咖啡渣活性炭的制备、表征及其对Cr(Ⅵ)的吸附机制研究

以碘吸附值为评价指标，活化时间、活化温度和浸渍比为影响因素，采用响应面法试验设计对磷酸活化法制备咖啡渣活性炭的工艺条件进行优化，并通过静态吸附试验研究了不同吸附时间、溶液pH值和吸附温度条件下，活性炭对水溶液中Cr（Ⅵ）吸附性能的影响，最后利用Langmuir、Freundlich吸附等温方程、准一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内部扩散方程进行拟合。试验结果表明，制备咖啡渣活性炭的最佳工艺条件为活化时间1 h、活化温度498℃、浸渍比1.72；在此条件下活性炭得率为30.4%，碘吸附值为（799±16）mg/g，比表面积为1 006 m²/g，孔容为0.779 cm³/g、微孔孔容为0.051 cm³/g、平均孔径为3.088 nm。较低pH值和较高温度能够促进活性炭对Cr（Ⅵ）的吸附；Langmuir等温方程能够更好地描述活性炭对Cr（Ⅵ）的吸附效果；活性炭对Cr（Ⅵ）的吸附分3个阶段：快速吸附阶段、慢速吸附阶段和吸附平衡阶段，10 min内可完成吸附总量的79%，360 min内达到吸附平衡，该吸附过程符合准二级吸附动力学方程。分析表明咖啡渣活性炭对Cr（Ⅵ）的吸附主要为单分子层的化学吸附。     

甘草黄酮的提取工艺优化、含量测定及体外抗氧化活性研究

以95%乙醇为提取溶剂提取甘草黄酮,以提取率为评价指标,采用响应面法优化提取工艺;以芦丁为对照品,采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠比色法测定不同产地甘草黄酮含量;通过DPPH自由基清除反应,比较不同产地甘草黄酮的体外抗氧化活性。结果表明,醇提法提取甘草黄酮的最优工艺条件为:提取温度86.7℃、提取时间4.0 h、液料比80.0∶1.0(mL∶g);在此工艺条件下,甘肃、新疆、内蒙古的甘草黄酮含量分别为18.22 mg·g~(-1)、17.75 mg·g~(-1)、16.82 mg·g~(-1),其对DPPH自由基的清除率分别为63.82%、62.74%、51.41%;3个产地的甘草黄酮的含量及体外抗氧化活性大小顺序均为:甘肃新疆内蒙古。该结论可作为甘草原产地鉴别及质量评价的参考依据之一,为甘草药材的开发利用提供帮助。     

工程洗轮机的结构改进与优化

针对CTC-1型工程洗轮机初期产品设计粗糙的问题,为使设计更加合理,采用结构有限元法分析方法,对构建的洗车平台模型进行有限元仿真计算。仿真结果显示,原工程洗轮机部分结构设计不合理和洗车平台尺寸设计过于保守,有较大的改进和优化空间。通过改变支撑的位置、形状、数量,改善了洗车平台的应力集中和使得支撑设置更趋合理;针对洗车平台尺寸设计过于保守的问题,提出了基于响应曲面法轻量化设计,在满足整体强度要求的情况下,洗车平台达到了轻量化的目标。     

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。     

固定式a、β个人表面污染监测装置表面发射率响应的测量

固定式a、β个人表面污染监测装置主要应用于核电站，放射性核素生产等涉源单位，是辐射工作人员从热区进入冷区的必经装置。固定式a、β个人表面污染监测装置的表面发射率表征了该装置的主要性能，是评价该类装置能否正常工作的主要参数依据。本文介绍了用a、β标准平面源测量表面发射率响应的方法与结果，提供了对固定式a、β个人表面污染监测装置性能的评价依据。     

矩量法-物理光学混合算法计算多尺度复合目标电磁散射场

基于电流的矩量法（method of moments，MoM）和物理光学法（physical optics，PO）的混合算法是目前求解电中尺度和多尺度目标电磁散射和辐射的主要方法，在计算MoM区和PO区的耦合作用时需要对PO区域进行亮区判断.传统纯CPU亮区判断方法时间复杂度为O（N2），时间消耗随着面片数量N增加而急剧增大.文中通过GPU渲染功能及对深度缓冲区（zbuffer）的利用，对PO亮区判断过程进行加速，亮区消耗时间与面片数量无直接联系，在面片数量达到105数量级以上加速优势明显.将加速的MoM-PO混合方法应用于复杂目标与粗糙面的组合情况，对比多层快速多级子（multi level fastmultipole method，MLFMA）方法，相比于纯PO方法，获得较高的精度.相比于单一算法，混合算法有明显优势.     

基于3D打印技术复制砂浆节理的剪切试验及峰值抗剪强度模型

为进一步研究节理三维形貌特征与节理峰值抗剪强度的关系,首先采用巴西劈裂试验获取了自然劈裂岩石表面,通过三维扫描技术获取了节理面形态的高精度点云,通过逆向建模得到了自然岩石表面的立体模型,结合3D打印技术制作出了与自然岩石表面一致的PLA模具,以3D打印获得的底模通过水泥砂浆浇筑了含有自然结构面形貌的相似节理面试样。PLA模具与复制材料差异较大,复制材料在凝结过程中不易与PLA模具黏结,进而使脱模过程较为方便,不会破坏节理面。同时PLA模具可重复进行相似材料复制工作,具有可重复使用的优点。然后进行了具有5组形貌面的20个水泥砂浆节理面在4种不同法向荷载情况下的结构面剪切试验,得到了结构面剪切位移-荷载曲线。研究了结构面峰值抗剪强度、峰值位移、剪切刚度影响因素。节理经过剪切后形貌面出现不同程度的磨损,其磨损范围与等效高差分布范围基本一致,并且在等效高差为剪断破坏模式且成片的区域磨损较为严重。在新粗糙度指标基础上提出了新的峰值抗剪强度模型,经试验对比显示出新模型的有效性。在新模型基础上提出了一个简化模型。对比发现新模型简化后其计算精度较新模型有所降低但由于所需参数减小计算较为方便,新模型简化结果精度虽然有所下降但是还是比Barton公式精度高。     

除尘器新型褶式滤筒的结构优化及系列化设计

以新型褶式滤筒为研究对象,选取滤筒褶数N_2、褶夹角θ、褶高h、过滤风速v为影响因子,除尘器压力损失为响应值,基于响应曲面法分析影响因子对压力损失的影响,建立滤筒除尘器压力损失的预测模型并得到滤筒褶皱结构最优参数。以滤筒内径D、筒体高度D_1为标准尺寸,依据相关国家标准设计滤筒筒体部分;以锥体高度D_2、锥体上圆直径D_3为系列尺寸,利用尺寸变化法设计锥体部分;通过Access软件建立滤筒产品数据库。结果表明:当θ=5.2°,N_2=50,v=0.01 m/s,h=0.035 m时,除尘器压力损失最低;当D_1=1 000 mm,D=320 mm时,D_2和D_3最佳值分别为600,130 mm,故采用D_2/D_1=0.6,D_3/D=0.4的比值设计相应滤筒锥体系列。     

大采高综采工作面收尾、撤除期间的技术研究

3上908大采高工作面收尾时在满足撤除支架需要的同时,还需要考虑到现场作业安全、职工劳动强度、资源回收等多方面的因素。采用的造撤除方法为:锚网(索)梯复合支护法支护顶板,即先铺设金属网,金属网下打锚杆、锚索,锚杆之间用钢筋梯连接的支护方法,工作面收尾期间确实遇到了前所未有的困难和压力。收尾造撤面条件历时近一个月的时间,花费了大量的人力、物力。