滚筒干燥器中杆状颗粒混合特性的三维数值模拟

为研究杆状颗粒在滚筒干燥器中的混合运动,建立了杆状颗粒运动特性的三维数值实验平台.采用离散元法直接跟踪滚筒中的每一个颗粒,对杆状颗粒在滚筒干燥器中碰撞、摩擦的混合运动过程进行数值模拟,并把杆状颗粒和球形颗粒在滚筒中的混合特性进行对比.结果表明:随着转速的增加,颗粒混合均匀的速度加快;滚筒内杆状颗粒和球形颗粒均在近壁区域混合程度好;杆状颗粒混合达到均匀的速度较球形颗粒快;杆状颗粒整体混合均匀程度优于球形颗粒.模拟结果还表明,杆状颗粒的混合特性与球状颗粒的混合特性存在很大区别,在以往数值模拟中将杆状颗粒假设成球形颗粒存在较大误差,对杆状颗粒所建立的模型能更好地符合杆状颗粒的运动规律.     

连续再生颗粒捕集器对柴油机颗粒排放的影响

以某重型柴油机为原机,研究氧化催化转化器(DOC)与催化型颗粒捕集器(CDPF)耦合而成的连续再生颗粒捕集器(CR-DPF)对柴油机颗粒排放规律的影响.研究结果表明,CR-DPF的安装导致排气温度升高;原机测点颗粒数量浓度呈双峰对数正态分布,CR-DPF的前测点为三峰对数正态分布,后测点则呈多峰对数正态分布;前测点粒径小于191nm颗粒数量浓度及核态颗粒数量浓度分数均高于原机测点;CR-DPF除对7~15nm粒径颗粒的捕集效率相对较低,对其他粒径颗粒具有显著的降低作用;对聚集态颗粒的捕集效果优于核态颗粒,导致后测点核态颗粒数量浓度分数高于前测点.     

湿颗粒材料筒仓卸料过程的离散元模拟

为研究含液量较少情况下湿颗粒材料的筒仓卸料过程,采用接触点绑定和自定义本构两种途径模拟液桥力,数值算例分析了含水量对颗粒流动性的影响,并通过提取仓壁底端压力峰值和统计颗粒阻塞概率,对干颗粒和湿颗粒在筒仓卸料过程中宏观特性的不同作了分析。得出仓壁底端压力峰值发生在卸料过程中,干颗粒压力峰值高于湿颗粒;筒仓卸料过程中,粒径均匀分布的颗粒其阻塞概率要大于单一粒径的颗粒,湿颗粒阻塞概率大于干颗粒,液桥力整体上对颗粒流动有阻碍作用。数值算例表明了两种途径在模拟湿颗粒材料流动行为时的有效性和可行性。     

爆炸烧结中金属粉末颗粒的尺寸效应

采用环状飞片柱面收缩爆炸方法,研究了FT15高速钢粉末在冲击波作用下,因粉末粒度的差异而引起的颗粒效应:在动态冲击载荷的作用下金属细粉比粗粉吸收的能量多,温度高,致使细粉比粗粉表层更易熔化,熔化量也相对增加。同时发现在FT15高速钢混合粉爆炸烧结后粉末中的大颗粒与小颗粒的变形规律不同。     

刨花板生产中不同筛分刨花分开干燥的试验

<正>刨花干燥是刨花板生产的重要工序之一,它不仅影响刨花板的质量,而且影响其成本。 人们对刨花干燥已做过一些研究。Kollmann曾指出:“在同样干燥条件下,干燥过程依赖于木材树种和刨花厚度。”Klamoth所提供的干燥曲线图表明,干燥一开始就能以较大的蒸发水分速率来排除刨花内的水分。Krischer还认为,刨花干燥过程“依刨花中水分蒸发速率可分为二个时期——恒速率期和减速率期。” 刨花干燥开始时,能否以快速率排除水分?刨花的各种筛分物在干燥过程中水分蒸发速率是否有差异?在干燥过程中,干燥介质的温度对各时期刨花内水分的蒸发速率的影响如何? 对上述问题我们进行了试验。实验中所用的刨花原料为芬兰的桦木,刨花为两种:-6+9(筛子目数)和-20+30(表示较小)。为了便于探讨问题,给刨花高含水率,预先把刨花在冷水中浸泡5秒钟,滤水后存放一昼,测出小的刨花含水率为310％左右,大的为190％左右(用称重干燥法测定)。在天平式快速含水率测定仪上干燥(精度为1/1000克),     

主动脉动气流分选机理及流场模拟

通过分析不同雷诺数流型下颗粒运动阻力系数的差异,考虑主动脉动气流流场中颗粒运动所受到的附加质量力作用,分别得出斯托克斯和牛顿2种流体的颗粒在主动脉动气流场运动的动力学方程.对直径和密度不同,但空气动力学特性相同的等沉球形颗粒,进行动力学方程的计算机数值模拟,并优化动力学模型参数.在此基础上,应用颗粒高速动态分析系统对示踪颗粒的运动规律进行分析,研究主动脉动气流分选优于传统气流分选的机理.研究结果表明,数值模拟与示踪颗粒的实验室分选试验结果具有很好的一致性,低密度颗粒速度幅值与均值相对误差小于8%,高密度颗粒速度幅值与均值相对误差小于5%.     

表面活性剂对磁悬浮液体稳定性的影响

磁流变液中固相颗粒由于重力大于浮力而下沉。本文从流体力学的角度,分别考虑了基载液的粘度,固相颗粒的大小,固－液相的密度差与颗粒沉降速度的关系;表面活性剂对改善颗粒沉降的作用,并比较分析了不同基载液与表面活性剂适配的实验结果。     

室内臭氧与甲苯相互反应产生超细颗粒物的研究

研究室内臭氧和甲苯两种污染物之间的化学反应和可能产生的二次污染,可以有效提高室内空气品质．依据臭氧与甲苯化学反应的基本原理,利用环境舱实验监测臭氧与甲苯共同存在时,两者浓度的变化以及室内颗粒物浓度的变化．实验研究发现臭氧与甲苯发生了氧化反应,加快了臭氧的衰减;通入甲苯后,计数中径0．27μm以下颗粒物浓度出现明显增加,在颗粒物浓度达到最大值时,0．27μm以下颗粒物总数占总颗粒物的99．57％．室内臭氧和甲苯可发生化学反应,生成包括超细颗粒物在内的可吸入细颗粒物,影响室内空气质量．     

均相沉淀法制备的纳米CeO2颗粒的结构表征

采用均相沉淀法,以Ce(NO3)4为起始原料制得了一种具萤石立方相结构、BET比表面积为101 m2/g的CeO2超细颗粒.同时采用XRD、DSC/TGA、TEM和BET表面测定法对样品性能进行了表征.XRD结果表明,所制得的颗粒具有较大的晶格参数,说明颗粒较小;DSC/TGA测试结果表明,所制备的颗粒失重为16.84%,由此可推断CeO2化合物的分子式为CeO2·2H2O;从TEM测试结果来看,均相沉淀法制备的CeO2颗粒平均直径为10nm,颗粒为球状.将所制得的CeO2颗粒用来制备溶胶,其最大质量浓度可达170g/L,稳定期可达4周以上且无任何沉淀.     

Oxidative stress on plasmid DNA induced by inhalable particles in the urban atmosphere

Plasmid DNA assay is a newly-developed in vitro method to investigate bioreactivity of particles. In this paper, this method was used to study the bioreactivity of PM10 (particulate matter with aerodynamic diameter of less than 10 μm) and PM2.5 (particulate matter with aerodynamic diameter of less than 2.5 μm). Samples and dust storm particles were collected in 2001 in an urban area, a satellite city and a clean air area in Beijing. A big difference was found for oxidative DNA stress induced by different particulate matter (PM) samples, with the TM50 (particle mass causing 50% damage to DNA) values varying by a factor over 10. This was closely dependent on the sizes of particles as well as the variation in relative proportion of mineral matter. PM2.5 samples generally impose larger oxidative stress on plasmid DNA than PM10 samples. Airborne particles collected during dust storm episodes, usually with a higher proportion of mineral matter, have a much lower oxidative capacity than those collected during non-dust storm episodes. PM samples and their water-soluble fractions usually have similar bioreactivities, demonstrating that oxidative capacity of Beijing airborne particles is mainly sourced from their water-soluble fractions.     

铁素体基Ti-Mo微合金钢超细碳化物析出规律

利用光学显微镜、透射电镜和能谱分析等方法对两种不同Ti含量的铁素体基Ti--Mo微合金钢中析出相的尺寸、分布特征、析出规律和成分进行了研究.结果表明:钢中绝大多数析出相为超细碳化物,尺寸小于10 nm,析出相尺寸呈正态分布.随着Ti质量分数由0.072%增到0.092%,析出粒子平均尺寸增大,分布峰值向粒子尺寸增大的方向移动.Ti--Mo微合金钢具有栅格状的相间析出方式,栅格间距受冷速的影响较大,晶内和靠近晶界处的栅格间距不同.能谱分析发现,不同尺寸的粒子Mo含量不同,较大颗粒(50 nm左右)析出相中不含Mo,小颗粒(20 nm)中碳化物是Ti和Mo的复合析出相,且随着粒子尺寸的减小,成分中Mo所占比重增大.     

复合吸水颗粒深部液流转向剂注入性研究

由于吸水网络与控制网络的互穿结构,复合吸水材料颗粒具有吸水膨胀速度可控、吸水后强度高的特点。通过填砂管模型、变径管模型研究了复合吸水颗粒深部液流转向剂的注入特性、吸水后在孔喉中的运移情况。实验结果表明：在粒径小于孔喉尺寸的前提下,未吸水膨胀前颗粒可以顺利注入;吸水后即使颗粒直径大于孔喉直径也可以通过拉伸变形顺利通过,通过后立即恢复原状。注入过程中填砂管渗透率降低,颗粒膨胀后渗透率进一步降低,颗粒膨胀后在驱替压力足够大的情况下依然可以在填砂管微孔中运移。     

棒状交叉颗粒分离算法

使用光学显微镜观察棒状颗粒时,采集的样品图像中不可避免的会出现颗粒叠加交叉的情况,为准确测量棒状颗粒的形态参数,必须实现棒状交叉颗粒的分离。首先提取颗粒角点,再通过图像细化找到骨架交叉点,计算出颗粒角点到骨架交叉点的距离;依据设定的判断准则,筛选出棒状颗粒的轮廓交叉点,然后根据提出的棒状交叉颗粒分离算法,实现棒状交叉颗粒的分离。实验数据表明所提算法对棒状交叉颗粒分离的准确性大于95%。     

A laboratory test of the electrification phenomenon in wind-blown sand flux

The measured data in the wind-tunnel tests show that the wind-blown sand particles acquired a negative charge when their diameters are smaller than 250 μm and positive charge when their diameters are larger than 500 μm, which confirms Latham’s assumption that the large particles in wind-blown sand flux acquired positive charge while negative charge developed on small ones. In the meanwhile, the measured data also show that the average charge-to-mass ratio for wind-blown sand particles decreases with the increase of the particle diameter and the wind velocity, and increases with the rise of height. The electric field in wind-blown sand flux is mainly formed by the moving charged sand particles. Its direction is vertical to the Earth’s surface and upward, which is opposite to that of the fair-weather field. The electric field increases with wind velocity and height increasing. These experimental results will lay the foundation for developing the theoretical analysis of the electrification phenomenon in wind-blown sand flux.     

Influence of the roughness and shape of quartz particles on their flotation kinetics

Surface roughness and shape play an important role on the behavior of particles in various processes such as flotation. In this research, the influence of different grinding methods on the surface roughness and shape characteristics of quartz particles as well as the effect of these parameters on the flotation of the particles was investigated. The surface roughness of the particles was determined by measuring their specific surface area via the gas adsorption method. The shape characteristics of the particles were measured and calculated by images obtained by scanning electron microscopy via an image analysis system. The flotation kinetics was determined using a laboratory flotation cell. The results showed that the particles of rod mill products have higher roughness and elongation ratio and lower roundness than the particles of ball mill products. The flotation kinetics constant of the particles increased with their surface roughness increasing. Particles with higher elongation and lower roundness indicated higher floatability. In addition, the influence of the surface roughness on the flotation kinetics was greater than that of shape parameters.     

纳微米聚合物颗粒分散体系微孔滤膜流动特征

为了评价纳微米聚合物颗粒分散体系在低渗透油藏中的流动特征,利用微孔滤膜模拟低渗透油藏的喉道,采 用激光粒度仪和微孔滤膜过滤装置,对其流动特征及其影响因素进行了研究。结果表明：水化时间小于120 h 时,聚 合物颗粒的封堵作用较强;水化时间大于120 h 后,聚合物颗粒逐级调驱能力增强;随着压力差增大,聚合物颗粒储层 深处逐级调驱的效果增强,压力差大于0.15 MPa 后,逐级调驱效果增加的速度明显加快;随着滤膜孔径减小,聚合物 颗粒过滤速度急剧降低,在0.45,0.80µm 微孔滤膜上粒径为1.68µm 聚合物颗粒具有很强的封堵能力,而在3.0 µm 微 孔滤膜上具有较强的储层深部逐级调驱效果;随着聚合物颗粒浓度增加,储层深部逐级调驱效果变弱,颗粒浓度增至 2.0 g/L 后,聚合物颗粒已经没有深部逐级调驱的效果。     

燃煤电厂周边气溶胶单颗粒的微观形貌和化学组分

采集燃煤电厂上风向和下风向PM2.5样品,使用带能谱的透射电镜观察单颗粒的特征。根据颗粒的微观形貌、化学组分及电子束作用下的稳定性,将颗粒物分成9种类型:富Si、富Ca、富S、富K、富Fe、飞灰、有机、烟尘和其他颗粒.研究表明,燃煤电厂排放的球形富Fe颗粒和飞灰颗粒使下风向气溶胶中球形颗粒的数量增加;下风向气溶胶中富S颗粒和富Ca颗粒的相对丰度高于上风向,这可能与电厂控制SO2排放使用石灰石作脱硫剂有关;电厂下风向具有核壳结构颗粒的数量明显多于上风向,其原因是来自燃煤电厂或上风向的颗粒在合适的条件下(如温度高、相对湿度大、SO2与NOx浓度高等),易与其他物质发生化学反应形成具有核壳结构的复杂颗粒。     

北京沙尘天气污染分析

本文阐述了北京沙尘天气的总体概况.春季沙尘多发季节,颗粒物浓度明显高于其它季节,且以粗颗粒为主.沙尘对太阳辐射的消光作用明显低于城市型二次粒子,沙尘天气期间气溶胶光学厚度往往低于前期局地积累造成的城市型污染阶段.北京的沙尘天气与气象条件密切相关,特别受高低压配合影响,由低压底部伸出的冷锋是重要的起沙条件.沙尘天气过程中,大颗粒物浓度明显上升,但大风的到来带走了城市型污染物,特别是气态污染物,如SO2浓度急剧下降,细颗粒物浓度也有降低趋势.     

基于自适应遗传算法的粒子滤波器

针对重采样导致的权值退化问题,应用遗传算法的进化思想来优化重采样算法,将粒子权值作为适应度值,合理设定阈值,利用最佳个体保存法保存高适应度粒子,利用自适应交叉、变异操作对低适应度粒子进行进化,将高适应度粒子与进化粒子组合成新的粒子集进行状态估计.仿真实验表明,该算法具有良好的实时性和估计精度,其状态估计精度比标准粒子滤波提高近24倍,比无迹卡尔曼粒子滤波提高近4倍,耗时约为无迹卡尔曼粒子滤波的1/10.     

基于离散元理论的自然崩落法放矿细颗粒渗移过程研究

为探讨自然崩落法放矿过程中废石细颗粒的渗移规律及诱因,利用离散元软件EDEM分别从粗细颗粒数量比、直径比及矿岩含水率三个方面对细颗粒的渗移过程进行模拟,并设置标志颗粒对不同区域的相邻粗细颗粒进行跟踪。研究结果表明：放矿提前贫化率随粗细颗粒数量比的增大不断降低;废石细颗粒渗移速率随粗细颗粒直径比的增大而增大,且受含水率影响显著;相邻位置的细颗粒的渗移速度大于粗颗粒的下降速度。研究结果为进一步探讨矿石损失贫化、确定采场结构参数及优化放矿管理制度提供理论支持。