CO_2吸附强化模拟生物油重整制氢的实验研究

选用Ce-Ni/Co作催化剂、由醋酸钙煅烧制得的Ca O作重整催化剂、CO2吸附剂,进行模拟生物油吸附强化蒸汽重整制氢的研究.实验结果表明:在相同温度、M(S)/M(C)(加入水蒸气的摩尔质量与生物油模化物中碳的摩尔质量之比)条件下,吸附剂的加入有利于提高氢气摩尔分数和氢气产率;添加吸附剂后,随着温度的升高,氢气摩尔分数、氢气产率均呈现先增大后减小的趋势,在700℃时达到最大;随着M(S)/M(C)的增加,氢气摩尔分数先增大后减小,在M(S)/M(C)=9时氢气摩尔分数达到最大,而氢气产率则在M(S)/M(C)超过9后变化不大;随着M(Ca O)/M(C)(加入的氧化钙的摩尔质量与生物油模化物中碳的摩尔质量之比)的增加,氢气摩尔分数逐渐增大,达到M(Ca O)/M(C)=3后几乎不变,氢气产率则先增大后减小,在M(Ca O)/M(C)=3时达到最大;温度=700℃,M(S)/M(C)=9,M(Ca O)/M(C)=3为模拟生物油重整制氢的最佳条件,在此条件下氢气摩尔分数、氢气产率分别达到92.2%,84.1%.     

玛纳斯河流域山区积雪的C波段SAR图像表征

首先利用光学遥感数据识别新疆玛纳斯河流域山区积雪时空分布信息,然后利用C波段合成孔径雷达图像分析非积雪期、积雪期、融雪期的积雪和无积雪覆盖地表在不同下垫面类型、不同局部入射角、不同极化条件下的后向散射系数差异、后向散射系数变化情况和干涉相干性差异,结果表明:(1)在积雪期,积雪与无积雪覆盖地表后向散射系数相近,在融雪期,积雪覆盖地表后向散射系数比无积雪覆盖地表低5~10dB;(2)从非积雪期到积雪期,HH、VV极化的后向散射系数变化较小,HV、VH极化的后向散射系数降低2~4dB;(3)从积雪期到融雪期,积雪覆盖地表HH、VV极化的后向散射系数降低约2dB,HV、VH极化的后向散射系数变化不明显,无积雪覆盖地表HH、HV、VH、VV极化的后向散射系数增加2~3dB;(4)从非积雪期到融雪期,积雪覆盖地表HH、HV、VH、VV极化的后向散射系数降低约2dB,无积雪覆盖地表HH、VV极化的后向散射系数增加1~2dB,HV、VH极化的后向散射系数变化不明显;(5)HH、VV极化方式下积雪覆盖地表相干系数明显低于无积雪覆盖地表.SAR(Synthetic Aperture Radar)图像表征分析结果对积雪及其物理状态的雷达识别研究提供科学依据.     

鄱阳湖丰水期水体后向散射特性研究

后向散射是获取湖泊水体光学活性物质遥感信息的关键,针对无机悬浮物为主的浑浊二类水体, 其对水体表观光学性质有着决定性的影响,研究表层水体后向散射特性在提高湖泊光学活性物质遥感反演精度方面具有重要的意义.该文通过2017年6月在鄱阳湖丰水期36个站点的巡航监测,分析了水体后向散射特征及其与光学活性物质的关系,并利用指数模型对后向散射系数进行参数化.研究结果表明：在420～700 nm波段范围内,水体后向散射系数、后向散射概率随波长的变动趋势较为一致,均随着波长的增大呈指数函数减小;空间上水体后向散射系数的均值和变幅为南湖区>主湖区>北湖区;总悬浮颗粒物浓度与后向散射系数之间的相关性随波长增大而增大,其中700 nm波段的相关性最好,R2达到0.760;随着波长的增加后向散射系数与叶绿素a含量的相关性减少;同时建立了后向散射系数光谱模型,斜率指数为1.229,470～700 nm波段平均绝对百分比误差均小于8%,具有较好的反演精度.     

页岩抗张力学行为各向异性实验与理论研究

开展彭水龙马溪页岩声波波速、巴西劈裂和声发射监测实验,明确页岩模量、抗张强度、声发射、破坏模式各向异性特征,并基于各向异性抗张强度CPA理论,分析页岩抗张强度及破裂角影响因素及变化规律。研究结果表明:1)随着加载角θ(加载方向与页岩层理面的夹角)增加,纵横波波速逐渐降低,抗张强度逐渐增加,破坏模式出现"简单—复杂—简单"的转变;2)随着微观参数Ω0(表征页岩强度空间分布)的增加,抗张强度逐渐增大,破裂角β_f(破坏面与基准线的夹角)在θ较小时逐渐增大,在θ较大时逐渐减小;3)径向应力对抗张强度及破裂角也有显著影响,随着径向压应力增加,抗张强度增加、β_f逐渐减小,而随着径向拉应力增加,抗张强度降低、β_f逐渐增大;4)随着抗张强度各向异性程度增加,抗张强度与β_f逐渐增大,并且β_f最大值会由较小θ逐渐偏向较大的θ。     

地下过街道开挖施工地表沉降规律分析

城市地下过街道是充分利用地下空间、减少人车交通干扰、改善城市交通状况、减少交通事故的有效途径之一。本文利用有限单元分析方法,对地下过街道开挖施工地表沉降规律进行了计算模拟分析。结果表明：随着弹性模量的增加,地表沉降随之减小,地表反拱随之减小;随着泊松比的增大,沉降槽两侧地面的沉降逐渐增大;随着过街道宽度的增加,地表沉降也随之加大,沉降槽宽度增大;随着过街道埋深的增加,地表沉降随之减小,地表反拱逐渐增大,沉降槽宽逐渐减小。     

P/M,W/C,B/M对磷酸钾镁水泥耐水性的影响

通过测试磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体在自然养护和水中养护两种养护条件下不同龄期的抗压强度,研究了酸碱组分比例(P/M),水灰比(W/C),硼砂掺量(B/M)对MKPC浆体耐水性的影响规律。结果表明：水养条件下,MKPC浆体56d抗压强度相对于早期强度发生较大倒缩,耐水性较差;P/M,W/C,B/M的变化均会对MKPC浆体的耐水性产生一定的影响。在水中养护时,随着P/M的减小,MKPC浆体的抗压强度损失先增大后减小,在P/M为1/3时耐水性最差;随着W/C的增加,MKPC浆体的抗压强度损失逐渐增大;随着B/M的增加,MKPC浆体的抗压强度损失先减小后增大,在B/M为4%时耐水性最好。     

不同埋深下暗挖隧道施工的地层响应

采用实测统计和数值模拟方法,对北京地铁区间暗挖隧道开挖后不同埋深下的地层应力、塑性区分布及地层变形3个方面进行分析研究.结果表明:1)隧道开挖后洞周切向应力升高区随埋深增大而向围岩深部转移,埋深达到20 m后,应力升高区的转移减缓;2)随埋深的增大,洞周塑性区与地表塑性区由完全贯通变为逐渐分离,地表塑性区的范围逐渐减小,但洞周塑性区的范围变化不大,而塑性区以外的弹性区范围增大;3)埋深达到12 m时,地中沉降曲线出现拐点,拐点与洞顶的距离随埋深的增大而增大,埋深达到20 m后,曲线拐点基本稳定在洞顶上方10 m处;4)计算结果与实测统计规律基本一致,最大地表沉降值随着埋深的增大而减小,但减小的幅度随着埋深的增大而逐渐减小.     

锂离子电池组并行风冷的数值研究

合理有效的电池组热管理系统是提高电动汽车安全性能与工作寿命的关键。本文采用计算流体动力学(CFD)方法研究了锂离子电池组并行风冷热管理系统的冷却效果。考察了来流空气速度、温度对电池组最高温度(T_(max))和最大温差(ΔT)的影响,并从速度场结果解释了温度场的分布。在对原始模型温度场分析的基础上,本文对该模型进一步进行了几何优化,以提高电池组的空间利用率。结果显示:随着单体间距(S)的增大,T_(max)及ΔT均逐渐增大;改变偏移角θ,电池组T_(max)出现显著降低,且增大楔形风道角度(ω),ΔT不断减小。优化后的模型经证明温度场分布更加合理。     

10.6 μm激光在沙尘暴中的传输特性研究

根据M ie理论建立了激光信号的单次散射模型,用蒙特卡罗法研究了10.6μm激光在沙尘中的散射、衰减、空间位相及偏振等传输特性。研究结果表明：激光信号在沙尘中散射系数和衰减系数主要与沙尘粒子的大小有关,随着沙尘粒子半径的增加散射系数和衰减系数先迅速增大,再缓慢振荡下降,最后逐渐趋于固定值;散射光的空间相位角随着传输距离的增加而增大;沙尘粒子半径较小时,激光信号的偏振角变化主要集中在后向,随着半径的增大偏振角出现了越来越多复杂的旁瓣,产生明显的退偏。     

自旋取向对碳原子吸附Mn/Fe(001)表面的磁性和功函数的影响

应用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了不同C原子覆盖度及自旋组态(平行PL,反平行APL1)下Mn/Fe (001)表面的功函数及磁性.计算结果显示自旋组态对体系的功函数和磁性都有很大的影响,C原子覆盖度相同时,体系在PL态下的功函数会微小于其在APL1态下的功函数.与此同时,当C原子覆盖度θ≤0.5 ML时,随着θ值的增加,PL态对应体系的功函数由4.08 eV增大到5.13 eV,APL1态体系功函数则由4.10 eV增大到5.26 eV;然而当θ＞0.5ML时,两种自旋组态体系的功函数都随θ值的增加而减少.另外,随着C原子覆盖度的增加,PL态及APL1态表面层原子的磁矩均有逐渐减小的趋势.     

自旋取向对碳原子吸附Mn/Fe(001)表面的磁性和功函数的影响

应用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了不同C原子覆盖度及自旋组态(平行PL,反平行APL1)下Mn/Fe(001)表面的功函数及磁性.计算结果显示自旋组态对体系的功函数和磁性都有很大的影响,C原子覆盖度相同时,体系在PL态下的功函数会微小于其在APL1态下的功函数.与此同时,当C原子覆盖度θ≤0.5 ML时,随着θ值的增加,PL态对应体系的功函数由4.08 eV增大到5.13 eV,APL1态体系功函数则由4.10 eV增大到5.26 eV;然而当θ>0.5 ML时,两种自旋组态体系的功函数都随θ值的增加而减少.另外,随着C原子覆盖度的增加,PL态及APL1态表面层原子的磁矩均有逐渐减小的趋势.     

空心光束在Non-Kolmogorov湍流中的角扩展及传播方向研究

利用两束束宽不同的平顶光束,建立空心光束的理论模型;基于广义惠更斯-菲涅耳原理和积分变换技术,推导出空心光束在Non-Kolmogorov湍流中的二阶矩束宽、扩展角及相对扩展角表达式,定量地分析湍流对空心光束扩展角的影响。研究发现:当3 α3. 11时,扩展角θsp和相对扩展角θ_(sp)/θ_(spfree)随湍流广义指数α的增加而增加;而当3. 11 α4时,θ_(sp)和θ_(sp)/θ_(spfree)均随α的增加而减小。θ_(sp)/θ_(spfree)随遮拦比ε、光束阶数M(N)的增加而减少,即湍流对空心光束扩展角的影响随ε、M(N)的增加而减少。此外,给出不同参数的空心光束在Non-Kolmogorov湍流中二阶矩束宽随传输距离的变化图,研究指出不同参数的空心光束传输于Non-Kolmogorov湍流中可产生相同的传播方向,并对以上结论均作了相关的物理解释。     

T型丁坝坝翼与坝身夹角及坝轴线中心角对90°弯道水流的影响

结合下挑丁坝和弯道边界条件的特点,利用三维数值模型研究90°弯道中设置T型丁坝后,丁坝坝翼与坝身的夹角θ以及坝轴线中心角α对回流区大小、丁坝附近横截面主流区流速、横向环流以及最大河床切应力的影响.研究结果表明,回流宽度随θ的减小而逐渐递增,回流长度在θ=75°时,相对最短,并且回流长度随α的减小而减小.丁坝附近横截面主流区流速随着θ的减小而减小、当θ减小到45°时会增大,丁坝上下游各截面的流速随α减小略微减小.河床切应力最大值与平均切应力之比τmax/τ0随Fr的增大呈递减趋势,随θ的减小呈现先递减再反向增加的趋势,当θ=75°时,τmax/τ0的相对值最小;α越小,τmax/τ0越小.综合研究表明,T型丁坝坝翼与坝身夹角θ为75°且坝轴线中心角α为30°时,可以更好地发挥T型丁坝的体型优势.     

秸秆类生物质成型燃料氧化过程特性

对玉米秸秆颗粒在不同升温速率和不同氧体积分数下进行热重实验和对照实验,了解外界因素对玉米秸杆颗粒表观质量增加的影响程度以及分析颗粒质量增加的主要原因,同时对不同升温速率和不同氧体积分数下玉米秸秆颗粒氧化反应特征温度的变化规律进行分析。研究结果表明:生物质颗粒与氧的吸附作用是导致颗粒质量增加的主导因素;随着升温速率的增大,玉米秸秆颗粒氧化反应总区间延长,干燥峰值温度θ1、临界温度θ2、着火温度θ4和最大质量损失峰值温度θ5逐渐增大,吸附峰值温度θ3逐渐减小;随着氧体积分数的提高,玉米秸秆颗粒氧化反应总区间缩短,干燥峰值温度θ1保持不变,临界温度θ2先降低再保持不变,吸附峰值温度θ3先降低再上升,着火温度θ4和最大质量损失峰峰值温度θ5随氧体积分数的增加而降低。     

掺杂对甲基苯磺酸对聚苯胺导电性能的影响

以过硫酸铵((NH4)2S2O8)为氧化剂、对甲基苯磺酸(TSA)为掺杂剂并提供反应所需酸性条件,采用乳液聚合方法合成聚苯胺乳液,抽滤并真空干燥后产物成墨绿色粉末.采用正交实验方法探索了聚苯胺合成的最优条件,并对其各个影响因素对聚苯胺电导率的影响规律进行了逐一分析.发现聚苯胺的导电性能随着氧化剂浓度增大先增大后减小,随酸的浓度增大而增大.另外其电导率也受氧化剂与苯胺比例和酸与苯胺比例的影响,前者比例增加电导率先增加后减小,后者比例增加电导率先减小后增加.结果制备出电导率在1.00×10-2S/cm的掺杂聚苯胺.     

典型沥青路面动态应变响应特性及疲劳寿命分析

针对半刚性路面(S1)、倒装式路面(S2)、组合式路面(S3)开展三维有限元计算,分析其面层底动态应变的空间分布特性及车辆荷载参数对沥青路面动态应变响应的影响规律;同时,基于应变响应及沥青层疲劳预估方程,对比不同类型路面的疲劳寿命.结果表明:行车荷载在沥青路面面层层底平面所引起的拉应变主要集中在轮印作用区域,其由应变值所表征的最不利位置出现在轮印面积中心;车辆动载条件下的应变响应量小于静态荷载模式,其中,S2的动、静力差异性表现尤为显著;随着轴质量的增加,面层底动态应变逐渐增大;而随着车速的提高,应变响应量逐渐减小;随着轴质量的增加,沥青层疲劳寿命急剧减小;在行车安全的前提下,合理提高车辆行车速度有利于提高沥青路面使用寿命,3种路面的面层疲劳寿命排序为S1>S3>S2.     

二维后向台阶层流传热特性的数值模拟

建立了二维不可压缩后向台阶流动的数值模型,在Re=100~400内研究了雷诺数、台阶高度(S)、平板间高度(H)变化对台阶下游底面努塞尔数Nu分布的影响.结果表明:台阶扩张比ER一定,台阶下游上壁面出现次回流区后,Nu分布曲线下降段的曲折点位置固定,增大Re能提高曲折点上游的Nu,但对曲折点下游Nu影响不大;保持S不变,减小H,ER由1.33增加到3.00,Nu的变化范围增大,峰值向上游移动;保持H不变,增大S,NuH变化分成2部分,ER由1.33增加到2.00,NuH峰值基本不变,位置向下游移动,ER由2.00增加到3.00,NuH峰值快速增加,位置基本不变.     

中国南北过渡带土壤差异化试验研究

通过对中国南北过渡带的山地土壤开展液塑限试验和室内直剪试验,分析了过渡带山地土壤液塑限及抗剪强度的变化规律.试验结果表明:(1)沿过渡带两侧从北到南,山地土壤液限、液性指数和塑性指数逐渐减小,塑限逐渐增加,土体从可塑状态向坚硬状态转化;(2)沿过渡带两侧从北到南,山地土壤抗剪强度逐渐减小,随着土样含水率的增大,A、B、C 3类土试样的抗剪强度差异逐渐增大;(3)沿过渡带两侧从北到南,山地土壤粘聚力逐渐减小,随着土试样含水率的增大,A、B、C 3类土试样的粘聚力逐渐减小;(4)随着土试样含水率的增大,除C类土试样的内摩擦角逐渐减小外,A、B类土试样的内摩擦角基本不变.     

AB_2型Laves相Mg(Cu_(1-x)Al_x)_2的结构及其稳定性

采用机械活化+热压烧结法制备Laves相Mg(Cu1-xAlx)2(0≤x≤0.35),并对热压产物进行物相、微观形貌以及力学性能分析.从热力学、晶体学和合金电子理论角度分析Al合金化对Laves相Mg(Cu1-xAlx)2的形成和性能的影响.结果表明:MgCu2中的部分Cu被Al替代,晶体结构没有改变,仍是C15结构Laves相.随着Al含量的增加,Laves相的晶格常数逐渐增大,致密度逐渐提高,晶粒尺寸增大,晶格畸变增大.随着Al替代量的增加,Laves相的硬度、杨氏模量增大,Laves相抗压强度为先增加后减小.Al进行合金化能够使Laves相Mg(Cu1-xAlx)2的力学性能和热稳定性提高.     

外电场作用下SiS分子结构及其特性研究

采用密度泛函B3P86/6-311++g(d,p)方法研究了在不同外电场(-0.03～0.03a.u.)作用下SiS基态分子的几何结构、能级分布、能隙、红外光谱及势能曲线等的变化规律。结果表明:随外电场(Si→S方向)的增大,SiS分子键长逐渐增大,分子振动频率和红外光谱强度逐渐减小,总能量逐渐升高,当F=-0.01a.u.时,能量达到最大,随后继续增大电场强度系统总能量开始降低;EH和EL及能隙随电场的增加逐渐增大,当F=0.02a.u.时,EH和EL及能隙均达到最大值,随着电场的继续增大,能级EH和EL及能隙逐渐减小;基态分子势能曲线对外电场方向有明显依赖关系。