粒度分布对胶结砂岩力学特性的影响

储层出砂过程中砂岩颗粒的离散与其细观结构性有密切关系。以胶结砂岩为研究对象,基于三维颗粒流数值模型(PFC3D)建立4种不同粒度分布的数值模型,模拟剪切过程的砂岩力学响应,研究不同粒度分布的砂岩体应力比、体应变、配位数和黏结破坏与轴应变之间的关系。结果表明:粒度分布对砂岩力学特性的影响较大,仅基于随机方法产生颗粒建立的数值模型不能完全代表实际砂岩的物理结构。须根据实测的砂岩粒度分布建立三维数值模型,才能准确描述储层砂岩的力学特性。粒径越小,连接的颗粒越少,自由度越大,开采中成为离散颗粒的可能性越大。     

密级配沥青混合料矿料分布分形特征

为了确定密级配沥青混合料矿料分形分维的适用条件,利用最小二乘法对矿料级配双对数坐标图进行线性拟合,得到矿料分布分形维数,在此基础上,按照定义的模糊分维对《公路沥青路面施工技术规范》中密级配沥青混合料矿料分形分布特征——分形维数和自相似性进行了判定。结果表明:沥青混合料矿料级配分布是一个模糊分形系统,不具有严格的自相似性,而是统计意义上的自相似;密级配沥青混合料矿料级配的分形维数在2.33～2.59范围内变化,且在同一尺度范围内,级配上限比级配下限具有更高的分维数;密级配沥青混合料矿料级配的分布具有较为显著的一重分形,只需一个分形维数就可以表征该级配的分形特征。     

基于消光法求解颗粒系的平均粒径及粒径分布

为了能够准确快速地求解出微米量级颗粒系的尺寸和浓度,基于消光法测粒原理,利用三波长法来求取颗粒系的平均直径.研究并编制了一种基于Powell算法的最优化方法来模拟颗粒的粒径分布.数值模拟与预先假设基本符合,表明该方法准确,可靠.     

宿州矿区煤矸石风化物中重金属元素的粒径分布特征研究

在宿州朱仙庄、祁南和桃园煤矿共采集煤矸石及其风化物样品各12个,利用原子吸收分光光度法测定了煤矸石、风化物及风化物4个粒径段颗粒物中重金属Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni的含量,重点探讨了矸石风化颗粒物在4个粒径段的质量组成、重金属元素含量分布以及元素总量赋存特征,并借助离散系数指标定量分析了风化物重金属元素的粒级效应。结果表明:(1)矸石风化物中以粗颗粒为主,其质量分布主要集中在0.15-0.25 mm和大于0.25 mm两个粒径段;(2)4个粒径段的风化颗粒物中重金属元素含量及元素总量呈现出相似的粒径分布特征,最大值均出现在小于0.075 mm粒径段,最小值则出现在0.15-0.25 mm和大于0.25 mm两个粒径段,说明元素更易赋存在细颗粒物中;(3)通过定量对比6种元素的粒级效应,其离散系数大小依次为PbZnCdNiCrCu,其中Pb和Zn粒级效应显著,Cd、Ni和Cr粒级效应中等,而Cu的粒级效应较弱。     

超声粒度检测建模及其粒度分布反演计算

提出了在矿砂粒径尺寸级配情况下,不同粒径的筛下累积含量公式. 在分析超声衰减基本理论模型的基础上,将不同粒径的筛下累积含量集成到超声波衰减模型中,推导出超声波衰减与矿浆浓度、粒度之间的关系模型. 将所推导的模型结合实验和数据分析以确定超声波衰减与粒度分布的关系,且采用遗传算法反演计算获得矿浆中粒的粒度分布. 结果表明,反演的计算结果精度较高.     

非负约束全变差正则化方法在动态光散射颗粒粒度分布反演中的应用

将非负约束全变差正则化方法应用于颗粒粒度分布反演,并用固定点迭代法求解所构造的非线性最优化问题.模拟结果表明,在无噪声或加入0.01的噪声的情况下,全变差正则化均能较好地反演出单峰和双峰分布.通过对150nm的标准聚苯乙烯乳胶颗粒和由60nm与200nm组成的混合颗粒的反演验证了算法的性能.     

激光粒度仪测定烟用水基胶粒度分布的应用研究

通过采用美国贝克曼公司的LS13320型号激光粒度仪研究了样品折射率、分散介质、分散剂、遮光度、搅拌子转速和超声对烟用水基胶粒度分布测量结果的影响。建立了激光粒度仪测定烟用水基胶粒度分布的实验方法。试验样品的最佳测试条件为:以水作为分散介质,无需添加分散剂,无需超声处理,样品折射率选取1. 45,遮光度为10%,搅拌子转速档位选择26。激光粒度仪测量值与显微镜测量的结果吻合较好。     

高炉矿渣粉粒度分布与粉体特性关系的研究

粉体特性研究对于探索矿渣粉高效制备的方法至关重要．选用Rosin-Rammer-Bennett方程作为粒度分布模型，对立磨矿渣粉采用分级组合的手段，配制出22种具有不同特征粒径（De=8～20μm）和不同均匀性系数（n=0．9～1．4）的矿渣粉体（n=0．9～1．4）．在研究其粉体特性的基础上，建立了矿渣粉的粒度分布参数（n和忱值）、压缩应力与粉体的自然堆积密度和压缩密度之间的经验关系模型．发现经400kPa压缩应力压实的矿渣粉体，呈现出弹性特征．卸载后其回弹率介于0．33％～0．475％．矿渣粉的比表面积越小，回弹率越大．     

DEM模拟解析二元混合颗粒粒径偏析分布规律

颗粒粒径偏析分布是高炉炉顶布料过程中不可避免的现象,易造成炉喉处局部料层的空隙度降低和压差升高,影响煤气流的均匀分布,继而间接影响炉况的顺行。通过DEM离散单元法模拟研究二元混合颗粒的偏析分布规律,同时,提出一个偏析指数T,用以表征粒径偏析分布的相对程度。研究结果表明:同一T值图中,相邻区域颗粒的T值相差越大,则该区域颗粒的粒径偏析程度越大;不同T值图中,所有相邻T值之差的平均绝对值越大,则颗粒堆积整体粒径偏析程度越为严重。     

多峰分布的微粒粒度衍射测量方法的改进

针对多峰分布微粒粒度衍射测量中,Chin-Shifrin积分变换反演噪声较大而易被误读为分布峰的问题,提出了一种插入函数方法,模拟计算结果证明了该方法的可行性。以线阵CCD为接受器件,对双峰、三峰及四峰分布的微粒系进行了实验测量,结果显示:采用插入函数后反演噪声基本消失,而原分布峰的个数及位置均不受影响。说明该方法可以较准确地还原原分布。反演的结果还指出可通过增加物镜焦距来避免反演谱尾部上翘现象,但也可能导致大角的数据丢失引起其他问题,在实际测量中必须采用恰当的焦距,才能达到满意的效果。     

种子对聚合物粒子大小及分布的影响——氯乙烯种子乳液聚合

本文研究了氯乙烯种子乳液聚合中种子的用量、平均粒径和粒径分布对聚合物粒子大小及分布的影响。按照氯乙烯乳液聚合中自由基从聚合物粒子的解吸和再吸的概念,提出种子对聚合物粒子大小与分布影响的关键在于种子粒子的总表面积。结果表明,当种子粒径增加和种子用量减少时,聚合物粒径并不随之增加。因此,为了得到适当的粒径和分布的聚合物粒子,种子用量不应减少,通常为单体重量的3—5%。     

中间相炭微球的粒径对其结构和性能的影响

采用X射线衍射、粒径分析、扫描电子显微镜、BET比表面积分析及电化学方法研究了粒径对中间相炭微球结构和性能的影响.研究结果表明:随着粒径的增加,中间相炭微球的堆积密度增大,比表面积减小;中间相炭微球电极的充电容量和不可逆容量减小,可逆容量与首次充放电效率增加;以中间相炭微球为负极制成063448型锂离子电池的放电容量随着中间相炭微球平均粒径的增大而增加,不可逆容量减少;以平均粒径为19.09μm的中间相炭微球为负极制成的电池放电容量为838 mA·h,首次充放电效率为87.29%,循环100次后的容量保持率为92.4%.     

露天矿排土场散体岩石粒度分布的分形特征

应用分形几何理论研究了露天矿排土场散体岩石粒度分布的分维特征。研究表明:排土场岩石块度分布具有良好的分形结构,分维数大小随着排土场高度的增加而增加,但不超过3。当分形量测尺度一定时,分维数越大,散体中细颗粒含量越多,平均粒径也越小;当维数D一定时,粒级粗细将随分形量测尺度范围发生变化。分维数与散体剪切强度参数之间存在一定的相关关系。分维数是定量描述岩块粒度粗细含量的一个重要的参数,可用于排土场粒度资料的统计分析。图2,表3,参10。     

硅酸盐水泥调剖剂粒度分形维及其与封堵性能的关系评价

基于粗集料粉体颗粒的Fuller堆积模型及分形理论,评价了4种硅酸盐水泥调剖剂实测和模型计算的粒度分布分形维及其与封堵性能的关系。结果表明,测试粒度分布与Fuller法计算结果均有偏差,粗颗粒比细颗粒的含量高。测试的4种样品粒度分布分形维2.079 4~2.233 3,小于Fuller法计算结果拟合得到的分形维数2.6。4种样品空隙率62.46%~65.01%,固化抗压强度22.1~25.5 MPa,硅酸盐水泥调剖剂颗粒粒度分布分形维数越大,其空隙率越小,颗粒堆积结构越紧密,固化后的抗压强度越高,调剖的封堵能力和抗后续注入水冲刷能力越强。调剖工程设计中,可将测算的粒度分布及分形维数作为硅酸盐水泥调剖剂种类选择、封堵性能评价的参考依据。     

兰州市冬季大气PM10的微观形貌和粒度分布

利用高分辨率场发射扫描电镜（FESEM）和图像分析技术研究了兰州市区（东方红广场）2005年冬季大气可吸入颗粒物（PM10）的微观形貌、数量-粒度和体积-粒度分布特征。结果表明,兰州市冬季大气PM10主要包括燃煤飞灰、烟尘集合体、矿物和未知颗粒四种类型,其中燃煤飞灰在数量上占优势（61．7％）,烟尘集合体和矿物颗粒在体积上占优势（43．6％和41．4％）。在数量-粒度分布上,粒径小于0．3μm的PM10占总颗粒物数量的78．6％,以燃煤飞灰为主（55．7％）。在体积-粒度分布上,粒径1～5μm之间的PM10占总体积的53％,主要是矿物颗粒和烟尘集合体（31．1％和19．6％）。综上可见,2005年冬季兰州市大气污染以燃煤污染为主,是今后大气环境防治中的主要控制对象。     

乳化炸药基本粒子的对数正态分布研究

本文利用显微镜法通过自测数据和他人测试数据,研究了乳化炸药基本粒子的对数正态分布,发现这种基本粒子呈对数正态分布,并利用对数正态分布图计算了基本粒子的各种统计平均粒径和基本粒子的单位质量表面积.     

激光法与比重计法粒径分布相关性试验研究

为了建立激光法与比重计法粒径分布试验结果的相关关系,通过系列室内颗粒分析试验,描述了激光法与比重计法的粒径分布曲线特征,并探讨了两者之间的差异,定量给出了2种方法测得的砂粒含量、细颗粒含量以及d30,d50粒径之间的相关性,提出了激光法与比重计法测试结果相互转换的方法.试验结果表明:激光法和比重计法测得的颗粒分布曲线特征受土性影响较大;激光法能够给出更加完整的粒径曲线分布图;2种方法测得的砂、黏粒含量值以及d30,d50粒径值不同,但可相互转换.结合Kerry和Konert等提出的建议,激光法和比重计法的测试结果有可能在土体粒级分类图中实现统一.     

积层混合云降水雨滴谱特征分析

研究了雷州半岛积层混合云雨滴的微结构参量特征,用2007年8月8日至11日在广东湛江和遂溪观测获取的295个降水雨滴谱样本.根据雨滴瞬时谱和有关物理量的演变特征,分别得到了数浓度、雷达反射率因子和雨水含量与雨强的变化关系,给出了雨滴谱的Γ分布拟合和参数随时间的变化特征,得出三次积层混合云降水的平均谱Γ分布,可以描述为N=58 859.634 29D~(7.403 805) exp(-4.816 26D).这些结果可作为检验标准与雷达回波资料进行比较,确定降水的性质和定量估量降水;还可以通过地面连续雨滴谱数据推测空中雨滴谱的基本特征,从而完整地认识整个降水过程.     

Fractal analysis on the spatial distribution of acoustic emission in the failure process of rock specimens

The spatial distribution of acoustic emission (AE) events in the failure process of several rock specimens was acquired using an advanced AE acquiring and analyzing system. The box counting method (BCM) was employed to calculate the fractal dimension (FD) of AE spatial distribution. There is a similar correlation between the fractal dimension and the load strength for different rock specimens. The fractal dimension presents a decreasing trend with the increase of load strength. For the same kind of specimens, their FD values will decrease to the level below a relatively same value when they reach failure. This value can be regarded as the critical value, which implies that the specimen will reach failure soon. The results reflect that it is possible to correlate the damage of rock with a macroscopic parameter, the FD value of AE signals. Furthermore, the FD value can be also used to forecast the final failure of rock. This conclusion allows identifying or predicting the damage in rock with a great advantage over the classic theory and is very crucial for forecasting rockburst or other dynamic disasters in mines.     

焦化厂区环境空气中多环芳烃的气固分布特征

采集山西省4个典型焦化厂区环境空气中气态和颗粒态样品,通过GC-MS测定美国环保局优控的16种多环芳烃(PAHs).焦化厂区16种PAHs质量浓度之和在3.7396～18.1610 μg·m-3之间,且随着焦炉高度的增大而减小,其中特征污染物苯并(a)芘质量浓度在0.008 9～0.099 8μg·m-3之间.气相PAHs均值中萘和菲质量浓度较高,苯并(ghi)苝质量浓度最低;颗粒相中苯并(b)荧蒽质量浓度最高,蒽质量浓度最低;总PAHs中气相质量浓度较高,质量分数为87.2％.故应采取措施监控炼焦过程中萘和菲的排放.对PAHs的气固分配系数与液相饱和蒸汽压进行相关性分析,二者相关系数R2=0.95,斜率mr=-0.52,表明吸收机制是焦化厂区环境空气中PAHs在颗粒物上附着的主要原因.