脱水褐煤中矿物质对复吸性能的影响

利用XRF、低温灰化+XRD及FTIR分析胜利高灰褐煤中矿物质组成及特性,在30℃不同相对环境湿度条件下,考察了脱水褐煤的复吸性能,研究了矿物含量对脱水褐煤复吸性能的影响.结果表明:胜利褐煤中矿物有石英、高岭石、白云母、石膏、正长石和赤铁矿等,其中石英和高岭石含量最高,分别占矿物总量的38.1%和28.4%;脱水褐煤的复吸性能受到环境湿度和矿物含量的影响,同一相对湿度下煤样的复吸率随着矿物含量的升高而降低;煤中矿物表面基团吸附水分子的能力较有机含氧官能团弱.     

碱液处理对褐煤孔隙结构的影响

为降低褐煤吸水性,选用不同浓度氢氧化钠溶液处理煤样.应用氮气吸附法、扫描电子显微镜(SEM)等对处理前后煤样进行分析表征,探求不同浓度碱液处理对锡林浩特褐煤孔隙结构的影响.结果表明:氢氧化钠浓度低于0.05mol/L时,煤样比表面积与原煤相比有所增加,浓度继续增加则会减小;总孔体积在碱浓度低于0.01mol/L时稍有增加,之后均比原煤小,大于0.5mol/L时总孔体积不再大幅变化;在0.01～0.5mol/L时,随着氢氧化钠浓度增加,处理后煤样的孔隙分布在中、微孔各孔径区域内均逐渐减少,其大孔相应增加;吸脱附等温线解析结果表明,碱浓度在0.001～0.05mol/L时,对其孔形产生影响较小,在0.1～1mol/L时,较小孔径范围内开始出现开放性小孔,并形成裂缝形孔.     

孔隙特征对泡沫混凝土基本性能的影响研究

研究孔隙特征对泡沫混凝土基本性能的影响,可以为轻质泡沫混凝土在建筑领域的应用提供理论依据。文章制备了9种不同的泡沫混凝土,采用SZ61体视显微镜观察泡沫混凝土样品孔隙,利用软件Image-Pro plus6.0计算泡沫混凝土孔隙孔径、孔表面积、孔圆度以及孔分形维数,研究泡沫混凝土孔隙平均直径、表面积、圆度及分形维数对表观密度和28 d强度的影响。结果表明:泡沫混凝土的表观密度和28 d抗压强度随孔隙孔径、孔表面积、孔圆度以及孔分形维数的增大而减小;泡沫混凝土的水胶会影响了孔隙的特征,当水胶比为0.4时,孔径、表面积和圆度变小,分形维数和泡沫混凝土的强度变大;泡沫混凝土孔圆度与泡沫混凝土的28 d强度有强的负相关性。     

煤孔隙结构对煤层中CO扩散的影响

针对开滦集团煤业公司3个煤矿CO长期超标的现象,测定了CO在煤层中的扩散量和煤的孔隙结构,分析了不同孔径对煤层中CO扩散量的影响,讨论了煤的分形维数、比表面积与煤层中CO扩散量的关系.结果表明,CO在煤层中的扩散主要为Knudsen扩散及过渡型扩散方式,过渡孔的增加有利于其扩散,而微孔的增加则不利于其扩散.CO扩散量与煤内比表面积呈二次曲线关系,随着内比表面积增加,CO的扩散量先减少后增加,与分形维数呈二次曲线关系,随着分形维数的增加先增加后减少.     

软土孔隙微观结构的分形研究

根据分形模型的构造方法，提出了孔隙度分维、孔隙分布分维及孔隙边缘形状分维，用以描述软土微结构SEM图像中孔隙的变化情况．利用数字图像处理与分析的方法研究了软土加固前后3种分形维数的变化趋势，发现软土加固后3种分形维数随深度增加有减小趋势，说明软土加固后孔隙的分布面积减少，结构单元体之间排列紧密，孔隙尺寸分布趋于均匀，孔隙边缘趋于光滑．结果表明：软土中孔隙分布及其形状具有分形特征，不同的分形维数可以从不同角度反映土体的加固效果及力学特性变化，为由微观结构反映土体的宏观力学性能提供了桥梁．     

微波对污水污泥脱水特性及形态影响

研究了微波加热温度和温升速率对污泥脱水特性的影响,并对微波处理后污泥的CST、粘度、沉降比、含水率、上清液COD含量、Zeta电位、形态学特征进行了测试与分析。实验结果表明,温升速率为10℃/min,加热到70～80℃时中水站污泥脱水特性较好。随温度上升,污水处理厂污泥的SV、粘度、含水率相应降低,COD含量逐渐增加;对比直接从污泥图像与据污泥颗粒的粒径分布得到分形维数与粒径,发现在不同的加热条件下污泥形态有明显变化,加热到60～80℃时脱水特性较好,70℃时含水率最低为83.12%。     

纱线截面孔隙结构的定量表述

利用计算机图像处理技术,提取了环锭纺和转杯纺纱线截面孔隙形状、数量、体积分布等直观表达纱线孔隙结构的参数.利用分形几何对纱线截面上的孔隙分布情况进行分析,验证了纱线截面上的孔隙结构符合分形特征.并求得了孔隙面积分形维数,从而对纱线截面的孔隙结构进行了定量的表述.然后从成纱过程分析了2种不同工艺的纱线结构参数的差异,说明这些参数可以直观、准确地表征纱线的孔隙结构特征.实验结果可为纱线的导湿、导热等各项物理性能的研究提供理论依据.     

骨料级配对超高性能混凝土强度及孔结构的影响

设计两种粒径区间的细骨料,研究骨料级配与骨料堆积密度、超高性能混凝土(UHPC)抗压强度的关系;利用压汞法(MIP)测定不同骨料级配的UHPC孔结构,基于热力学分形模型计算得到不同骨料级配的UHPC孔体积分形维数,研究孔体积分形维数与孔结构各项参数的关系,建立微观孔结构与宏观抗压强度模型。结果表明：0.16～1.25mm骨料与0.16～0.63mm骨料相比,在形成致密堆积时堆积密度更高,制备的UHPC抗压强度更高,7d与28d强度可达92.4MPa和116.8MPa,比同龄期抗压强度分别提升5.96%与2.64%;孔体积分形维数反映孔结构不规则程度,其与孔结构各项参数的相关系数均大于0.77,孔结构随分形维数的增大而趋于复杂;分形维数与抗压强度显著相关,相关系数可达0.8854,孔结构越复杂,抗压强度越高。     

基于孔隙分形几何的生物质型煤固硫性能研究

鉴于以往对生物质型煤的固硫性能的研究多限于经典的脱硫剂硫化反应,应用压汞测孔法测量多种典型配比和两种典型孔隙系统的生物质型煤的孔隙特性。根据生物质型煤的孔径分布特征,建立孔隙分形结构模型,模拟相同分维的生物质型煤的孔隙率和比表面积;从孔隙分形结构的形核、生长的角度,探究生物质型煤的脱硫机理;进而得出生物质型煤分形结构存在的孔径范围,以及分维、均孔等分形几何参数与生物质质量分数的规律,最后,提出并解释了“人工分形体”概念,用以描述类似生物质型煤孔体系的孔结构。     

电化学沉积影响混凝土孔隙结构的试验及分析

针对电化学沉积技术在修复混凝土裂缝的同时导致混凝土孔隙结构非均匀演变问题,利用压汞法测得经不同电流密度、溶液浓度电化学沉积处理后混凝土孔径分布,研究电化学沉积中电化学参数对孔隙结构演变的影响规律。研究结果表明:在电化学沉积过程中混凝土内部分别发生沉积与分解反应。电化学沉积60 d后,阳极与阴极附近混凝土均表现为小孔占比增加。随电流密度增加,阴极附近混凝土孔隙率单调增加,阳极附近混凝土孔隙率则呈非单调变化趋势。随电化学沉积溶液浓度增加,阴极与阳极附近混凝土孔隙率均单调递减。经电化学沉积技术处理的混凝土,内部孔隙结构依然具有分形特征,除了电流密度为3 A/m~2的试件,其他试件在电化学沉积修复后其孔隙结构分形维数均增加。     

上证指数的分形结构及盒维数测量的研究

针对有效市场假说在资本市场应用中越来越多的质疑,运用分形理论的方法对我国上证指数进行了分析,并利用盒维数的测量方法对其进行了分数维测定,从而得到了股市波动相应的复杂程度的定量值．     

压汞测孔评价磷渣-水泥浆体材料孔隙分形特征的试验

用混沌分形理论结合压汞测孔技术,直接测试评价了磷渣-水泥浆体材料孔隙的显微结构特征,计算出了对应的分形维数,并对普通水泥浆体与掺磷渣的水泥浆体孔隙的分形特征进行了比较;同时探讨了孔体积分维数与孔隙率、孔表面积、孔分布及磷渣掺量的关系.研究表明,磷渣-水泥浆体的孔结构具有明显的分形特征,孔体积分形维数在2.4~2.8之间;掺磷渣的水泥浆体不仅具有粗孔细化的效果,而且孔隙的分形特征也有了明显的改善;在磷渣掺量大于30%时,其分维数、孔隙率与小于20 nm的微孔数有明显的突变性.     

岩土体孔隙结构研究中的CT图像处理方法比较

为了更深入地揭示岩土体的力学特性及内在规律,对黏性土、岩石和泡沫混凝土等材料的CT扫描图像,分别采用灰度法和二值化法计算孔隙分形维数,研究了岩土体孔隙率与孔隙分形维数间的关系,对比讨论了这两种方法在孔隙结构分形特性研究的特点和适用性。结果表明:二值化法的处理效果取决于阈值的选择,并且采用以试样原始孔隙率为基准进行试算校核的阈值计算方法简单并且有效;而灰度法则较好地保留了更多的原始图像信息。对于不同的岩土体材料,其孔隙率与二值化法所得孔隙分形维数间均呈较好的幂函数关系。采用灰度法时,岩土体孔隙分形维数随其孔隙率的增大呈现微弱增大趋势,近似线性关系。总体来看,两种处理方法均可用于岩土体孔隙结构分形特性研究但各有优劣,应根据研究对象去选择适用的方法。     

除灰处理对胜利褐煤的结构及燃烧特性的影响

以胜利褐煤为研究对象,分别采用水洗和酸洗法除去煤样中灰分,应用红外光谱、氮气吸附法、热分析等对煤样进行表征,系统研究了水洗、酸洗过程对煤样的结构和燃烧特性的影响.结果表明,水洗对煤样的结构及燃烧特性影响不大,酸洗增加了煤中含氧官能团的数量,累积孔结构从1.5nm开始显著减少,比表面积由原煤的5.13m2/g降低到2.41m2/g,减小了53.02%.动力学分析显示,原煤(SLR)、水洗煤(SLD)、酸洗煤(SLA)的燃烧反应级数分别为2,2,1,在挥发分析出及煤焦的形成阶段,SLR,SLD和SLA的活化能分别为5001.30,3698.95,17110.08J/mol,而在煤焦的燃烧阶段,SLR,SLD和SLA的活化能分别为40991.58,40065.07,44712.98J/mol.     

孔隙分形修正的混凝土中氯离子扩散系数

在已有的氯离子扩散理论和孔隙分形理论的基础上,提出小孔的孔轴线分形维数表征氯离子扩散的曲折度、大孔的孔表面分形维数修正孔隙率,并推导得到基于孔隙分形修正的氯离子扩散系数模型。通过分析龄期为14 d和28 d不同配比混凝土的基于孔隙分形的氯离子扩散系数模型的计算结果和快速氯离子扩散试验(ASTM C1202)电通量,发现两者之间有良好的线性关系。采用基于孔隙分形修正的氯离子扩散系数代入Fick第二定律的解析解,对试验后各组混凝土中不同扩散深度的氯离子浓度进行拟合,计算结果与实测值吻合情况较好。     

煤条带结构的分形特征及地质意义初探

本文运用分形几何学理论探讨煤的条带结构特征，统计分析了大同侏罗纪部分煤的条带结构分维数，发现煤的条带结构具有很好的分形特征，可用分形维数表示煤条带结构的复杂程度。同时，将煤条带结构分形维数与煤相进行了综合研究，结果表明：煤条带结构分形维数与煤形成的泥炭沼泽相有着较好的对应关系，认为煤条带结构分形维数可作为煤相划分的参数之一。     

高分子絮凝剂质量浓度对泥沙絮体分形结构的影响

在黄河泥沙高质量浓度悬浊液中投加阳离子高分子聚合物,采用沉降技术与图像分析技术,探讨了聚合物的架桥絮凝机理以及不同质量浓度聚合物下架桥絮体粒径发展变化趋势,利用分形特性表征参数“分维”定量分析了不同质量浓度对絮体分形结构的影响,得出:①阳离子聚合物对泥沙颗粒的絮凝作用以架桥絮凝机理为主,电性中和机理为辅;②不同高分子质量浓度下泥沙架桥絮体粒径分布均呈广义的正态分布,不同絮凝阶段絮体存在3个粒径分布区域;③高分子质量浓度存在一个最佳值.合适浓度下的高分子架桥絮体结构密实、沉速快,静沉实验中上清液余浊低,分维值高,絮凝效果好.     

高分子混凝剂对污泥脱水性能的影响

城市污水处理厂每天产生大量的污泥，为了减少最终处置的污泥体积，污泥脱水是重要的处理环节。通过对不同性质的污泥进行性质分析，并选用几种高分子混凝剂对污泥进行调理试验，通过比较试验测得的污泥比阻抗值和观察试验中的矾花生成现象，以及对比滤液中的TP、COD浓度变化，确定最佳混凝剂及其投量，从而达到改善污泥脱水性能的目的。