超细煤粉粒度分布的分形描述

为进一步描述超细粉煤体的粒度分布特征，利用超细煤粉的粒度分布特性和分形特征的数学模型，分析了矿物破碎后块度分布的分形性质。分析结果表明：矿物颗粒从微观损伤发展到宏观粉碎的过程是能量耗散过程，并具有分形性质；各超细煤粉样品的粒度分布的分形维数接近于2.00，说明超细煤粉的表面形状趋近于平面结构。分形维数可以作为确定超细煤粉粒度分布的一个参数．     

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。     

火灾烟雾颗粒粒谱动态分布

采用扫描电子迁移粒径谱仪,对木材明火、棉绳阴燃、聚氨酯明火、正庚烷明火和工业酒精明火中产生的烟雾气溶胶进行在线测量,记录并分析随时间变化的烟颗粒浓度变化和粒径谱分布信息.结果表明,在火灾探测器做出响应之前,正庚烷明火的烟颗粒粒径主要分布在100～500 nm,木材和聚氨酯明火及棉绳阴燃的是50～400 nm.五种试验火在材料基本耗尽前的烟颗粒数目浓度随时间不断增大,小于50 nm的烟颗粒相对浓度随时间增长.烟雾颗粒粒径分布呈双峰偏态特征,除酒精燃烧试验火的粒径分布出现自保持特征外,其他燃烧试验火在不断生成、凝并及迁移动态变化中,粒径分布形状发生改变.归一化颗粒数浓度,粒径分布的几何平均中径向右移动,粒径分布随时间展宽,因此验证了试验火烟雾颗粒的快速凝并效应.     

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.     

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。     

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.     

考虑颗粒级配效应的砂土剪切强度

为了研究颗粒级配对砂土剪切强度的影响,以室内直剪试验和二维离散元数值模拟为基本方法,研究了砂土颗粒级配和大小对其剪切强度的影响。通过制备15种不同级配的室内剪切试样和15种离散元数值剪切试样,在标定微观参数的基础上,同时进行了室内试验和离散元数值模拟,结果表明:曲率系数和不均匀系数对砂土剪切强度影响很明显。粒径d10、d30、d60对内摩擦角分别有着明显的影响作用,尤其是d10对其影响最为显著。数值试验结果表明,试样在剪切过程中颗粒级配对于孔隙率、配位数以及局部剪应力都有一定的影响作用,而细小颗粒所占的比例起着主导作用。     

激光粒度仪测定阿霉素纳米颗粒的粒径及粒径分布

以阿霉素为模型药物、N-乙烯基吡咯烷酮为单体,通过反相乳液聚合法制备了聚乙烯吡咯烷酮为载体的阿霉素抗癌纳米颗粒.用激光粒度仪测量了纳米颗粒的粒径大小和粒径分布,同时研究了乳化剂浓度、引发剂浓度、体系水量和反应温度对纳米颗粒尺寸的影响.     

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。     

颗粒物质分选过程中的速度和角度分布的测量与研究

受颗粒体系混合熵的启发,搭建了基于面阵CCD相机的测量装置,通过金字塔分层光流算法与图像法对均值粒径分别为2.6 mm和1.25 mm的球形颗粒所组成的颗粒系统的分选过程开展了一系列测量,计算得到颗粒体系表面流动层的平均速度与倾斜角,得到如下结论：颗粒体系的总体熵可以描述颗粒分选过程中的细微变化;颗粒体系表面流动层的平均速度受倾斜角的影响,两者表现出正比例关系;在混合颗粒的运动状态为连续雪崩的转速范围内,颗粒体系的总体熵、表面流动层平均速度和倾斜角的变化趋势相一致,说明可以借助平均速度和倾斜角来辅助判断颗粒体系的分选程度。     

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。     

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%。     

雷波县白沙村滑坡-碎屑流粒度分布特征与运动过程关系

2017年7月1日,四川省雷波县白沙村发生滑坡-碎屑流灾害,为了揭示滑坡-碎屑流过程中粒度特征的变化情况,在野外调查和无人机航摄数据分析的基础上,通过碎屑流粒度特征的统计分析试验,结合谢德格尔公式对碎屑流运动速度的估算,研究了碎屑流粒度特征与运动过程的关系,结果表明：（1）碎屑流堆积体表层碎石的等效粒径为4~6cm,碎屑流中的巨石等效粒径主要在0.5~1m之间;（2）通过统计堆积体表层碎石粒径的变化情况可反映出碎屑流动能的变化,运移速度增加,碎石粒径越大,携带巨石能力越强,运移速度降低,碎石粒径减小,巨石越容易停积;（3）雷波县白沙村滑坡属于超高速滑坡,地形制约和挡土墙的阻挡是造成该滑坡-碎屑流移动性较低的原因。     

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。     

耐火材料连续颗粒分布的紧密堆积模型

在研究国内外材料颗粒堆积理论的基础上,以连续尺寸颗粒的分形分布模型为基础,建立了小于某一尺寸颗粒的累积体积分数与颗粒尺寸幂指数关系的模型.采用该模型设计并研究了耐火砖配料与颗粒紧密堆积,发现理论最紧密堆积值n=3-D在0.37附近变化时,最小颗粒dS的变化对耐火材料颗粒粒度组成的影响比较显著,而n值对材料颗粒粒度组成的影响不很明显.以此为基础,结合烧成砖制造的实际相关边界条件,设计了烧成砖的理论粒度质量组成,按此组成,经工业生产制备的烧成砖气孔率为5%～10%,实现了耐火材料的紧密堆积.     

颗粒形状对钙质砂最终级配影响的试验研究

为探究颗粒形状对大剪切应变条件下钙质砂最终级配的影响,采用环剪仪和Morphologi G3对取自我国南海的钙质砂进行了一系列环剪试验和颗粒形状分析。试验结果表明:钙质砂在剪应力作用下发生颗粒破碎导致其级配变化,当环剪的剪应变达到50 000%时,钙质砂级配趋于稳定;级配稳定的钙质砂试样被替换成未发生过破碎的相同级配钙质砂试样后,由于替换前后颗粒的形状不同,导致试样在剪应力作用下继续发生颗粒破碎,试样重新稳定时颗粒级配分形维数相较于原稳定状态时的分形维数有一定程度的增加。     

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%.