弹性波作用下渗流多孔介质微粒运移分析

弹性波作用下渗流多孔介质微粒运移分析是对目前静态流体或稳态多相渗流中微粒运移/捕集的补充,通过分析弹性波对微粒剥离运移捕集过程的影响,建立弹性波作用下微粒运移模型,得到对微粒运移效果和储层物性变化的影响规律。由推导得到的弹性波作用下微粒剥离临界速度可知,当微粒与孔喉半径的比值越小时弹性波导致的振荡附加力影响越大,临界速度与流体粘度、微粒/孔喉半径比成负相关,与基质胶结程度、结构力、微粒半径、微粒密度成正相关。弹性波作用下微粒运移模型需同时考虑多孔介质渗流速度的变化,此时微粒剥离释放速率增加,但随着波衰减和时间延长而降低,微粒在孔隙表面沉积滞留速率先上升后下降,喉道堵塞的速率有所上升,说明弹性波作用下微粒的剥离和悬浮能力增加,但亦增加了微粒在微细孔喉"架桥"堵塞的可能性。研究结论对岩石物理学和工业化波动处理涉及的储层物性研究具有一定指导意义。     

水汽在细微颗粒表面异质核化数值分析

建立蒸汽在同时含有不溶物质与可溶成分的粗糙颗粒表面核化特性数值实验平台,对水汽异质核化晶核形成自由能、成核速率、成核几率、成核临界饱和度、平衡水汽饱和度进行数值分析.结果表明:可溶性盐含量对成核自由能势垒、成核临界饱和度无影响,但对晶核越过自由能势垒进一步长大过程自由能及平衡水汽饱和度影响显著.用自仿射分形理论描述粗糙颗粒表面,将表面粗糙程度与接触角联系起来,研究发现:颗粒表面粗糙度降低了成核自由能势垒,引起成核速率与成核几率迅速增大,成核临界饱和度降低,而对晶核进一步长大过程中水汽的平衡无明显影响.较高的可溶性盐含量有利于核化液滴的长大;颗粒表面越粗糙,越易于核化.     

湿法脱硫系统中应用蒸汽相变技术脱除细颗粒

通过在脱硫塔进口烟气、塔内脱硫液进口上方添加适量蒸汽等措施,在湿法烟气脱硫(WFGD)系统中进行了利用蒸汽相变原理高效脱除细颗粒的试验研究.考察了采用CaCO3, Na2CO3, NH3·H2O等3种不同脱硫剂时,WFGD系统对细颗粒的脱除性能及其脱硫剂、蒸汽添加量、液气比(体积比)、脱硫塔进口气液温差等的影响,并进行了添加蒸汽和喷雾化水的对比试验.结果表明,由于形成无机盐气溶胶细颗粒,采用CaCO3, NH3·H2O脱硫剂时,WFGD系统对细颗粒的脱除效果明显差于Na2CO3脱硫剂;在WFGD系统中应用蒸汽相变原理可显著促进细颗粒的脱除,在蒸汽添加量为0.05 kg/m3时,细颗粒数浓度脱除效率可增至60%～70%以上;液气比的影响与脱硫塔内是否存在蒸汽相变有关;提高脱硫塔进口气液温差有利于细颗粒脱除;烟气温度较高时,利用雾化液滴的蒸发替代添加蒸汽也能显著促进细颗粒的脱除.     

湿法脱硫烟气中细颗粒物的变化特性

采用ELPI(电称低压冲击器)对WFGD(湿法烟气脱硫)前后烟气中的细颗粒进行采样分析,获得细颗粒浓度与粒径分布特性.对脱硫前后细颗粒形貌和主要元素进行SEM(扫描电镜)和EDS(能量色谱仪)分析.结果表明,NaOH和CaCO3脱硫后,WFGD系统对细颗粒脱除效率很低;氨法脱硫后WFGD出口颗粒数浓度明显增加;脱硫前后...     

蒸汽相变促进湿法脱硫净烟气中细颗粒物的脱除

采用石灰石/石膏法脱硫工艺,结合蒸汽相变原理,实验考察了除雾器类型、脱硫净烟气特性、蒸汽添加量及同时在除雾器上喷低温水等对细颗粒物脱除性能的影响.结果表明:在脱硫净烟气中添加适量蒸汽,可显著提高细颗粒脱除效果,且脱除效率随蒸汽添加量增加而提高;丝网除雾器比板波纹除雾器更适于凝结长大细颗粒物的脱除;脱硫净烟气特性对细颗粒...     

白蛋白在毛细血管壁内的扩散、吸附和渗流作用

建立白蛋白在毛细血管壁孔隙中运动的物理模型，并对白蛋白在毛细血管壁孔隙中的吸附、扩散及渗透作用进行数值求解．计算结果表明，扩散使白蛋白在毛细血管壁孔隙中的浓度下降，吸附使白蛋白损耗，导致浓度传播滞后，根据白蛋白在毛细血管壁孔隙中的吸附、扩散及渗透作用，提出了“胶体蛋白墙”的概念及理论，并解释了水肿的形成机理。     

变水头下管涌细颗粒迁移试验

为研究洪峰过境堤基发生管涌时内部细颗粒运动及迁出规律,采用变水头模拟洪水,对间断级配无黏性土进行室内管涌试验。以常水头下管涌规律作为对照组,使用彩砂追踪管涌过程中细颗粒的迁移,依据试验结果对不同细颗粒含量和不同孔隙比试样的渗透系数、细颗粒流失量等进行了分析。结果表明:变水头作用下,细颗粒在下降段存在逆流运动;细颗粒流失主要集中在下游,相同试验条件下,变水头流失的细颗粒比常水头多,迁移通道贯通范围大;细颗粒含量越大,孔隙比越小,在水头循环后最大破坏水力梯度差越大,细颗粒流失越严重。     

阻燃级氢氧化镁制备过程中的分散问题

对阻燃级氢氧化镁制备过程中颗粒的分散进行了分析,提出在液相反应阶段利用表面化学剂改性而进行的分散,不仅是整个生产工艺中防团聚的关键,而且有利于制备过程中氢氧化镁颗粒的沉降和过滤。     

基于离散元理论的自然崩落法放矿细颗粒渗移过程研究

为探讨自然崩落法放矿过程中废石细颗粒的渗移规律及诱因,利用离散元软件EDEM分别从粗细颗粒数量比、直径比及矿岩含水率三个方面对细颗粒的渗移过程进行模拟,并设置标志颗粒对不同区域的相邻粗细颗粒进行跟踪。研究结果表明：放矿提前贫化率随粗细颗粒数量比的增大不断降低;废石细颗粒渗移速率随粗细颗粒直径比的增大而增大,且受含水率影响显著;相邻位置的细颗粒的渗移速度大于粗颗粒的下降速度。研究结果为进一步探讨矿石损失贫化、确定采场结构参数及优化放矿管理制度提供理论支持。     

流体声介质中无限长薄圆柱壳的频散特性

以浸没在流体声介质中的无限长弹性薄圆柱壳为研究对象．分别用Ｆｌüｇｇｅ壳体理论和Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ方程分析壳体结构波运动和外部流体声场．通过壳壁外表面的运动协调条件，建立此耦合系统的运动方程．采用沿实波数轴搜索求根的方法，重点求取和分析了水下无限长弹性薄圆柱壳的频散曲线，并与真空和空气中相同参数结构的情形作了对比，得出了一些有价值的结论．     

细粒焦对废水中酚的吸附研究

用焦化厂细粒焦对废水中苯酚进行吸附，并研究了各种主要因素对苯酚吸附率的影响。实验结果表明：在25℃时，细粒焦的用量为2．5％，细粒焦粒径为0．0760．097mm，pH=2．0，反应时间为120min，在浓度为40mg／L的苯酚溶液中，苯酚的去除率可达98％以上。同时探讨了细粒焦对焦化厂含酚废水处理的可行性。     

虚部光子晶体掺杂介质色散模型

虚部光子晶体的新颖结构使得它具有很强的频率依赖特性,其掺杂介质的色散关系已成为被广泛研究和应用的障碍.利用线性振子的强迫振动模型和有效介质理论,建立虚部光子晶体掺杂介质的色散模型,该色散模型可推广到掺杂多种共振分子材料的情况.通过拟合得到与实验数据相符的色散曲线,从而验证了模型的有效性,有利于进一步研究虚部光子晶体光学特性.     

街道峡谷内颗粒物扩散沉积的数值模拟研究

采用计算流体动力学(CFD)技术,模拟分析了孤立街道峡谷内气流运动和颗粒物的扩散沉积.计算中选取中低来流风速(3,5,10 m/s)和高来流风速(20 m/s),颗粒粒径范围为0.01～10μm.得到了峡谷内气流速度场、颗粒运动轨迹和颗粒在建筑物不同表面及地面上的沉积率.结果表明,颗粒在地面上的沉积率明显高于在建筑物各表面上的沉积率;来流风速一定时颗粒在峡谷迎风面、背风面、建筑物屋顶及地面上的沉积率都对粒径的变化不敏感,中低风速范围内颗粒在建筑物各表面和地面的沉积率都对风速变化不敏感;在峡谷迎风面及地面上,颗粒在高风速下的沉积率明显大于中低风速下的沉积率,而在峡谷背风面及建筑物屋顶上,颗粒在高风速下的沉积率明显低于中低风速下的沉积率;在中低风速下,颗粒在背风面的沉积率高于在迎风面的沉积率,而在高风速下,颗粒在背风面的沉积率却低于在迎风面的沉积率.     

分散剂对基础油中纳米二硫化钼颗粒分散与润滑性能的影响研究

采用激光粒度分析仪和纳米摩擦试验机分别考察了6种分散剂对基础油中纳米二硫化钼(MoS_2)颗粒的分散稳定性和油品的减摩性能,并采用红外光谱(FTIR)分析了分散剂与MoS_2纳米颗粒的接枝作用机理.试验结果表明,氨丙基三甲氧基硅烷(ATS)和山梨醇油酸酯(SPAN 80)分散剂因含有极性较强的官能团,与MoS_2接枝后能够形成牢固的化学键,不仅表现出突出的分散稳定效果,而且能大幅降低纳米MoS_2基础油的摩擦系数,而其他4种分散剂中的官能团极性较弱,与MoS_2纳米颗粒的化学键合作用较弱,容易在摩擦外力作用下破坏,导致油品的摩擦系数增加.     

含气泡粒子辐射特征的有效介质理论适用性研究

采用离散偶极近似法和Bruggeman有效介质理论分别计算了气泡个数为49、99、149、199、249和299的含气泡粒子的辐射特性参数.比较分析后发现:对于衰减因子、吸收因子和散射因子,在气泡数目小于一定值时,有效介质理论具有较好的适用性,反之适用性较差;对于单次散射反照率和非对称因子,有效介质理论均具有较好的适用性.同时证明了Michael教授关于有效介质理论对含气泡粒子适用性推测的片面性.     

吸波微粒的散射和吸收特性

利用Lorenz-Mie散射理论,解出了吸波涂层中吸波微粒的散射、消光和吸收特性.讨论了吸波微粒在粒径不大于100μm范围内的散射与吸收特性:吸波微粒在此粒径范围内吸收远大于散射,在考虑涂层中的辐射传输时散射可以忽略不计;磁性粒子由于磁损耗,其吸收远大于具有相同介电常数和粒径的非磁性粒子;与非磁性粒子不同,在此范围内磁性粒子具有很强的前向散射性质.     

磺甲基酚醛树脂在水中的分散特性

测定磺甲基酚醛树脂水溶液流体力学直径和ζ电势,以此考察磺甲基酚醛树脂在水中的分散特性.结果表明:在去离子水中,当磺甲基酚醛树脂的质量浓度小于0.05 g/L时,体系分子聚集体的流体力学直径为105 nm,其表面带负电;当磺甲基酚醛树脂质量浓度高于0.05 g/L时,磺甲基酚醛树脂分子聚集体之间开始聚集,聚集体的流体力学直径随之增加;不同电解质对磺甲基酚醛树脂水溶液的聚沉作用不同,NaCl与CaCl2,MgCl2,AlCl3,Na2SO4聚沉值之比为1:0.032:0.66:0.00058:0.79;随NaCl质量浓度的增加,磺甲基酚醛树脂分子聚集体的流体力学直径随之增加,ζ电势随之降低;pH=3.0时聚集体流体力学直径最大,ζ电势绝对值最小.     

流化床中烟丝颗粒的流动特性

为深入研究气流干燥原理,优化工艺参数,改进和开发气流干燥设备,对烟丝物料在流化床中的流化特性进行了研究.通过所建立实验装置,分析了送风量与进料量对烟丝在流化床内的数量浓度分布的影响.采用欧拉方法进行数值模拟,并进行了实验验证和对比,两者吻合较好.研究结果表明:流化过程中烟丝物料在流化床内分布不均匀,在近壁区域尤其是床内四角处,烟丝的数量浓度明显高于床内其他位置.数值模拟和实验研究均发现了烟丝在气流干燥过程中的结团现象和结团发生的主要区域,在此基础上提出了对流化床进行改进的方案,并进行了数值实验.结果表明,所提方案能够有效防止和减少结团的产生,为解决烟丝结团问题提供了很好的理论支持.     

饮用水处理中颗粒物数量变化及粒径分布规律

结合水厂实际水处理工艺及活性炭深度处理装置,试验研究砂滤池和活性炭滤柱出水中颗粒物数量变化及粒径分布规律.试验结果表明,过滤周期内砂滤池出水中颗粒物总数平均为148个/mL,其中粒径大于2μm颗粒物的数量平均为27个/mL,其粒径主要分布在2~15μm之间.砂滤池初滤水中粒径大于2μm颗粒物含量较高,前10 min内其数量高于50个/mL.砂滤池出水的浊度变化滞后于颗粒物数量变化,且二者之间的相关性差(R2<0.1).与砂滤池出水(164个/mL)相比,活性炭滤柱出水中颗粒物数量水平(561个/mL)显著提高,其中粒径大于2μm颗粒物数量达153个/mL,出水中粒径在2μm和2~7μm之间的颗粒物数量增多最为明显.     

细粒焦渣对废水中酚的吸附研究

利用焦化厂细粒焦渣对苯酚的吸附 ,研究了各种因素 (焦粒大小、pH值和溶液的滤速等 )对吸附的影响 结果表明 ,在 2 5℃ ,滤速为 4 .5mL/min ,pH为 2～ 2 .5,浓度为 30mg/L的苯酚溶液中 ,酚的去除率可达 98% 探讨了细粒焦渣对焦化厂含酚废水处理的可行性 图 4 ,参 10