发酵过程生化指标检测的自动取样设计

设计了一种发酵样品在线自动取样装置及其控制流程,可以实现对多个发酵罐进行按次序分时样品采集,用于发酵过程生化参数的自动取样测定。取样装置支持采用膜过滤或渗透膜式取样器的无细胞直接取样、带细胞的直管直接取样和模拟手工取样的U型管间接取样,文中给出了各种取样方式的取样过程及其程序控制流程图。对于带细胞直管直接取样模式,本设计具有多个防杂菌污染的隔离屏障,在发酵过程的测定间隙可以对取样管路进行化学灭菌处理,能够防止长时间发酵外部杂菌通过取样池经取样管污染发酵罐。本设计与生物传感器分析系统配合可实现在不同类型的发酵中进行生化参数的在线自动分析。     

CO2地质埋存监测技术及其应用分析

对CO2地质埋存监测目的和意义进行阐述,对地震、重力测试、井流体取样、示踪剂及CO2泄露等主要监测技术的原理、特点和应用进行分析,监测系统及相应的监测技术可对储层、盖层和周围环境进行描述,概括总结监测技术的研究进展和发展趋势。结果表明:示踪剂、井流体取样和测井技术是监测储层内流体运移和CO2状态以及油藏和井完整性的有效手段;土壤气体分析和大气监测能够有效地监测CO2泄漏和地表环境,监测系统的优化设计要结合监测目的和储层条件,根据现有的技术水平及应用经验合理筛选监测技术,可以经济有效安全地对注入CO2的状态和泄漏进行监测。     

一种实验用高温高尘气体灰分同时取样装置的研制

针对高温高尘环境中气体和灰分取样所面临的取样管融化烧断问题、堵塞问题和卤化碱凝结问题,提出一种实验用髙温高尘气体灰分同时取样装置。该装置由取样探头和过滤取样器两部分组成,其中采用三层水冷套管的取样探头解决取样管融化烧断问题,采用外部过滤取样器解决高尘导致的堵塞问题,采用烟气温度控制方法解决卤化碱凝结问题。     

气液两相流多喷嘴分流取样计量研究

提出一种具有4个分流喷嘴的新型取样器结构,根据分流比和取样流体气、液流量确定主管路气液相流量。为保证取样流体的代表性,采用"流型调整"与"阻力控制"两种方法抑制相分离的发生。建立气液两相流数值模型,模拟气液两相流在取样器中的流动特性。在气液两相流试验环道上开展试验测试,流型包括波浪流、段塞流及环状流。结果表明:在试验范围内气、液相分流系数接近理论值0.25,其主要取决于分流喷嘴的数目,不受流型、气液流速等参数波动的影响,流量测量误差小于±6.0%。该取样计量装置具有体积小、精度高、维护费用低的优点,可代替传统计量分离器,实现气液流量的实时测量。     

科里奥利质量流量计传感系统的研究

本文对U型管式科里奥利质量流量计（以下简称科氏流量计）的传感系统进行了理论研究。文中求解了流体具有的科氏加速度,确定了作用于U型测量管路上科氏力的分布。在此基础上获得传感系统信号检测的数学模型。     

地源热泵U型管地下换热器的CFD数值模拟

为了给地源热泵U型管地下换热器的优化设计提供理论依据,通过CFD数值软件对地源热泵U型管地下换热器系统中的流动和传热过程进行数值模拟.结果表明,地源热泵U型管地下换热器的换热效率随支管间距的增大而增加,随回填土材料热导率的增加而增大,而且支管间距和回填土材料热导率对换热器效率的影响是很复杂的非线性关系.当钻孔深度超过80m时,两支管的温升比急剧增加,支管间的热损失加剧,建议在实际操作中钻孔深度不要太深.     

下期导读

正《应用技术学报》2021年第四期"有机污染场地土壤修复"专辑,特邀《应用技术学报》编辑委员会委员、上海应用技术大学生态技术与工程学院李法云教授担任客座主编。专辑论文内容主要涵盖国内外有机污染场地土壤和地下水生物修复技术新进展、生物炭基生物修复载体与固定化菌剂制备、电动-微生物和生物炭-微生物联合修复、化学强化生物修复及地下水原位热脱附修复技术工程应用等方面系统介绍国内外有机污染场地土壤生物修复技术最新研究进展、科技研发和工程应用成果。通过这一专辑,读者能对国内外有机污染场地土壤生物修复技术、环境修复材料研发与技术工程应用等整体情况具有较为明晰和透彻的了解。     

鸡心坡灰场渗漏污染预测

通过对灰渣场地的水文地质勘察、试验及监测，分析了造成了灰渣场地塌陷的原因和渗漏途径。认为灰渣场地塌陷地段为人为乱掘浮煤层形成的浅层塌陷，因此灰渣场渗漏污染途径为浅层塌陷和地下小煤洞→采煤巷道（采空区）→沙冲矿坑口→蔡冲河→阿哈水库，应用稀释混合模型进行了渗漏污染预测评价，根据预测结果，提出了渗漏污染处理措施。     

浅层有害气体成藏特征对隧道施工的影响

地下浅层有害气体是影响地下交通工程施工与后期运营的重要危险因素,对其地质成藏特征的研究可有效指导治理措施的设计部署。本文以昆明地铁2号线工程为例,通过对工程中有害气体喷发重点区段现场勘察与实验分析,研究分析了浅层有害气体成藏特征。该工程区段地下浅层有害气体是赋存于第四系泥炭质土层中以甲烷组分为主的小型、低压生物气。含气层空间分布特征显示,福保路段揭露两层含气层中的下部含气层与地铁结构线为纵贯关系,施工危险性较大;而该段上部含气层以及官南路段含气层均不与地铁结构线交叉,危险性较小。尽管由于前期工程施工导致勘察区段地下有害气体压力与流量降低,但不排除勘察区间或周边存在小型高压气体聚集区的可能性,故建议在施工过程中要对地下有害气体进行同步探测,对于高压气层采取提前排气与压入式机械通风处理措施,同时加强现场有害气体监测。     

基于物联网的危险气体监测及网络预警系统设计

针对化工行业区域爆炸危险性安全监测与可靠预警的重大应用需求,基于先进的激光与红外光谱检测技术原理,研发基于物联网的危险气体监测及网络预警系统。综合运用TCP/IP协议组建网络化数据服务系统,实现监测设备数据的网络化,并且支持多种接入方式将数据上传至数据服务器,并通过Node JS与Sqlite为网络管理系统提供网络服务及传感器数据管理服务,最后运用GIS系统和HTML5、CSS3完成网络管理系统的开发,完成了化工园区危险气体精确监测与预警系统研发,并取得了较好的实用效果。     

置于大型浮标内的水质参数长期测量系统的设计及应用

为有效解决海洋生物的附着污染问题,延长各种海洋仪器的使用寿命,设计了一种新型的海洋环境连续监测系统。该系统放置在大型海洋资料浮标内,采用海水抽样测量方法,将海水抽取到浮标舱内的容器中测量,而后使用消毒液和清水对容器和传感器进行消毒和清洗。系统通过定点连续监测将数据传输到岸站,与目前浮标常用仪器比测得出,所采集数据稳定可靠。该系统能够将水质传感器的寿命至少延长一年,并提高其长时间测量的准确度和可靠性。     

基于XS128的生产环境监控系统

本生产环境监控系统由主控部分与手持监控部分组成。通过飞思卡尔XS128芯片协调各个传感器模块与环境控制模块来实现对生产环境的实时监测与控制。手持监控部分能够实时显示系统内的环境，并且可以实现远程控制。新颖的Android[1]手持设备更加人性化和智能化。整个系统采用蓝牙无线通信技术，实现了智能化控制。     

Zigbee网络应用在煤矿井下环境的技术优势

现代煤矿企业对于信息自动化的要求越来越高,很多技术集中的生产场所都要求实现无人化的智能管理。建设井下大范围环境监测监控和人员监测监控系统,可以减少下井人员数量,降低井下人员工作强度,并做到精确监控与有效管理。现有的井下监控系统对传感器以及设备信息的采集主要依靠硬接线,存在着布线工作量巨大而且复杂,维护困难的缺点。近年来无线通讯技术陆续用于部分井下系统,而针对井下生产设备监控和环境安全监控的无线监控系统基本处于试验阶段。ZigBee作为一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,相对其他无线传输技术更适合煤矿井下环境。本文将从技术原理、传输速度、传输距离以及功耗等方面论证其优势。     

地下管线网络管理

利用Intranet技术，开发管线网络管理信息系统(NMIS)实现地下管线管理的现代化、网络化。     

遥感和GIS支持下的海岸带资源综合管理

随着海岸带资源开发利用强度大幅度增加,各类问题也随之出现并不断加剧,海岸带资源环境面临严峻挑战。在不断加强海洋立法的同时。如何结合先进的遥感、GIS等手段实现海岸带资源的优化管理是当前面临的一个关键问题。遥感技术具有宏观、快速、准确、直观等优势,地理信息系统是分析、处理和管理空间数据的有效工具。充分利用两者的优势是开展海洋资源监测的有效手段,能增强海洋资源监测的科学性和准确性．为海洋相关管理部门实现规划和管理提供了实时、精确的依据。     

稳定温度分层流的数值模拟与实验研究

温度分层流是一种常见的自然现象,准确模拟海洋环境中的稳定温度分层流动具有重要的理论和实际应用价值。建立了描述温度分层流运动的质量、动量和能量守恒方程,采用改进型的k-ε湍流模型模拟分层流运动的流动与传热强耦合过程。运用有限体积法,使用滑移壁面、给定壁面温度函数与来流温度函数相结合的方法,对现有温度分层模拟方法进行了改进,实现了垂直方向上任意温度曲线的分层流温度场的稳定数值模拟。采用辐射加热灯加热水槽流体表面,形成了流体的温度分层。通过与分层流水槽模型试验的对比,证明了该方法的可行性与准确性。     

稠油热采水平井温度测试及注汽剖面分析

水平井配汽是解决非均质稠油水平井注汽中各段动用不均现象的常用办法,但缺乏有效的监控分析手段。采用连续钢铠电缆测温技术进行稠油水平井吸汽剖面测试分析。通过建立稠油水平井段蒸汽流动与换热数理模型,利用Fluent软件模拟湿蒸汽在水平井段分流的过程,得到湿蒸汽流经筛管分流时温度、压力出现陡降的变化规律。结果表明:蒸汽在水平段流经筛管分流进入地层时,流体温度、压力下降幅度与筛管分流量呈正比关系;实现了将在线测试温度作为吸汽剖面的评价分析因素,增加了解释模型的准确性。     

基于VTK和QT的层状地质体三维建模及可视化研究

地质体三维可视化是科学计算可视化研究领域的重要分支。如何把地下无法透视的构造信息,进行三维可视化,一直是地学领域的热点和难点之一。基于此,针对层状地质体的结构特征和三维建模方法进行了研究,在此基础上运用开源可视化工具包(VTK)和应用程序开发框架QT,完成对层状地质体的三维建模及可视化。最后结合兴城深部探测野外示范与实验基地的实际地震勘探数据,实现了对该区域的地质模型构建及立体展示。实践表明,使用VTK和QT作为层状地质体三维可视化的开发工具是可行的,完成了该区域6个地层地质体三维建模以及结合地震数据的综合三维可视化。     

基于GIS井下人员安全监测的实时查询方法

为了更好对井下人员实行安全监测,设计并开发了基于GIS井下人员安全监测系统。系统是MapX与VB组件开发的地理信息系统,通过GIS空间查询与动态监测的有机结合,实现了对井下人员位置信息和属性信息的实时查询与管理。描述了该时实查询功能的技术路线和实现方法,具有可视化、集成化和可扩展性强等特点。