献县泛区洪水演进数学模型研究

为研究献县泛区的洪水演进情况,以一二维非恒定流方程为控制方程,运用有限体积法进行离散,结合献县泛区地形资料及滹沱河流域的水文资料,建立了一二维耦合的洪水演进数学模型。采用滹沱河现状行洪能力下的实测水位对模型进行验证,结果基本吻合。在10、20、50 a重现期洪水来水情况下进行模拟计算,得到了不同口门相应的启用时间以及河道主要断面的水位过程图;比较了在不同洪水情况下,河道主要位置的堤高与相应洪水高水位以及泛区水位达到最大值的时间。 结果表明:随着重现期的不断变大,河道主要位置的水位都有明显升高,而且在20 a以上重现期下姚庄下游的河道水位逐渐高于河堤,出现漫堤情况。研究成果可为下一步防洪决策提供依据。     

原位改性法制备功能化石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其性能研究

将Hummers法制备的氧化石墨烯(GO)均匀分散于溶解有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的四氢呋喃溶剂(THF)中,反溶剂法得到氧化石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。因为超临界CO_2对许多低分子物质有较强的溶解能力,可以使大多数聚合物发生溶胀,可实现固态基体中氧化石墨烯的原位改性。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对改性效果进行表征;热重量分析(TGA)、差示扫描量热法(DSC)、动态力学分析仪(DMA)等方法表征改性后复合材料的热学、力学性能。结果显示,成功实现了氧化石墨烯在固态聚合物基体中的原位改性。氧化石墨烯与改性后氧化石墨烯均对聚合物基体的力学性能、热学性能起到改善作用。填料含量达到3%(质量分数)时力学强度提高22%~31%,复合材料玻璃化转变温度提高10℃左右。     

意蜂中反式-10-羟基-2-癸烯酸分泌规律分析

10-羟基-2-癸烯酸(10-HDA)目前主要由工蜂上颚腺分泌,常见于蜂王浆中,具有多种生理活性,有非常广阔的市场前景。本文以分泌10-HDA的意大利蜜蜂工蜂上颚腺为实验材料,研究0、5、10、15、20、25、30日龄蜜蜂10-HDA分泌规律,检测各日龄意大利工蜂头部10-HDA含量分布频数和冬季不同分工外勤蜂上颚腺10-HDA含量,结果发现:0日龄10-HDA含量最低,25日龄最高。但是各日龄每只蜜蜂10-HDA含量标准偏差较大;各日龄意大利工蜂头部10-HDA含量分布范围较大;较大的标准偏差与外勤蜂的不同分工无显著关系。     

中国白酒风味化学物质指纹图谱库构想及实践

采用分析色谱技术,定量分析了飞天茅台、五粮液、枝江、白云边、山西汾酒、牛栏山二锅头及桂林三花酒等5大类7种不同香型的中国白酒。将其微量化学物质按国家卫生标准、体现白酒普通香味的微量化学物质以及具有特征香味的微量化学物质分为三大类,并按其含量和一定顺序用柱状图进行表达,从而得到其微量风味化学物质指纹图谱。尝试建立一种利用白酒微量化学物质指纹图谱鉴别白酒品质和香型的简易方法。     

高渗松软地层水力压裂缝宽预测新模型

对高渗透松软地层进行水力压裂施工时，由于地层胶结程度差，强度低，压裂液对弱胶结裂缝壁面的切向应力就会破坏裂缝壁面的稳定性，使附着在裂缝壁面上的砂粒由静止变为运动，并随压裂液的注入而向缝端后移，形成冲刷裂缝；同时，砂粒在水力冲刷作用下的后移有利于“端部脱砂”产生，而“端部脱砂”的形成又加剧了水力冲刷作用强度，这种相互作用控制着缝宽的大小，影响着“端部脱砂”压裂施工的成败，因而具有很强的研究价值。现有的缝宽模型都以弹性理论为基础，并没有考虑该水力冲刷现象，因而不能准确地预测缝宽，文中综合考虑岩石力学、流体力学、压裂液性质以及压裂施工等理论，对该冲刷缝形成机理进行了分析，建立了一种新的针对垂直裂缝的水力冲刷缝宽预测模型，并编制了相应的计算程序，最后根据一些实际参数对该模型进行了分析验证。     

生产蜂王酸(10-HDA)菌株的筛选与评价

从新鲜的蜂王浆、蜂巢以及其他可能含有脂肪酸的物质中筛选出3株菌株——QYF005、QYF017、QYF024,依据它们产蜂王酸的重现率,确定QYF005作为进一步研究的对象.通过稀释涂布平板的方法,将菌株在30℃培养60h后,选择平板上的单菌落,在160r/min摇床中30℃培养64h,提取产品,用HPLC和GC-MS方法检测该菌株是否在发酵过程中产生蜂王酸.检测结果显示菌株QYF005能够产生蜂王酸,产量达到25mg/L.     

非常规油气藏体积改造技术——内涵、优化设计与实现

系统阐述了体积改造技术的基本内涵、优化设计及实现方法。其内涵包括5个方面:①可"打碎"储集层,形成复杂缝网,"创造"人造渗透率;②裂缝起裂不是单一张开型破坏,而是剪切破坏及错断和滑移等;③"突破"传统压裂裂缝渗流理论模式,大幅度缩短流体有效渗流距离;④适用于较高脆性岩层的改造;⑤采用"分段多簇射孔"。分析表明:流体穿过100 m渗透率为0.000 001×10 3μm2的基质向裂缝渗流需要的时间超过100×104a,只有体积改造形成裂缝网络才能使流体从基质向裂缝实现"最短距离"渗流。簇间距优化、非均匀布段(簇)、优化支撑剂铺置模式等是实现体积改造的关键理念;加密分簇技术、多次停泵注入模式及多次端部脱砂压裂技术是低脆性指数地层实现体积改造的技术关键。体积改造技术在致密砂岩(油、气)、火山岩、碳酸盐岩的改造中有良好的应用前景,利用多层多分支井技术对储集层实施"立体式"体积改造是高效开发非常规油气藏的未来发展方向。     

基于单胞模型镍基单晶高温合金低周疲劳寿命的预测

基于镍基单晶高温合金的微观尺度结构特征,建立了γ/γ′双相单胞有限元模型,并基于能量耗散理论,引入统一表征非对称载荷循环特性和拉/扭多轴效应的k参量,以循环塑性应变能作为损伤参量,建立了镍基单晶高温合金低周疲劳寿命预测模型;分别利用宏观有限元模型和γ/γ′双相单胞微观有限元模型对[001]取向的DD3、PWA1480和CMSX-2镍基单晶高温合金的单轴、多轴低周疲劳试验过程进行数值模拟。结果表明:微观单胞有限元模型反映了试验合金的微观结构特性,其预测精度明显优于宏观有限元模型的;上述3种合金几乎所有的试验数据分别落在1.3,2.0和2.0倍偏差分布带内。     

酰胺型润滑剂极性片段在铁表面的吸附作用

针对深井、超深井、大位移井和水平井等复杂境况带来的高温、高摩阻环境，利用DFT模拟了油酸酰胺亲水链段中伯胺基、仲胺基、酰胺基和羟基等极性片段在铁（001）表面的吸附作用力，进一步探究油酸酰胺类润滑剂在铁表面的吸附润滑机理。结果表明，酰胺基、伯胺基、羟基在Fe(001)面上的桥位产生稳定吸附，仲胺基在Fe(001)面上顶位产生最稳定吸附，吸附能从大到小依次为伯胺基、仲胺基、羟基、酰胺基。布居数分析结果表明，4种极性基团在吸附过程中轨道布居数均发生变化，从Fe(001)面得到电子，其中仲胺基得到0.16e电子，伯胺基和酰胺基得到0.09e电子，羟基得到电子数最少，为0.08e。态密度分析结果表明，仲胺基和伯胺基中N原子的2p轨道与铁原子的3p、4s轨道间有态密度重叠，存在化学成键作用。在极压润滑测试和四球摩擦实验中，油酸二乙烯三胺的润滑系数降低率为83.6%，高于油酸二乙醇酰胺的78.2%；摩斑半径为287.184μm，小于油酸二乙醇酰胺的摩斑半径，表明含有胺基与酰胺基的润滑材料润滑性能优于含有羟基的表面活性剂。