伊拉克油田岩心酸化反应动力学参数研究

针对伊拉克X油田开发过程中面临的开采难度大等问题,室内通过旋转岩盘实验仪,分别测定了盐酸与伊拉克X油田碳酸盐岩储层岩心在90℃、120℃和140℃下反应的速度常数、反应级数以及H+有效传质系数等,通过以上酸岩反应动力学参数,建立了不同温度下酸岩反应动力学方程,同时确定了盐酸与该储层岩心反应的反应活化能,为该油田碳酸盐岩储层酸压优化设计提供可靠依据。     

NH2-MCM-41的改性及其pH响应性释药的研究

采用正硅酸乙酯（TEOS）和3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）通过共缩聚法合成介孔二氧化硅（MCM-41）。首先对其氨基修饰，再通过有机合成接枝—R基团（—R：—CHO、—OH、—CH₃、—COOH），制备得到Me-Ph-NH-MCM-41、OHC-Ph-NH-MCM-41、HO-Ph-NH-MCM-41、HOOC-Ph-NH-MCM-41四种不同的药物载体。利用FT-IR、Zeta电位、XRD和SEM对其结构和形貌表征，结果表明NH₂-MCM-41改性成功。以罗丹明B（RhB）为模型进行载药性能测试，并考察了此释药系统在模拟不同pH的体液下的敏感释药行为，同时探究了不同—R基团对释药的影响。结果显示，四种载体在中性条件下几乎不发生药物释放，通过改变环境体系pH可以有效控制药物释放，其释药行为可以用Korsmeyer-Peppas动力学模型来描述。实验表明，释药量：RhB@HOOC-Ph-NH-MCM-41>RhB@OHC-Ph-NH-MCM-41>RhB@HO-Ph-NH-MCM-41>RhB@Me-Ph-NH-MCM-41，不同—R基团的药物载体的pH响应性不同，其中RhB@HOOC-Ph-NH-MCM-41释药量在pH=1.2时可达57.87%，在用于药物智能控释材料方面具有一定的应用潜力。     

考虑流固耦合的管道机器人冲击环焊缝过程动力学建模与分析

以管道机器人（Pipeline inspection gauge，PIG）为载体的内检测技术是保障油气管道安全运输的重要手段。针对管内高压流体作用下，管道机器人在冲击管内环焊缝过程中产生的动力学行为突变问题。建立了管道周向受限空间中基于Kelvin弹簧阻尼的管道机器人密封盘等效动力学模型，结合管道机器人本体建立了多体系管道机器人动力学模型；详细推导了管道机器人轴向振动微分方程，以及管内流体的流动方程；并使用Matlab/Simulink与Adams进行流固耦合仿真，作为重要的工艺参数之一，研究了管道机器人速度改变时，其在冲击环焊缝过程中的动力学响应情况。结果表明：所建立的密封盘及管道机器人动力学模型能够很好地表征密封盘在管道轴向、径向以及周向的力学特性；运行速度越快，管道机器人通过环焊缝引起的轴向振动越剧烈，冲击振动越明显；而垂向和俯仰振动现象随运动速度增大而显著减弱。     

硫系玻璃动力学强弱性评测方法

玻璃动力学强弱性指数m值的主要评测方法有两种:通过玻璃转变温度附近黏温关系测试直接获得mvis值;基于量热分析,根据不同升温速率获得假想温度,并假定玻璃转变温度范围内假想温度Tf符合Arrhenius关系,通过理论推导间接获得mDSC值。由于玻璃转变温度范围内假想温度Tf和黏度的关系实际上并非严格遵循Arrhenius关系,因此mDSC和mvis之间存在偏差。以系列商用硫系玻璃为例,通过两种评测方法比较,建立了通过mDSC推算mvis的经验公式,实现了准确、快速的评测硫系玻璃动力学强弱性。     

基于系统动力学的建筑垃圾产量影响因素研究

中国城市化发展迅速,建筑垃圾的产量持续增加,如何控制建筑垃圾的产量成为关键。从系统动力学的角度,利用Vensim软件分析影响城市建筑垃圾产量的关键因素,构建城市建筑垃圾产量系统行为图。研究得出:建筑垃圾产量的主要来源是建筑施工过程;近年来的相关措施和绿色建筑的推广对减少建筑垃圾产量起到了一定作用;建筑废弃物回收和循环利用率仍有待提高;并且基于往年的数据,对建筑垃圾产量的发展趋势做出预测。     

合成条件对电解锰渣制备水化硅酸钙的溶解性能与溶解动力学的影响

系统研究了由电解锰渣制备水化硅酸钙(C-S-H)材料过程中反应pH值、反应温度、晶化时间等因素对合成C-S-H材料的溶钙性能与溶解动力学的影响。结果表明,C-S-H材料的溶钙性能与溶解动力学与反应制备过程中反应pH值、反应温度、晶化时间等因素紧密相关,在反应pH值为12.0、反应温度为100℃、晶化时间为10 h的条件下制备所得的C-S-H材料溶钙能力最强,溶出钙离子浓度为11.52 mg/L,溶钙速率常数为0.076 54,C-S-H材料在水溶液中的钙溶出过程符合Avrami型溶出动力学模型。     

轮轨高频动力作用模拟中接触模型的影响分析

轮轨高频动力分析模型目前多沿用了传统的赫兹接触模型,其在高速轮轨系统上的适用性尚未得到验证。针对赫兹接触工况,建立基于多体动力学的车轮-轨道耦合动力学和车辆动力学模型,其中轮轨法向接触由赫兹弹簧表征,作为对比也建立基于显式有限元的三维高速轮轨瞬态滚动接触有限元模型,采用可考虑三维接触几何的"面-面"接触算法精确求解轮轨接触。对比150～500km/h速度范围内典型钢轨短波波磨(波长20～140mm、波深0.01～0.20mm)激励下的高频轮轨力结果,发现三种模型预测的幅值存在显著差异,但未发生轮轨脱离时(波磨尚浅),三种模型预测的幅值均与波深线性正相关。具体而言,相较于瞬态滚动接触模型,车轮-轨道耦合动力学和车辆动力学模型预测的垂向轮轨力更大,其特征幅值的最大差值分别为静轮重的39.2%和88.4%,三种模型预测波长30mm波磨的临界波深(恰好发生轮轨脱离)相应地高于0.2mm、0.14mm和0.05mm。开展高速、高频轮轨动力分析时,传统的赫兹接触弹簧会带来不可忽略的计算误差。     

养殖底泥制备腐植酸和生物炭及其氨氮吸附性能研究

以养殖底泥为原料,分别采用碱提酸解法和水热炭化法制备腐植酸和生物炭吸附剂,并以养殖水体中氨氮作为目标污染物,研究腐植酸和生物炭的氨氮吸附性能。结果表明:腐植酸和生物炭产率分别为3.86%和13.46%(以底泥湿基计),比表面积分别为11.54 m~2·g~(-1)和24.76 m~2·g~(-1)。准二级动力学方程能更好地拟合腐植酸和生物炭吸附氨氮的动力学特征。当腐植酸加量为2.00 g·L~(-1)、生物炭加量为3.00 g·L~(-1)时,其对氨氮的平衡吸附量增幅趋缓;当氨氮初始浓度分别增至150 mg·L~(-1)和200 mg·L~(-1)时,腐植酸和生物炭对氨氮的平衡吸附量增幅趋缓;生物炭比腐植酸表现出更强的吸附能力。该研究为养殖底泥的资源化利用及养殖废水的处理提供了参考。