沙坡头铁路防护体系防护效益系统仿真研究

在风洞实验、野外观测的基础上，采用系统仿真方法，对沙坡头铁路风沙防护体系防护效益、结构配置、防护宽度进行了研究．风洞实验测定了流沙输沙率、栅栏阻沙率、草方格阻沙率、植被阻沙率，与风洞实验模型相似的野外观测，确定了风洞实验数据与野外观测数据转换系数．以风洞实验、野外观测数据为基础，对防护体系三种不同配置结构的防护宽度，进行了系统仿真研究，阻沙栅栏 草方格 植被的防护体系结构防护宽度90-95m，阻沙栅栏 草方格的防护体系结构防护宽度100-105m，2道阻沙栅栏 草方格 植被的防护体系结构防护宽度50-55m，可以达到流沙输沙与防护系统阻沙量理论平衡，研究所得结论对风沙区交通线路防护体系设计具有借鉴意义，所采用的方法，对风沙工程研究有普遍适用意义。     

尼龙网栅栏防沙效应研究

通过尼龙网栅栏防沙效应的野外监测与风洞模拟实验的系统研究 ,结果表明 ,A字形尼龙网栅栏防沙体系 ,不仅具有阻沙功能 ,而且具有良好的导沙功能 ,扩展了栅栏的应用范围 ,同时也为戈壁风沙的防治提供了成功的经验 .尼龙网栅栏兼有疏透和通风两种形式 ,是一种比木质栅栏更优良的防沙材料 .其最佳孔隙度为 4 0 %～ 4 5 % ,保护区达 30 H以上 ,积沙效率在中速时超过70 % ,在特大风时也超过 5 0 % .尼龙网栅栏具有导沙性能 ,其临界角为 4 5°,如果超过 4 5°,导沙效率将会降低     

喷射式风沙风洞及列车格栅防风沙试验研究

针对现有漏沙式风沙风洞和扬沙式风沙风洞的沙尘浓度在高度方向上不均匀的问题，设计一种喷射式风沙风洞试验装置，即采用喷砂机将沙尘均匀地喷射到风洞试验段，通过调节喷砂机压力来控制沙尘浓度.测试了不同风沙风洞试验段风沙浓度随高度的变化规律，结果表明，格栅不同高度的风沙浓度差异不超过10%，这说明喷射式风沙风洞在不同高度下能形成均匀的风沙面.将喷射式风沙风洞用于某列车格栅过滤效率测试，研究了格栅过滤效率随风速和风沙浓度的变化规律，结果表明，风速为6～12 m/s时，格栅过滤效率随风速和风速浓度的增加而增加.     

H型鳍片管束传热特性实验研究

在传热风洞实验台上对5组不同结构参数的H型鳍片管束气侧的传热与阻力特性进行了实验研究.实验中考虑了管径、鳍片净高度、鳍片节距以及管排横纵向间距等影响因素,并将实验结果与前苏联锅炉热力计算标准进行了比较.根据实验结果拟合得到了管径38 mm、管排纵向间距变化的H型鳍片管束的传热及阻力系数关联式和适用于不同结构参数下H型鳍片管束的传热总关联式;96.5%的实验数据与H型鳍片管束传热关联式计算数值误差小于±15%.同时,将关联式计算值与现有两文献中的实验数据进行了比较,结果表明,传热准则数的最大误差分别为11%和17.7%.该研究为H型鳍片管束的设计提供了可靠的依据.     

脉冲流光放电反应器电极配置对脱硫效率的影响

采用处理烟气量为200 Nm3/h的线-板式脉冲流光放电反应器进行了模拟烟气脱硫实验研究.在一定实验条件下,研究了电压、脉冲成形电容及不同线-线间距与线-板间距的配置对反应器的脱硫效率及能量消耗的影响.结果表明:随着电压、脉冲成形电容的增大,反应器脱硫效率升高,但反应器的能量消耗增大;在线-板间距10 cm条件下,最佳线-线间距为6～10 cm时,反应器能量密度最大,脱硫效率最高,且能量消耗最低.在最小能耗16.7 eV/mol下,脱硫效率达85%.     

基于热力学平衡方程的孔隙度实验方法研究

为研究气测孔隙度实验方法在分析页岩样品存在的问题,根据气体传质方程和质量守恒方程,结合全尺度孔径分布特征,定性分析影响孔隙度测试结果的主要因素和各种因素之间的关系;进而改进完善气测孔隙度实验方法。结果表明:孔隙内外热力学平衡是气测孔隙度精度主要影响因素,相对密度与平衡时间成指数关系;增大压力和减小样品大小有利于提高分析效率和测试精度,但对纳米孔隙发育的岩石,建议选择减小样品大小的技术方法;对比模拟结果和实验分析结果,常规分析方法试验结果偏小,样品偏小约70%;长宁-威远区块结果表明直径为2.5 cm的规则样品分析时间不低于4 000 s,当分析时间设定为300 s时,样品粒径不超过0.6 cm。     

Ti/α-PbO2/β-PbO2电极电催化氧化处理苯酚废水

采用电催化氧化法,以自制Ti/α-PbO2/β-PbO2电极为阳极,在室温条件下对苯酚模拟废水进行降解研究,探讨电流密度、电极间距、pH值及苯酚初始质量浓度对苯酚降解效率的影响规律.结果表明,在电流密度为600 A·m-2,电极间距为1.0 cm,pH值为3,苯酚初始质量浓度为100 mg·L-1的条件下,苯酚降解效率达92%以上.紫外光谱等实验结果表明,苯酚在氧化降解过程中会产生苯醌等中间产物,苯酚及其中间产物最终被矿化为CO2和H2O.     

新型主动式竖直集沙仪研制

提出了一种新型主动式竖直集沙仪，该集沙仪的最大优点是可以通过调节总抽气量使不同高度取样管同时趋于等动力取样状态．对新型集沙仪和传统被动集沙仪进行了风洞对比实验，并引入一个新的量来反映集沙仪对气流的阻碍程度．实验结果显示，新型集沙仪对气流的阻碍明显减小，在不同风速下也具有很好的适应性．输沙率对比结果表明，新型集沙仪比传统被动集沙仪在近床面区域和高风速下具有更高的收集效率，为风沙流研究提供了一种新的测量工具．     

盐碱芦苇湿地土壤活性有机碳组分垂直分布及相关性分析

湿地是地球生态环境的重要组成部分,也是碳循环和转化的重要场所,湿地土壤活性碳库与气候变化有着密切联系。盐碱湿地具有独特的土壤性质,以吉林西部松嫩平原盐碱湿地为例,以土壤类型图和土地利用类型图为基础,选取吉林松原查干湖天然盐碱芦苇湿地为研究对象。明晰盐碱湿地土壤活性有机碳组分垂直分布及影响因素分析,为盐碱区脆弱湿地生态环境管理与保护、区域碳库源汇研究及客观评价其在区域气候变化中的作用,以及退化湿地生态恢复提供科学依据。在研究区丰水期进行采样,在地上植被为芦苇的湿地土壤地块设置9个采样区,每个区域设置4个采样点,按照0～10、10～20、20～30、30～40、40～50 cm分层采集土壤样品。分析测定土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)、易氧化有机碳(readily oxidized organic carbon,ROOC)、水溶性有机碳(water soluble organic carbon,WSOC)、微生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)含量及土壤pH、含水率、容重、孔隙度等,以阐明盐碱芦苇湿地土壤有机碳及其活性组分分布特征及影响因素。结果表明:查干湖盐碱湿地土壤有机碳及活性组分垂直分布规律明显,呈现伴随土层加深而逐渐减少的趋势,且在土壤的各个剖面层土壤有机碳含量与易氧化有机碳、水溶性有机碳、微生物量碳含量间呈显著相关;研究中各土壤活性有机碳占土壤有机碳比例不一,呈现ROOC明显高于WSOC和MBC,[w(ROOC)/w(SOC)]%为87.01±10.63 g/kg、[w(WSOC)/w(SOC)]%为0.58±0.06 g/kg、[w(MBC)/w(SOC)]%为8.19±0.72 g/kg;查干湖盐碱湿地土壤有机碳及活性组分垂直分布受土壤pH、容重、孔隙度影响明显,呈显著相关,土壤含水量相对影响较小。     

水中脉冲高压放电诱导产生H_2O_2和O_3的研究

采用自制的针一筒电极脉冲高压放电装置进行水中高压放电诱导产生H2O2和O3的实验,研究了电极间距,放电电压,放电时间,放电方式曝气条件等因素对诱导产生H2O2和O3的影响,同时对放电过程能耗及其效率进行了研究.结果表明:电极间距和放电时间对产生H2O2和O2的浓度有较大影响,放电电压和放电方式影响不大.曝气条件下进行高压放电时,水中会产生NO2ˉ,NO2ˉ等阴离子,水体系pH降低,电导率增大.放电过程能量有效利用率为88.3%.     

Ti/PbO2电极电催化氧化处理含盐有机废水的研究

为了考察电催化氧化法处理含盐有机废水过程中工艺参数对污染物去除能力的影响，对电极材料进行了对比选择，随后采用网状Ti/PbO₂电极作为优势阳极，钛板作为阴极处理含盐有机废水.通过正交实验，考察了电流密度、流量、初始pH、板间距、处理时间5个因素对化学需氧量(COD_cr)、氨氮、总有机碳(TOC)、总氮(TN)的处理效果.实验结果表明，在电流密度为20 mA·cm^-2、流量125 mL·min^-1、pH为6～7、板间距为2.2 cm、处理时间为5 h的条件下，COD_cr、氨氮、TOC、TN去除率分别为71.2%、98.5%、54.3%、93.6%.     

嵌合信号肽提高α-淀粉酶在枯草芽孢杆菌中的分泌

为提高α-淀粉酶的分泌效率，将不同天然信号肽的N，H和C区进行组合，以期筛选出优于天然信号肽的嵌合信号肽。首先从天然信号肽库中筛选了适合解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）α-淀粉酶在枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）中分泌的天然信号肽，以其中4种天然信号肽（SPyvcE，SPyoqM，SPBglS和SPyobB）的H区替换信号肽SPsacB的H区，构建4种嵌合信号肽RSP1—RSP4指导α-淀粉酶的基因工程菌株。结果表明，适合α-淀粉酶的最适天然信号肽和嵌合信号肽分别为SPyoqM和RSP1，且RSP1指导α-淀粉酶在枯草芽孢杆菌的分泌效率较SPyoqM提高27%，较具有相同H区的SPyvcE提高了3.6倍，较仅H区不同的SPsacB提高了2.07倍。嵌合信号肽构建策略是一种有效提高α-淀粉酶分泌效率的方法，可为其他蛋白质的高效分泌提供参考。     

绿洲农区盐渍化土地开发技术的效率、成本分析

根据石河子大学实验农场历年资料，尤其是2001-2005年采用机挖排渠、机井灌排、斗渠防渗水工建设技术体系的投资与开发盐渍化荒地面积的相关分析，用相关系数作矩阵表；同时将上述水工建设技术体系的相关系数进行权重处理，求得各项技术在开发盐渍化土地时的开发效率，分别为37.39%、34.14%以及28.47%，再用开发效率去除投资总成本及分摊成本，求得机挖排渠的年分摊开发成本为2.27元/hm^2、机井灌排为4.81元/hm^2、斗渠防渗为5.74元/hm^2，合计12.82元/hm^2，如果计算井水的收益，机井灌排反而盈利3.52元/hm^2。初步尝试了用量化的方法评价开发盐渍化土地的技术措施。     

主流湍流度对涡轮导叶压力面扩张型气膜孔冷却特性的影响

为了研究主流湍流度对涡轮导叶压力面扩张型气膜孔冷却特性的影响,在高亚声速风洞中进行了实验,通过热电偶测得了气膜孔排下游的气膜冷却效率和换热系数,叶栅进口雷诺数的范围为3.0×105～9.0×105,出口马赫数为0.8。两排单排扩张型气膜孔分别位于压力面25%和70%的相对弧长处,高低湍流度分别为14.7%和1.3%。实验结果表明:对于孔排1,随着吹风比的增大,气膜冷却效率在低湍流度时呈现先增后减的特征,而在高湍流度时单调提升;在相同吹风比时,主流湍流度升高增强了主流和冷气的掺混,加快了冷气的耗散从而降低了气膜冷却效率。对于孔排2,主流湍流度升高在小吹风比时使气膜冷却效率降低,而在大吹风比时抑制了冷气脱离壁面从而提高了气膜冷却效率。吹风比增大显著增强了孔排1下游的换热,而对孔排2影响较小;主流湍流度升高显著提高了孔排1和孔排2下游的换热系数比。整体来看,主流湍流度升高降低了孔排1和孔排2下游的气膜冷却效果。     

磁弹磨粒双磁盘磁力钝化仿真与实验研究

磁弹磨粒具有磁性、低弹性模量以及优良的研磨性能，能够提高加工效率和加工质量。首先，基于磁场基本理论和磁弹磨粒特性，分析了磁弹磨粒双磁盘磁力刀具钝化机制；然后，基于磁场中磁弹磨粒的磁场力对离散元软件EDEM进行二次开发，建立了磁弹磨粒双磁盘磁力刀具钝化过程仿真模型，研究了磨粒粒度、磁化率和磁盘间距对刃口碰撞次数和磨粒旋转速度的影响规律；最后，采用Matlab软件对刀具刃口轮廓进行重建，提出了基于钝化面积的改进形状因子表征方法，通过正交实验研究了磨粒粒度、磁化率和磁盘间距对刃口钝化量的影响规律，并验证了所提改进形状因子表征方法的可行性。结果表明：随着磁弹磨粒粒度的增大、磁化率的增加和磁盘间距的减小，刃口碰撞次数和磨粒旋转速度增大；钝化参数对刃口钝化量的影响程度大小依次为磨粒粒度、磁盘间距、磁化率，最优钝化参数组合为磨粒粒度40目、磁化率0.1、磁盘间距15 mm；仿真与实验钝化面积的最大相对误差为16.33%，最小相对误差为0.42%，仿真能够较好地预测刃口钝化形貌，且改进的刃口形状因子能够较好地表征刀具刃口钝化形貌。     

川西致密砂岩气藏井筒积液储层损害机理研究

川西致密砂岩气藏储量丰富，但存在井筒积液现象，储层损害严重，从而影响开发效率。深入认识井筒积液储层损害机理是从根本上解决积液储层伤害的前提和基础。针对气井井筒积液储层损害问题，开展井筒积液储层损害定量化评价实验，分析其损伤机理。结果表明，储层含水敏性矿物，易与液体产生反应；且中小孔隙多，造成毛管压力高，导致井筒积液损害严重。井筒压力每增加1 MPa，储层损害程度增加约6%；泡排剂对储层的损害程度随浓度的增加而增大，泡排剂与凝析油作用后对地层造成的损害更大，泡排剂浓度大于0.5%时，对储层的损害程度可达90%以上。研究结果为揭示川西致密砂岩气藏井筒积液储层损害机理提供了科学依据。     

革命文物的保护修复技术研究——以延安革命纪念馆藏一级文物“毛泽东骑过的马”为例

延安革命纪念馆馆藏一级文物“毛泽东骑过的马”是军功马，属川马，1960年制成标本(简称小青马)。保存中，曾遭受洪水浸泡，多次修复材料的老化，馆藏环境不稳定等因素，导致小青马出现了各种病害，其中裂隙病害最为严重，共8处，严重的长42 cm,宽1.5 cm,危及小青马的保存。通过模拟粘接实验，筛选20%牛皮胶为主要粘接剂，在20℃,湿度30%～40%环境下，借助内窥镜监测，清除裂隙周边泥土，背衬纱布或羊皮，从裂隙边缘注射胶料，用5 cm×10 cm的镀锌防锈铁片按压，纱布绑缠固定48 h后，去除铁片和纱布，对裂隙处进行简单修整，还原小青马开裂前原貌，提高了裂隙处抗老化强度，达到了小青马的整体稳定性。为了解革命时期转战陕北的历史事件，宣扬革命精神和红色文化提供实物标本。     

基于低场核磁共振技术的致密砂岩气藏防水锁作用机理研究

致密砂岩气藏孔隙度、渗透率较低,微观孔喉尺度细小,在生产及压裂过程中极易产生水锁伤害。为开展致密储层防水锁作用机理研究,本文将常规岩心自吸实验、防水锁剂抑制水锁伤害实验与低场核磁共振技术相结合,从微观角度揭示致密砂岩储层微纳米级孔喉中的防水锁作用机理,为致密砂岩气藏防水锁相关研究提供理论依据。研究结果显示,加入防水锁添加剂后,流体表面张力下降,接触角增大,自吸速率变慢,渗透率有一定程度恢复;在此基础上,通过核磁共振T2谱从微观角度评价缓慢自吸阶段液体在不同孔喉尺度范围内的液相水锁滞留现象,其中加入防水锁添加剂后在自吸20h时在较小孔喉处自吸液相平均占比为38.61%,整体孔喉平均液相占比为35.79%。而在未加入防水锁试剂的样品中在自吸20h时在较小孔喉处液相占比为67.48%,整体孔喉占比为54.52%;通过防水锁剂抑制水锁伤害实验得出,加入防水锁剂后渗透率恢复程度在15.38%～20.19%,整体液相滞留占比平均下降幅度在10.73%。研究发现防水锁剂有效地降低了较小孔候处液相滞留占比,降低流体表面张力以及增大岩心疏水性能,揭示了致密砂岩气藏防水锁作用机理,为致密砂岩气藏降低水锁伤害程度、提高返排效率,为实现高效开发提供理论支撑。     

外来植物互花米草的物理控制实验研究

治理和控制外来物种互花米草对维护崇明东滩自然保护区生物多样性具有重要的意义和必要性.2005-2006年期间,本项研究在崇明东滩互花米草入侵区进行翻耕、人工碎根、割除和生物替代的物理控制实验,以期寻求控制互花米草的有效方法.结果表明,翻耕处理后第一个生长季末期,互花米草植株密度、盖度和地上生物量都显著低于对照,而不同翻耕深度处理之间无显著性差异;在第二年生长季,互花米草基本恢复到对照样地的水平,至生长季末期各处理与对照无显著性差异.碎根处理后的第一个生长季, 不同深度处理都显著抑制了互花米草的生长,其抑制作用随处理深度增加而提高;但经过两个生长季后,互花米草基本恢复到与对照相同的水平.在第一个生长季, 割除处理显著抑制了互花米草的生长;在第二个生长季末期,互花米草的生长得到一定恢复,只有6-9月割除处理显著降低了互花米草的生长.综合两个生长季末期互花米草生长调查结果,8月割除处理对互花米草生长的影响最大.生物替代处理实验中移栽的芦苇保持了较高的存活率, 在第一个生长季,芦苇存活率最大值出现在处理深度为40 cm的样地;在第二个生长季,移栽芦苇的平均成活率仍维持在53.7%,植株高度和结穗率也明显增加.上述结果表明,利用以上物理控制技术治理互花米草, 必须充分考虑物理防治的频度、强度和季节等因素,才能有效发挥其物理防治效果.     

电解法处理罗丹明B生产废水的工艺及机制研究

随着染料工业的不断发展,其生产过程中产生的废水已成为主要的工业水体污染源。采用电解法处理罗丹明B生产废水,首先研究了极板材料和电流密度对废水处理效果的影响,结果表明：分别以镍板和RuO₂-IrO₂-TiO₂/Ti钛网为阴、阳极,控制极间距3 cm,电流密度2.0 A/dm²,电解时间40 min,废水COD去除率可达44.3%,脱色率高达94.7%。然后通过H型电解槽实验和红外光谱对电解法处理罗丹明B生产废水的机制进行了探究,初步推断：阳极表面生成的氯气溶于水生成次氯酸,次氯酸氧化破坏废水中有机物分子的发色基团并促使其发生分解,生成的小分子有机物由于水溶性较差,被阳极表面生成的氯气以及阴极表面生成的氢气浮选出来,从而最终实现废水COD的降解和色度的去除。