变大,黏度逐渐降低;随着水体积分数的增加,分散相液滴平均粒径变大,黏度呈明显的上升趋势。但是,当水体积分数大于60%时,随着水体积分数的增加,乳状液的黏度大幅度降低,乳状液流型发生变化。研究结果对管输的安全运行和集输工艺的研究具有一定的指导意义。     

（S）\|N,N\|二甲基\|3\|羟基（2\|噻吩基）丙胺的合成

为了解决（S）\|N,N\|二甲基\|3\|羟基（2\|噻吩基）丙胺合成工艺中操作较复杂,产率低的问题,以2\|乙酰噻吩、二甲胺盐酸盐、多聚甲醛为起始原料,经曼尼希反应、硼氢化钠还原和S\|(+)\|扁桃酸拆分合成（S）\|N,N\|二甲基\|3\|羟基（2\|噻吩基）丙胺.采用单因素分析方法考察了浓盐酸的用量、投料比、反应时间对产物收率的影响,得到各步反应的最佳工艺条件:曼尼希反应的最佳投料比为n(2\|乙酰噻吩)∶n(浓盐酸的用量)=15∶1,产物收率可达90.6%;还原反应在25 ℃下,投料比为n(3\|二甲胺基\|1\|(2\|噻吩基)\|1\|丙酮盐酸盐)∶n(硼氢化钠)=1∶0.55,反应6 h时效果最佳;拆分反应的最佳条件是反应温度85 ℃,反应45 min.优化后反应的总收率可达60.3%,目标产物经核磁共振氢谱、质谱确认.该合成工艺原料便宜易得,反应条件温和,工艺操作简便适合工业化生产.     

多孔介质方腔自然对流的直接数值模拟

为了研究多孔介质方腔的自然对流传热,通过在方腔内布置固体颗粒的方式来模拟多孔介质结构,并采用虚拟区域方法求解多孔介质中的流场和温度场,分析了固体颗粒的数目、布置方式和形状对传热效率的影响.在高Rayleigh数下,多孔介质方腔自然对流的传热主要是通过壁面附近热对流产生的环流.通过直接数值模拟研究发现：当保持Rayleigh数和固体体积分数不变时,随着模拟多孔介质的颗粒数目的增加,壁面平均Nusselt数随之减小,即传热效率降低,进一步的流场分析表明规则排列时最外排颗粒到壁面距离对于传热效率有重要的影响;当固体颗粒数目和体积分数相同时,颗粒随机布置在高Rayleigh数时比颗粒规则布置有更高的传热效率,而颗粒形状对于传热效率的影响则不大.     

汽液固三相蒸发管内防除垢的数值模拟

假设汽液固三相循环流化床蒸发管内均匀覆盖一定厚度的硫酸钙结晶垢层,考虑垢层与流体间的耦合换热、管内流体泡核沸腾传热、汽液两相流体对垢层的剥蚀以及颗粒对垢层的碰撞磨损作用,初步建立了汽液固三相流系统防除垢的模型,并应用STAR-CCM+软件对其进行了数值模拟.结果表明,垢层表面温度和汽含率、污垢剥蚀速率以及颗粒对垢层的磨损速率都是影响汽液固三相蒸发管内防除垢的重要因素;增加表观流速和固体颗粒体积分数,可以降低垢层表面温度和汽含率、提高污垢剥蚀速率和磨损速率,进而可以强化蒸发管内的防除垢效果.