基于DCM模型与同步辐射CT的煤直接液化残渣物理结构表征

利用多能量同步辐射CT与数据约束模型(DCM)对煤直接液化残渣样品物理结构进行了可视化表征。对残渣样品组分X射线吸收特性进行了分析。分别在14keV、16keV、20keV的X射线能量下获得三组残渣样品的CT实验数据并进行了重构。研究发现,基于DCM方法可区分残渣样品CT图像中未转化的煤基质与重油及沥青类物质,而重油与沥青类物质不可相互区分。DCM计算结果表明残渣中未转化的煤基质与重油及沥青类物质交错分布,黄铁矿呈聚集状态分布,样品中部分区域可见弥散分布的含铁催化剂颗粒。     

现代摄影技艺的教学设计

现代摄影技艺教学是以＂能力培养＂为核心,以＂创新教育＂为基础,以理论与实践相结合,运用多媒体教学手段,起到相得益彰的教学效果。为了把每堂课上好教师要在备课、课件制作和课件运用几个环节下功夫。备课要广泛收集资料;制作课件时要精心设计;运用要掌握时机恰到好处。     

2018年农业科学热点回眸

 盘点了2018年农业科学研发取得的一些重要成果。小麦、水稻、玉米及大豆、荞麦、马铃薯等主要粮食作物在基因组测序、分子育种、遗传机理解析、氮高效利用、起源演化、基因编辑等方面获得快速发展,发布了世界首个六倍体小麦基因组图谱,完成了3000份水稻基因组计划和中黄13的基因组测序,克隆了一系列产量、品质及抗病虫害基因,解析了一些重要的生长发育调控机制。油菜、棉花、茶叶、烟草等主要经济作物在基因组学、风味调控机理、光合效率等方面有所突破,中国油菜基础研究与应用已达到国际领先水平。此外,水稻、小麦、番茄、苹果等作物的病虫害防治,畜禽的繁殖、品种改良和疾病防治,蜜蜂的基因组和转录组解析,蚕病害防治和驯化历史,化肥和水稻品种对气候变化的影响、气候变化对作物产量的影响,茎叶类蔬菜和食用豆收获设备、油菜播种机等农机农艺领域均有突破性进展。     

不锈钢材料微观结构的数据约束模型表征

不锈钢材料中的微观缺陷分布对其机械性能及耐蚀性具有重要影响。文章对一316L不锈钢样品进行了X光断层扫描成像(X-ray CT),发展了一种CT图像移动体积平均方法以去除线性吸收系数空间不均匀性伪影。建立了样品的数据约束模型,提取到样品中包含小于CT体元尺寸的缺陷分布。基于计算所得每个体元中缺陷的体积分数对缺陷的联通团簇进行了计算,以此为基础估算了样品中的缺陷分布尺寸范围。研究结果表明,相比目前主流的图像阈值分割算法,数据约束模型可有效提取样品中小于CT体元尺寸的缺陷分布,为不锈钢样品的三维微观结构表征提供了新的思路。     

部分渗透格子玻尔兹曼流动及渗透率模拟计算

致密油储集岩的三维微观结构表征是一个跨越6个以上空间尺度(从纳米到米)的问题,较小尺度可达纳米级。现有的数字岩芯技术,对于该类储集岩的微观结构表征都存在一定的技术限制。因此需要使用数据约束模型(DCM)来对该类样品的微观结构进行表征。该模型可以在CT可解析尺度下预测出每个体素内各组分的体积比例分数,从而获得低于CT可解析尺度的小尺度结构信息。然而现有的格子玻尔兹曼模型难以在由DCM获得的部分孔隙体素中进行流动模拟,所以模拟结果也难以正确反映致密油的渗流特性。针对该问题,在常规的部分反弹格子玻尔兹曼模型中引入了一个定义在体素上的有效渗透系数,使得部分反弹格子玻尔兹曼模型可以对含有部分渗透体素的多孔介质进行流动模拟。文中首先利用数据约束模型(DCM)对砂岩和致密砂岩样品的微观结构进行了表征,得到了各组分在每个体素中的体积比例分数。然后利用得到的体积分数对每个体素的有效渗透系数进行了估计,并利用前面提到的改进模型对各个样品中流体的流动进行了模拟,得到了流体在各个样品中的流动速度分布。最后基于流动速度分布,对各样品的渗透率进行了计算和分析。该方法也适用于其他类型储集岩的流动模拟与分析。     

人造砂岩样品多尺度微观结构表征和流体流动模拟

油气储层砂岩中的微观孔隙结构对其中流体的储集和运移具有重要影响。本文对一人造砂岩样品进行了微焦点X射线CT成像。分别采用最小二乘图像阈值分割法和数据约束模型（Data-constrained modeling, DCM）计算得到了样品组分三维分布。基于两种算法生成的样品微观结构用部分渗透格子玻尔兹曼法模拟了水在样品中的单相流动，分析了样品中孔隙分布与流体流速分布之间的关系。研究结果显示，最小二乘图像阈值分割算法可以有效提取人造砂岩样品中石英颗粒之间的大孔，但是会丢失小于CT分辨率尺度的孔隙信息。DCM模型的计算结果不仅包含了石英颗粒之间的大孔，同时包含了样品中通常与碳酸钙共存的小尺度孔隙。流动模拟的数值结果表明本文所研究样品中小于CT体元尺寸的孔隙对样品渗透率具有显著的贡献，流体进入端面处的孔隙分布对流体流速分布影响较大，流体流速分布与孔隙率分布不成正比。     

材料微观结构表征的数据规范模型(英文)

介绍了文章提出的数据规范微结构模型(DCM)在确定材料孔隙及物相分布方面的应用.多光谱X光CT数据约束下的DCM模型,是一种南CPU计算效率的线性及非线性最优化途径.DCM模型的非线性最优化途径允许把对材料的前期了解或其他实验测试结果植入其中,从而使得对材料的微观结构表征更加精确.文章通过与油气资源相关的具体实例展示了DCM模型的应用.对材料组分三维分布的精确表征有助于更加准确地表征及计算包括渗透性在内的材料其他物理性质.     

现代教育技术实验网络平台在实验教学中的应用研究

在现代教育技术环境下进行自主创新性学习,信息技术为创新教育提供了更自由、更广阔的施展空间,利用信息技术辅助实验教学,提高学生实验的学习兴趣和实验学习效率。     

2017年中国农业科学热点回眸

 2017年,中国农业科学领域取得进一步发展,在作物分子育种、种质资源、植物保护与病虫害防治、动物遗传育种、畜禽疾病防治、园艺科学、分子生物技术、耕作栽培与农业机械化、农产品加工及储藏、农业环境与可持续发展等领域,涌现了一大批新成果和新技术,科技创新能力显著提高,农业科技成果转化逐步加快。本文对2017年中国在水稻分子设计育种、国家级小麦太谷核不育基因克隆、牛羊等畜禽育种、口蹄疫和禽流感等疾病防治、番茄风味解析、遗传转化和DNA测序技术、机械化种植管理和加工、马铃薯加工技术等领域取得的重要成果做一简要盘点。     

2016年农业科学热点回眸

 2016年中国农业科学领域全面提升了农业科技创新能力和效率,重大科研成果不断涌现,多个领域取得了一批原创性、高水平研究成果。为追踪农业科学领域发展的前沿和热点,展现农业科学取得的杰出成就,本文回顾2016年作物科学、园艺科学、植物保护、农业资源与农业区划、农业环境与可持续发展、兽医、生物技术、农业机械化、农业质量标准与检测领域取得的部分重要进展。