Co/碳纳米管催化剂催化臭氧降解甲基橙研究

采用纳米Co/碳纳米管(CNT)催化剂催化臭氧对甲基橙进行降解,对纳米催化剂的组成结构进行了表征分析,研究了不同钴含量的催化剂催化臭氧对水中甲基橙的降解性能.结果 表明,纳米催化剂能够有效提高臭氧对甲基橙的降解效率,对150 mL甲基橙溶液,当甲基橙的初始质量浓度为50 mg/L,O3的质量浓度为4mg/L,Co/CN...     

流道结构和两相流速对微液滴制备的影响

液滴微流控因其可以高效、方便地生成高单分散性液滴,被广泛应用于微材料制造、药物分析、细胞培养等领域.进一步探究流道尺寸、流量对微液滴生成和尺寸的影响,有助于对微液滴实现精准控制.通过设计不同的十字流道尺寸和控制两相流量进行微滴实验探究,研究表明了流道结构对液滴生成周期的影响,以及液滴尺寸和生成速率随流道结构出现较大差异...     

提升识别河道倾斜流凌图像准确度的理论基础与实践

针对黄河什四份子弯道远程监测视频中流凌图像存在倾斜变形问题,基于摄影测量学原理对倾斜变形图像进行校正,建立一种考虑相机安装高度、相机倾斜角度及河道水位变动影响的图像像点比例尺校正方法。以2021—2022年凌汛期什四份子弯道监测图像为例,结合现场测量数据与雷达数据,拟合水平比例尺和竖直比例尺表达式,根据图像信息和水位信息实时计算流凌真实位置信息,公式拟合图像比例尺的相对误差在±6%以内;采用比例尺表达式对图像进行校正,获得校正后流凌密集度、流速等参数,统计流凌密集度与流速关系,证明了倾斜流凌图像校正的必要性。     

硅藻土基复合粉末载体在城镇污水处理中的应用

以硅藻土作为微生物载体、硫铁矿作为替代碳源功能材料,经湿式方法复合得到复合粉末载体。通过扫描电子显微镜(SEM)对复合粉末载体的微观结构进行观测,发现硫铁矿紧密吸附在硅藻土表面上和孔隙内,投加后其表面大量附着生物膜。在长沙某水质净化厂进行了复合粉末载体用于实际城镇污水处理中试试验,试验结果表明,在进水BOD₅/TN均值不足2.0、生化池水力停留时间仅为4.37 h、后端无深度处理的条件下,中试系统主要出水水质指标COD_Cr<30 mg/L、氨氮<1.5 mg/L、TN<10 mg/L、TP<0.70 mg/L,与厂区基本相同;同时污泥沉降性能得到改善,污泥的SV₃₀和SVI均值分别为45%和46.7 mL/g。复合粉末载体可强化脱氮除磷,在不增加生化单元占地面积的条件下,实现污水处理能力大幅提升。     

PFS复配粉砂及黏土在水厂排泥水回用处理中的优化

为提高水厂排泥水处理效率,消除聚丙烯酰胺(PAM)投加在排泥水回用时产生的水质安全隐患,降低运行成本,分别采用粉砂(PS)和黏土(CY)与聚合硫酸铁(PFS)絮凝剂进行复配,模拟实际排泥水浓缩处理过程,研究PS和CY压载对排泥水处理效果及回用水质的影响。结果表明,CY-PFS复配对排泥水浓缩无明显的提升作用,PS-PFS复配可显著提高排泥水处理的浓缩效果和沉降速度。在最佳PS复配比例(40%)下,可将排泥水浑浊度降低至3 NTU以下,SV₃₀降低12.67%,固体通量达6.0 kg/(m²·h),表面负荷为2.3 m³/(m²·h),吨水药剂成本为0.086元;处理后上清液有机物(TOC和UV₂₅₄)和各项金属(常规性质、常规毒理性以及非常规毒理性)指标均低于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)标准限值,满足回用要求。     

CFRP-PCPs复合筋嵌入加固钢筋混凝土梁裂缝试验及计算方法研究

通过5根嵌入不同张拉控制应力的碳纤维增强塑料预应力混凝土棱柱体(CFRP-PCPs)复合筋加固钢筋混凝土梁受弯试验,对比分析试验梁的裂缝分布与发展,得到最大裂缝宽度与平均裂缝宽度在静力荷载作用下的变化特性。结果表明: 嵌入CFRP-PCPs复合筋能有效的减少被加固钢筋混凝土梁的裂缝宽度和高度。在试验基础上,根据国家现行混凝土规范,对平均裂缝间距和最大裂缝宽度计算公式进行参数修正,建立了CFRP-PCPs复合筋嵌入加固钢筋混凝土梁最大裂缝宽度计算公式,计算值与试验值吻合较好。     

地下洞室超挖预测的费歇判别分析方法

提出了地下洞室超挖预测的费歇判别分析方法。通过介绍费歇判别分析方法的理论,并结合 工程实例考虑影响地下洞室超挖的因素,建立具体的费歇判别分析模型进行超挖预测。以工程中的大 量实测资料作为学习样本进行训练,利用交叉确认估计法对训练后的模型进行检验,最后利用该模型对 某平洞的超挖情况进行预测。结果表明,费歇判别分析方法充分考虑了人们在研究地下洞室超挖过程 中的先验信息,并在抽取样本的过程中进行修正,具有较强的判别能力,为地下洞室的超挖预测提供了 一条新思路。     

基于数字图像相关方法的黄河冰断裂性能研究

河冰的断裂性能是衡量河冰承载力、模拟和预测开河的重要参数。为明晰黄河冰的断裂性能,基于数字图像测量技术(Digital Image Correlation,DIC)开展了黄河冰的三点弯曲梁试验,分析了不同条件下试样的断裂形态,研究了温度和加载速率对黄河冰断裂韧度的影响。研究结果表明:DIC方法适用于黄河冰断裂试验的研究;黄河冰试样的断裂形态主要受到晶体形态的影响,试样的破坏形式以Ⅰ型断裂为主;黄河冰断裂韧度随着加载速率的增加而降低,随着温度的升高而减小,但在试验给定温度范围内降幅较小;提出了黄河冰断裂韧度与温度、加载速率的关系式,为极限荷载作用下河冰断裂过程的分析及冰荷载断裂参数的选用提供了依据。     

黄河濮阳段防洪保护区洪水风险分析

绘制洪水风险图是实施洪水管理的重要手段之一。以黄河下游防洪形势最为复杂的濮阳河段为研究对象,基于MIKE21FM模型,模拟分析该河段的三处堤防分别出现溃决后溃堤洪水在防洪保护区内的演进过程,绘制三处溃口的最大淹没水深分布图,并通过糙率敏感性分析说明了模拟结果的合理性。相关成果可为防汛指挥部门制定相应的防洪减灾措施提供科技支撑,建模方法也可为模拟该河段的其他溃口提供参考。     

河冰单轴压缩破坏过程细观数值仿真

为了解并认知河冰材料的内在属性,对黄河封冻期的河冰进行了现场取样观测并开展了单轴抗压破坏过程的物理试验,依据物理试验结果,在细观层面将河冰看成由晶粒、晶界、初始缺陷构成的非均质材料,给出了随机缺陷界面弹簧元模型模拟河冰单轴压缩强度的数值方法,模拟了河冰在单轴受压荷载作用下的开裂破坏过程,分析了初始缺陷分布和含量、晶粒尺寸等各相组分对河冰力学性能的影响。结果表明:随着初始缺陷含量的增加,河冰单轴压缩强度呈下降趋势,但下降幅度逐渐变缓;随着晶粒尺寸的增加,河冰单轴压缩强度呈降低趋势,且与晶粒尺寸d-1/2呈线性相关关系。与物理试验对比发现,该计算模型能较好地模拟黄河冰的单轴压缩强度和开裂过程。