考虑位置随机性的固体颗粒起动临界流速研究

水平井钻井、砾石充填及冲砂等作业都涉及到固液两相流动的固体颗粒起动问题。液流作用下颗粒的起动与其在床面上的沉没位置有关,沉没位置的随机性导致颗粒起动的随机性。引入颗粒无因次沉没度随机变量,将其概率密度视为均匀分布,考虑颗粒重力、水流推力、上举力、水柱静压力和粒间粘结力以及各力臂与沉没度的关系,通过力矩平衡分析,建立了考虑颗粒起动随机性的临界流速公式。结合无因次沉没度的概率分布函数,在临界流速与颗粒起动标准之间建立了定量关系,为一定颗粒起动标准下的临界流速计算提供了实用公式。用得出的公式进行了实例计算,并将计算结果与已有试验结果进行了对比,在0.001～10mm粒径范围内两者吻合较好。     

平衡输沙条件下非均匀推移质运动特性

考虑床沙特性以及颗粒暴露度对非均匀沙运动的影响,根据滚动平衡关系,提出了非均匀沙起动流速公式,利用实测资料分析了附加阻力系数的特点,并得到其数学表达式.通过对非均匀泥沙颗粒运动方程的分析,导出了非均匀沙临界起动希尔兹参数的数学表达式,从而从理论上解释了非均匀沙颗粒与均匀沙起动的不同之处(粗颗粒较同等粒径均匀沙容易起动,细颗粒则与之相反).分析了非均匀沙颗粒随水流运动的特点,指出非均匀沙颗粒运动与其所处的床面条件具有直接的关系,床面条件不同,运动也将呈现不同的特点.最后建立了平衡输沙条件下非均匀推移质分组输沙率公式,公式的计算值与实测资料吻合较好,并且能够用来计算均匀沙推移质输沙率,具有广泛的通用性.     

河床泥沙起动流速公式修正及可靠性验证

在河床泥沙起动的瞬间,颗粒与水相互作用,具有相同的速度。所以在研究泥沙起动流速的时候既要考虑水体对河床泥沙的影响,又要考虑河床泥沙对水体的影响。通过探寻河床有效切应力与水体流速梯度的关系;并考虑河床泥沙内部渗流作用对泥沙起动流速的影响推导出新的均匀泥沙起动流速公式。将此公式与实验资料及前人推导公式进行对比,结果表明本公式的计算精度符合工程应用标准,能弥补采用经典流速分布公式研究泥沙起动流速时的不足;并能较好地应用于组成成分为粗粉土、沙与砾石的泥沙研究中。     

基于相对暴露度的无黏性均匀泥沙起动流速公式

基于白玉川提出的床面均匀无黏性泥沙双向相对暴露度、拖曳力系数、上举力系数与纵向相对暴露度之间的关系分析发现,当颗粒雷诺数较大时(大于15 700),拖曳力系数、上举力系数仅受相对暴露度影响,且幅值变化较小.CD取值在1~1.22,平均值为1.11;CL取值在0.72~0.99,均值0.86.将拖曳力系数和上举力系数引用到泥沙起动流速公式的研究中,推导出基于相对暴露度的散粒体泥沙起动底部作用流速公式及垂线平均流速公式,通过与现有的天然河道、室内水槽试验得到的泥沙起动流速资料及现有的泥沙起动流速公式比较可知,本文公式与实测资料符合良好,较现有的泥沙起动公式计算精度更高.     

非均匀沙分组起动流速

从近底水流结构和泥沙颗粒位置的随机性两方面研究非均匀沙起动的2个关键问题,提出遮掩度的概念细化了颗粒受力.运用概率论与力学相结合的方法,采用滚动模式建立了非均匀泥沙的起动公式.通过试验资料验证的结果表明,计算值与实验资料符合较好.     

粘性细泥沙的临界起动公式

用上海港杭州湾深水航道试挖航槽的淤泥泥样,进行不同沉积密度条件下的起动试验。论文叙述了试验的条件、情况和主要结果。用实测数据检验张瑞瑾公式窦国仁公式,唐存本公式和沙玉清公式,并加以分析和评述。从粘性细泥沙絮凝的电化学理论出发,导出细泥沙颗粒之间粘着力的表达式,建立包括粗、细泥沙在内的统一的临界起动切应力和临界起动流速公式。该式与已有的公式和实测资料进行比较,符合良好。能较好地描述淤泥不同沉积密度时起动条件的变化,应用建议的起动公式,只需用常规试验测定几项基本参数,便可预报淤泥在不同沉积密度时的临界起动切应力或临界起动流速。     

鄱阳湖黏性底质淤泥固结起动规律试验

为研究鄱阳湖黏性底质淤泥固结起动规律，采用玻璃水槽测量了不同淤积历时及水深条件下黏性底质淤泥起动流速，根据试验数据拟合得到鄱阳湖底质淤泥起动与淤积历时和水深的经验公式，并将结果与相关文献泥沙起动经验公式计算结果进行对比。结果表明，鄱阳湖黏性底质淤泥固结程度随着淤积历时的增加经历了新落淤、固结初期、加速固结、固结稳定4个阶段，起动流速与水深呈正相关关系；淤积1 d起动流速与相关文献泥沙起动经验公式计算结果较接近，淤积历时越长，试验结果与经验公式计算结果相差越大。     

斜坡上非均匀沙分组起动流速

在经典力学的基础上,以某一概率为定量标准,根据斜坡上泥沙的受力状态,采用滚动模式进行理论推导,考虑了作用流速和颗粒位置的随机性、非均匀沙不同粒径之间的相互作用及不同倾角的影响,推导了斜坡上非均匀沙分组起动流速公式,通过实测资料验证表明,计算值与实测值符合较好．     

新型PS模型沙特性研究

为了解新型PS模型沙的特性，通过试验，对PS模型沙的物理特性、沉速及起动流速进行了研究。研究结果表明:PS模型沙的颗粒形状、球度、三轴形状系数、密度及水下休止角都与原型沙相接近，可以采用张瑞瑾公式和唐存本公式的改进公式计算PS模型沙的沉速和起动流速。     

垂直扬矿管道堵塞条件下的水力特性

基于试验研究,探讨了不同颗粒粒径( d)、堵管高度( H)、流体平均流速( V)条件下粗颗粒在垂直扬矿管道中堵管后再起动的临界条件。研究结果表明：( a) d和H是影响单位长度压差(驻P)与V关系的2个重要参数。( b)当驻P与V呈线性关系时,垂直管道堵管后颗粒将无法实现再起动;反之,如若二者呈非线性关系,则颗粒可实现再起动。( c)基于试验结果提出的颗粒再起动时的临界流速、临界单位长度压差计算公式符合精度要求。     

基于谷物脱粒中自由籽粒的运动轨迹与速度的拟合分析

以螺旋叶片、刀齿组合式轴流脱粒与分离装置为研究对象,利用Matlab画图分析了稻谷脱粒后籽粒的运动轨迹与速度,通过使用Matlab画出的轨迹与速度图与以往的使用Excel画法画出的图进行了对比分析,结果显示Matlab画出来的图在精确度、清晰度等方面要好于Excel画法.     

Weibull尺寸分布晶粒组织演变的仿真研究

采用一种改进的Potts模型Monte Carlo算法,对具有Weibull尺寸分布(参数a=3.47)的晶粒组织进行了3D正常晶粒长大过程的仿真研究.仿真结果表明:整个晶粒长大过程遵循抛物线长大规律,晶粒生长指数为0.501,非常接近理论值0.5.晶粒长大过程可分为过渡阶段与准稳态长大两个阶段.Weibull尺寸分布参数a由过渡阶段的3.47逐渐演变为准稳态阶段的2.76,准稳态阶段晶粒尺寸分布参数保持a=2.76不变.晶粒的平均面数〈f〉随仿真时间的增加而增大,在准稳态阶段后期趋近于稳定数值.晶粒面数分布为Lognormal分布,最高频率面数f为10,个体晶粒面数范围为3～43.     

非专用谷物装载船满载舱谷物倾侧体积矩的求取方法

依据IMO谷物装运规则,建立了非专用谷物装载船谷物倾侧数学模型,针对货舱形状及结构尺度的差异性,区分出不同结构条件对谷物倾侧体积矩产生的影响,分别推导出装载舱舱口两端、舱口内和舱口两侧谷物倾侧体积矩的计算公式,从而形成了完整的谷物倾侧体积矩的计算方法.     

超声波透射技术无损评价粗晶材料平均晶粒尺寸

利用超声波透射波对粗晶材料的平均晶粒尺寸Ｄ进行了评定。研究结果表明,用超声波衰减变化Δα能够对材料的平均晶粒尺寸的波动进行无损评价,计算机处理曲线的变化特征与样品金相分析的结果符合得很好。     

微量元素对CuZnAl形状记忆合金晶粒细化和晶粒生长的影响

研究了添加 Ｚｒ，Ｔｉ，Ｂ和 Ｆｅ元素，对 ＣｕＡｎＡｌ形状记忆合金晶粒细化和 晶粒生长的影响；探讨了合金晶粒细化与晶粒生长的机制。试验结果表明：合 金中添加Ｚｒ，Ｔｉ，Ｂ，Ｆｅ元素，晶粒得到显著细化，晶粒生长受到抑制；晶粒 生长受到抑制最大的添加元素为 Ｚｒ，其余顺序为 Ｂ，Ｔｉ，Ｆｅ；添加 Ｚｒ，Ｔｉ的 合金，在９００℃上发生异常晶粒长大现象，这是由于晶界结构的变化，固溶 Ｚｒ，Ｔｉ原子对晶界的作用在高温时削弱及第二相粒子的溶解。添加 Ｂ的合 金，当ＣＢ＜０．０１（ｗｔ％）时，晶粒尺寸随含Ｂ量增多急剧减小；当ｃＢ＞０．０１ （Ｗｔ％）时，晶粒尺寸变化不大，该合金晶粒细化主要是固溶于基体中的硼的 作用。     

激光衍射粒度仪在连云港软土颗粒分析中的应用

采用马尔文(Malvern)公司生产的Mastersizer Micro(MAF5000)激光衍射粒度仪测定江苏连云港地区软土的粒度分布,对样品质量浓度、泵速、超声波强度与时间、分散剂选取等控制参数进行了优化设计,确定合适的控制参数,便于对相同类型的软土测量确定标准操作规程.将合适条件下测得的软土粒度分布与传统方法得到的结果进行了对比分析,结果表明,激光粒度仪测量的粒径分布范围较广,采集的数据点比传统方法要密,测量的精度要高于传统方法,因此可以用激光法代替传统方法,以快速准确地测得软土的粒度分布.     

Effects of initial grain size and strain on grain boundary engineering of high-nitrogen CrMn austenitic stainless steel

18Mn18Cr0.5N steel with an initial grain size of 28–177 μm was processed by 2.5%–20% cold rolling and annealing at 1000℃ for 24 h, and the grain boundary character distribution was examined via electron backscatter diffraction. Low strain (2.5%) favored the formation of low-Σ boundaries. At this strain, the fraction of low-Σ boundaries was insensitive to the initial grain size. However, specimens with fine initial grains showed decreasing grain size after grain boundary engineering processing. The fraction of low-Σ boundaries and the (Σ9 + Σ27)/Σ3 value decreased with increasing strain; furthermore, the specimens with fine initial grain size were sensitive to the strain. Finally, the effects of the initial grain size and strain on the grain boundary engineering were discussed in detail.     

稀土含量对TRIP/TWIP钢晶粒及晶界特征的影响

利用XRD和EBSD分析稀土含量对TRIP/TWIP高锰钢相组成、晶粒及晶界特征的影响。结果表明,试验钢变形前组织以γ奥氏体为主,还有部分ε马氏体,经过塑性变形后,组织中还观察到少量α马氏体;随着稀土含量的增加,奥氏体转变为马氏体的量有所增加,表明稀土元素促进了试验钢的TRIP效应。此外,稀土元素的添加细化了试验钢中奥氏体晶粒,减少了小角度晶界数量而增加了大角度晶界数量,尤其是取向差为60°左右的大角度晶界;同时,稀土元素的添加也促进了低Σ值重位点阵(CSL)晶界特别是Σ3晶界的形成。     

小麦灌浆期籽粒粒重差异的代谢蛋白质组学初步研究

高粒重（48号）和低粒重（154号）小麦株系是01-35（大粒）和6044（小粒、多穗）的稳定杂交后代,具有相似的遗传背景.取灌浆期（开花后17天）的小麦籽粒,提取代谢蛋白,双向电泳后,进行图谱分析.结果显示：两品系中分别鉴定了380和367个蛋白点,其中52个蛋白点为两品系差异显著性表达.将其中13个差异点采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（matrix assisted laser desorption/ionizaton time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS）进行了肽质指纹图分析,通过采用Mascot软件对MSDB数据库查询,其中9个蛋白质点得到了鉴定,包括葡聚糖合成酶、葡萄糖-1-磷酸-腺苷转移酶小亚基前体、一种胚胎晚期富集蛋白等.本研究初步建立了小麦籽粒灌浆其代谢蛋白蛋白质组分析的双向电泳（2-DE）方法,通过质谱分析、数据库搜索的结果对粒重形成的机制进行了探讨,并对以后的研究工作提出了改进方案.