弹性力学本科教学中的矩阵表达形式

在弹性力学的本科教学中,采用了矩阵形式来表达各物理量间的相互关系.文中主要讨论了以应力、应变、位移为基本量的各物理量间的矩阵表达形式,包括基本方程、边界条件以及不同坐标间的基本物理量的转换关系.采用矩阵表达形式不仅书写简洁、记忆容易,而且表现直观、便于理解.     

An analytical model for real gas flow in shale nanopores with non‐circular cross‐section

An analytical model for gas transport in shale media is proposed on the basis of the linear superposition of convective flow and Knudsen diffusion, which is free of tangential momentum accommodation coefficient. The present model takes into the effect of pore shape and real gas, and is successfully validated against experimental data and Lattice–Boltzmann simulation results. Gas flow in noncircular nanopores can be accounted by a dimensionless geometry correction factor. In continuum‐flow regime, pore shape has a relatively minor impact on gas transport capacity; the effect of pore shape on gas transport capacity enhances significantly with increasing rarefaction. Additionally, gas transport capacity is strongly dependent of average pore size and streamline tortuosity. We also show that the present model without using weighted factor can describe the variable contribution of convective flow and Knudsen diffusion to the total flow. As pressure and pore radius decrease, the number of molecule‐wall collisions gradually predominates over the number of intermolecule collisions, and thus Knudsen diffusion contributes more to the total flow. The parameters in the present model can be determined from independent laboratory experiments. We have the confidence that the present model can provide some theoretical support in numerical simulation of shale gas production. © 2016 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 62: 2893–2901, 2016     

风力机叶片涂层冲蚀磨损实验装置的设计

风力发电机叶片在风沙环境中运行时会受到挟沙风的冲蚀,导致叶片表面涂层损毁并且降低叶片使用寿命,同时也增加叶片的维护成本。为了探究风力机叶片受挟沙风冲蚀磨损情况,研制一种涂层冲蚀磨损实验装置,该实验装置以压缩空气为动力,通过压缩空气气管接通气源。压缩空气在冲蚀管中建立工作压力,在冲蚀管内完成沙料和压缩空气充分混合,形成高速运动的挟沙风;再利用PLC控制步进电动机转速,通过螺旋推进器进行输沙率控制,由冲蚀管喷嘴喷出,喷射到风力机叶片模型表面对其进行冲蚀磨损实验。该冲蚀装置可实现多种冲击风速、携沙量、冲击角度的多工况磨损实验,能够提供较为精确的实验数据。     

基于多源大数据的传统商业中心区动静特征与规律解析——以广州上下九商业区为例

空间形态大数据在空间上具有静态、精细等特征,是研究城市静态规律的基本;手机信令大数据具有时间上的动态性、个体定位的精准性,是研究城市动态规律的重要工具。广州上下九商业区,是中国传统商业中心区的代表。以广州上下九商业区为例,一方面,利用空间形态大数据,进行高度,强度,密度的静态空间刻画;另一方面,利用手机信令大数据,从出行距离、时长、时段等多个视角,刻画上下九地区人群活动动态结构,以及动态时空出行行为关系,总结上下九人群时空分布规律以及与外界的时空行为联系特征。综上所述,从动静两个维度,总结出上下九商业中心区空间的活动特征和变化规律,为传统城市商业中心区的空间活力规律研究提供了实证支持。     

国内油气悬架的研究方法、现状与发展

车辆的乘坐舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性密切相关。传统的悬架(钢板弹簧、螺旋弹簧等)刚度系数和阻尼系数都是常数，车辆的振动固有频率随着簧载质量的变化而变化，这样，车辆的乘坐舒适性随着乘客人数或载货质量的多少可能会变的恶劣。为了解决这个问题，一些新型悬架系统应时而生，油气悬架就是这些新型悬架系统之一。油气悬架系统产生于20世纪70年代，它以优越的非线性特性和减振性能满足了多种车辆的要求，使它们的平顺性和操作安全性得到了较大的提高。目前，外国在油气悬架的开发、设计、制造等方面都已经非常成熟，而国内对油气悬架的研究起步较晚，和国外还存在着很大差距，并且还有一些问题有待解决。     

轻放工作面矿压规律的探讨

轻型支架放顶煤工艺近年来被许多煤矿采用。与一般综合机械化采煤工艺相比,轻型支架具有造价低而实用性很强的特点。轻放工作面搞好顶板管理的关键是要维持覆岩结构的相对稳定,保证和加大支架初撑力又是维持覆岩结构相对稳定的关键,二者相辅相成。既充分发挥了支架的工作性能又维护了顶板的稳定,减少顶板事故,保证采煤工作顺利进行。探讨了轻放工作面矿压特征及来压规律,确定了轻放工作面初次来压步距及周期来压步距,以期对生产起到指导作用。     

A2/O-MBR用于类地表Ⅳ类水排放标准升级改造工程

沈阳市某城镇污水处理厂设计规模为2×10⁴ m³/d,原采用浮动生化床+人工湿地工艺,出水指标执行污水综合排放标准（GB 8978-1996）一级A标准。为了使出水水质达到类地表Ⅳ类水标准,污水处理厂采用A²/O+MBR工艺进行升级改造。改造后,平均出水COD、BOD₅为10.6、4.47 mg/L,氨氮、总氮、总磷和悬浮物平均出水质量浓度分别为0.16、8.52、0.07、0.72 mg/L。在进水水温低于12℃时,仍然具有良好的处理效果。通过优化控制溶解氧,平均电耗和乙酸钠消耗分别降低了9.38%和12.1%,实现了节能降耗。     

超声对铁锰氧化物吸附废水中无机砷的强化效应

快速吸附去除废水中无机砷的技术,由于其高效性成为污水处理领域亟需的一种技术。采用草酸沉淀法制备了不同铁锰比（物质的量比）的铁锰复合草酸盐,以铁锰复合草酸盐为前驱体通过热分解得到铁锰元素均匀分布的复合氧化物,以铁锰复合氧化物为吸附剂吸附去除废水中的无机砷。在超声波辅助下,铁锰复合氧化物对废水中无机砷的去除效果显著。实验结果表明,铁锰物质的量比为6:4的铁锰复合氧化物,因具有较高的比表面积（396.6 m²/g）和独特的形貌,超声辅助1 min对废水中无机砷的吸附率可达95%以上。吸附动力学研究表明,该吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率常数为1.11 g/（mg·s）。吸附剂再生实验表明,将吸附砷的吸附剂采用碳酸氢钠溶液洗脱重复用于吸附实验,吸附剂重复使用3次对砷的吸附率仍可达到83.6%。     

基于顶空固相微萃取气质联用和rOAV值分析不同发酵时间玫瑰红茶香气的差异

目的 探究不同发酵时间处理对玫瑰花茶香气及感官品质的影响。方法 本实验在相同环境条件下,以玫瑰花瓣为材料,采取萎凋、揉捻、发酵、干燥四道制作工艺,分0 h发酵、2 h发酵、4 h发酵、6 h发酵4个处理,采取顶空固相微萃取-气质联用(HS-SPME-GC-MS)鉴定玫瑰花挥发性成分,筛选其关键呈香物质。结果 共检测出4种处理938种16类挥发性代谢物。发酵2、4、6 h与发酵0 h的挥发性代谢物存在显著差异物质554种,相对0 h发酵分别增加差异显著代谢物364种、388种、400种,同时对照4种处理呈玫瑰花香气的rOAV,结合感官评审结果,得出本实验发酵4小时为玫瑰花红茶的最好处理,且发现关键呈玫瑰花香气的物质为壬醇、异戊酸苯乙酯、苯乙醛、2-苯乙醇、香叶醇、大马士酮、苯甲醇、异丁酸香叶酯、(E)-6,10-二甲基-5,9-十一碳烯-2-酮、壬酸乙酯。结论 玫瑰花瓣能制作成质量优异的玫瑰红茶,常规发酵过程中4 h发酵的玫瑰红茶品质最佳。以上结果阐明了玫瑰发酵过程中香气成分变化,为实现玫瑰花产业资源化利用提供了参考依据。