基于边界移动法的高炉炉缸侵蚀监测模型

基于预埋在高炉炉缸内热电偶反馈的温度数据,联合数值传热计算和最优化理论的梯度下降法寻找最优化的边界移动步长因子,建立了高炉炉缸侵蚀监测模型.应用建立的模型可有效求解未知边界的传热反问题.将热电偶反馈的监测数据作为输入数据,应用建立的炉缸侵蚀监测模型对其进行未知边界问题反演求解,计算得到了炉缸内衬侵蚀形貌和残厚.把已知炉缸侵蚀形貌和相应的热电偶测温数据的高炉炉缸作为校验模型样本,模型预测与样本的侵蚀形貌对比表明其相对误差平均值为3.6%,确认了炉缸侵蚀监测模型的可靠性.     

基于坡面径流输沙模型的湘中红壤丘陵区土壤有机碳流失模拟研究

坡面径流是泥沙和土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)流失的主要动力.本研究以典型湘中红壤丘陵区坡耕地(翻耕和免耕)为研究对象,通过野外径流小区模拟降雨试验,对已建立的以径流率为变量的对数线性回归坡面径流输沙模型进行修正,并结合泥沙中SOC的富集特性,建立湘中红壤丘陵区的坡面SOC流失模型.研究结果表明:坡面SOC流失模型能够有效地应用于湘中红壤丘陵区次降雨过程中坡面SOC流失的模拟中,且具有较好地模拟效果,SOC流失率模拟平均误差在30%左右,决定系数在0.85以上;同时模拟结果表明,泥沙和SOC流失过程在坡面径流侵蚀影响下呈现波动状态,表现为产流开始后10min泥沙和SOC流失呈增加趋势,其后在波动中逐渐趋于平稳;通过比较翻耕和免耕条件坡面径流输沙和SOC流失模型,结果显示侵蚀性降雨条件下,翻耕方式泥沙和SOC流失率大于免耕方式.非侵蚀性降雨条件下,翻耕方式泥沙和SOC流失状况与免耕方式一致.     

成分对MgO-Al_2O_3-C耐火材料抗侵蚀性能的影响

除工作环境外,原料配比对MgO-Al2O3-C材料抗侵蚀性能具有重要影响.采用不同杂质含量的电熔镁砂原料,按照不同C含量和Al2O3含量制备MgO-Al2O3-C试样.通过转动试样浸渣方法测得不同试样在富CaO熔渣中的侵蚀速率,从而研究了成分对抗侵蚀性能的影响.结果表明抗侵蚀性能随着镁砂杂质含量的增加而迅速降低,随着碳含量以及Al2O3含量的增加而先增加后降低.过多的Al2O3导致了熔渣黏度下降,而过多的碳导致了空隙率增大.根据上述结果,在富CaO熔渣中MgO-Al2O3-C材料理想的Al2O3质量分数为10%~30%,理想的C质量分数为10%~20%.     

玻璃粉对混凝土酸侵蚀性能的影响

采用试验方法,研究了玻璃粉替代胶凝材料在不同掺量(0、5%、8%、15%)时对混凝土抗压强度和耐酸侵蚀性的影响。对比了各个试样在5%H2SO4溶液和5%CH3COOH溶液中腐蚀28 d后的质量亏损和抗压强度损失,并采用SEM分析了试样腐蚀后的表面形貌。结果表明,玻璃粉有利于提高混凝土的耐H2SO4和CH3COOH侵蚀性,耐CH3COOH侵蚀差于耐H2SO4腐蚀,H2SO4侵蚀后的试样表面形成了大量石膏,CH3COOH侵蚀后试样表面疏松并出现了大量孔洞和裂纹。当玻璃粉掺量为8%时,试样的耐H2SO4和CH3COOH侵蚀性最佳。     

硅酸根电迁移反应法处理砂浆的耐久性

为提升砂浆的耐久性,用硅酸根电迁移反应法处理砂浆。通过对比试验,研究了基准砂浆、去除表面涂层的被处理砂浆、带有表面涂层的被处理砂浆试件的抗碳化、抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子扩散和抗钢筋氯离子腐蚀的耐久性能。应用扫描电子显微镜(SEM)与压汞仪(MIP)研究了硅酸根电迁移反应法影响砂浆耐久性的微观作用机制。结果表明:砂浆试件的抗碳化、抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子扩散与抗钢筋氯离子腐蚀的耐久性能由小到大的顺序为:基准砂浆、去除表面涂层的被处理砂浆试件、带有表面涂层的被处理砂浆试件;硅酸根电迁移反应法对耐久性的提升作用缘于它能致密化砂浆并生成表面涂层的双重效果;由于生成的表面涂层较薄,且含有众多微米级孔隙,使表面涂层对砂浆耐久性影响减弱,砂浆致密化在耐久性的提升中起主要作用。     

海洋生物膜对混凝土耐久性影响

为研究海洋生物群落附着在混凝土表面形成生物膜对混凝土耐久性能的影响,设置对照实验组,制作标准试块,放置在相应海洋环境中进行侵蚀,分阶段取出试块进行实验,检测混凝土碳化深度,氯离子侵蚀深度以及混凝土扩散系数三个参数,其中将有活性的生物膜,无活性的生物膜及无生物膜试块的混凝土氯离子扩散系数进行对比。有活性的海洋生物膜对混凝土碳化及氯离子侵蚀起到一定的抑制作用。为桥梁养护提供新的方法建议。采用MATLAB较好的拟合有生物膜与无生物膜扩散系数的关系,以便基于现有氯离子扩散系数模型推测有生物膜的氯离子扩散模型。     

北天山安集海河大峡谷3.7ka以来的快速下切

北天山前陆冲断带的河流阶地记录了河流在构造和气候的共同作用下所发生的加积和侵蚀过程.其中,安集海河大峡谷至少发育了18级基座阶地.应用改进的光释光测年方法,对阶地上覆黄土及阶地砾石堆积中粉砂透镜体进行了年龄测定.结果表明,安集海河3.7 ka至今的下切深度为260 m,最大平均下切速率7 cm/a. 3.7 ka以前,峡谷加积了巨厚的灰黑色砾石层(厚度大于200 m); 3.7 ka以后河流逐级下切砾石层,发育了13级基座阶地. 3.0～2.4 ka的600年间安集海河加速下切,平均速率达15 cm/a. 1.3 ka时,河流下切至第四纪以前形成的基岩层,至今形成了5级基岩基座阶地.安集海河大峡谷18级阶地是气候变化、河流水/沙平衡关系等影响的结果.     

蜂窝式SCR脱硝催化剂磨蚀研究

对蜂窝式SCR(Selective Catalytic Reduction)催化剂磨蚀行为进行了研究,在实践的基础上结合侵蚀速率的经验表达式,提出了反应器内催化剂侵蚀速率及催化剂侵蚀承受系数β。其次,对催化剂磨蚀模型进行了研究,结合实践导出了催化剂综合磨蚀系数值及不同孔数催化剂的临界侵蚀速率。最后,分析了飞灰对催化剂磨蚀的影响及在飞灰作用下催化剂的壁厚减薄规律。结果表明,不同孔数的催化剂其承受烟气侵蚀的能力不同,孔数越少的催化剂侵蚀承受系数β值越大,反之越小;不同孔数的催化剂其综合磨蚀系数a_H不同,18孔、20孔催化剂其综合磨蚀系数a_H较其它催化剂低,但是其临界侵蚀速率EC/λ较其它催化剂高;飞灰中粗颗粒飞灰、不合理的飞灰级配、飞灰中Al_2O_3及SiO_2的含量、飞灰的入射角及在反应器内的灰场分布等是导致催化剂飞灰磨蚀的重要因素,当飞灰中Al_2O_3及SiO_2的含量超过80%、飞灰的入射角偏差超过±10°时,催化剂的磨蚀速率明显增加;当灰场分布偏差大于20%时,催化剂局部磨蚀速率明显增加,飞灰覆盖堵塞催化剂风险加大;通过飞灰作用下催化剂壁厚减薄的规律分析,总结提出了催化剂的磨蚀主要是烟气的入口效应引起,通过增加催化剂硬化段长度及提高硬化段硬化效果可以有效缓解催化剂磨蚀。     

留尼旺岛火山下的探险

<正>车沿着通往留尼旺国家公园的5号森林公路盘山而行,沿途不时看到海拔高度的标记,路旁浓密的植物逐渐被赭红色的地表所取代,这里是火山熔岩的势力范围,也是地球上最活跃的火山带之一。向导埃尼斯骄傲地说:"在申请世界自然遗产,成立的国家公园时,我是最初的两名管理人员之一,现在这里有80多名志愿者了。"顺着他的目光向     

不同侵蚀强度下崩岗表层土壤稀土元素分布特征及影响因素

崩岗是我国南方亚热带地区分布最为严重的土壤侵蚀类型,其发育的速度和强度对地表产生巨大破坏作用,同时对土壤中稀土元素的含量和分布产生重要影响.文章通过野外取样调查和室内ICP-MS测定,对福建省长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群内3个不同侵蚀崩岗各部位表层土壤(0~10cm)进行取样研究.结果表明稀土元素总量变化依次为轻度侵蚀区中度侵蚀区强度侵蚀区,且轻稀土元素含量富集;不同侵蚀程度的崩岗的稀土元素含量变化基本呈现沿集水区到沟道逐步增加的趋势;其中,元素Ce元素含量极高,Eu元素含量低,有明显的亏损现象;植被覆盖条件好的区域表层土壤中稀土元素含量高.