红格含铬钒钛磁铁矿球团矿物学和等温氧化动力学

研究了红格钒钛磁铁矿(HCVTM)球团等温氧化动力学及其矿物学特征.在不同的温度(1073~1373 K)和不同的时间(10~60 min)范围内,对HCVTM球团矿进行了等温氧化动力学实验.首先分析了球团在不同温度和时间下的微观结构和矿物组成规律.然后根据定义的氧化率,计算和分析了氧化率及其变化规律,以及矿相结构对氧化率的影响.最后结合缩核模型、修正的氧化率函数和阿伦尼乌斯公式,计算了反应速度常数、修正系数和反应活化能,并判断了反应限制性环节.研究表明:随温度的提高,低熔点液相增加,赤铁矿晶粒的生成、长大和再结晶,形成连续的黏结相,空隙数量减少.随时间的增加,生成的液相促进了赤铁矿晶粒间的黏结和长大,但是晶粒间硅酸盐相和钙钛矿类物相恶化了球团结构.同时,钙钛矿和铁板钛矿相生成.HCVTM球团矿空隙数量的减少和黏结相的生成,表现在氧化速率随时间增加而减慢.HCVTM球团氧化反应主要受扩散控制,球团氧化前期的反应活化能为13.74 kJ·mol-1,氧化后期的活化能为3.58 kJ·mol-1,氧化率函数的修正参数u2=0.03.     

碳纤维/MC尼龙6原位复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热(DSC)法,研究表面接枝聚己内酰胺链段的碳纤维(CF)/单体浇铸(MC)尼龙6原位复合材料,以及其在不同冷却速率下的结晶动力学特性;用Jeziorny法和Liu法对它们的非等温结晶动力学进行处理.结果表明,碳纤维对基体尼龙6的结晶有一定的促进作用,提高了结晶温度和结晶速率.表面接枝聚己内酰胺链段的碳纤维/MC尼龙6原位复合材料,比未接枝的碳纤维/MC尼龙6原位复合材料具有更高的结晶温度、结晶速率和更大的结晶度.     

基于径向基函数的多闸门控制河流的洪水模拟

为了快速而准确地制定联合调度的复杂闸门水利枢纽处的洪水过程的防洪决策,开发了一种快速洪水模拟方法。以位于北京市北运河流域的北关分洪枢纽为例,采用二维水动力学模型计算了由上游来流量、闸门开度和相应下游水位等因素确定的800组工况;把模拟结果作为径向基函数神经网络的训练样本。这样,只用上游来流量、闸门开度、闸下水位就能快速地模拟出该区域的水位和流量。结果表明,模拟一组工况,用该方法只需不到1m in,而用二维模型需3h。     

Ag/TiO2-NaY吸附苯并噻吩热力学和动力学研究

以溶胶-凝胶法制备的TiO2-NaY分子筛为载体,采用浸渍法制备Ag/TiO2-NaY吸附剂,并用X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附(BET)、扫描电镜(SEM)等技术对吸附剂进行表征。考察吸附时间、吸附剂质量、硫初始质量浓度等吸附条件对吸附剂吸附性能的影响,研究Ag/TiO2-NaY吸附苯并噻吩吸附等温线和吸附动力学,计算其热力学参数。结果表明:Ag/TiO2-NaY吸附剂中TiO2主要以锐钛矿型存在,与NaY相比,TiO2-NaY分子筛的骨架结构并未发生明显的改变;在吸附温度50℃、吸附时间180 min、剂油比为0.01 g/mL时AgTY吸附剂的平衡吸附量为1.346%;与Freundlich方程相比,Langmuir方程能更好地反映Ag/TiO2-NaY对苯并噻吩的等温吸附线,拟二级动力学方程能很好地描述苯并噻吩在Ag/TiO2-NaY上的吸附过程。     

北京市售食用菌的重金属含量及其对Pb的吸附特性研究

分析几种常见食用菌(平菇、口蘑、木耳和蟹味菇)的重金属含量,结合国家卫生标准对其安全性进行评估。结果表明,常见食用菌子实体的重金属(Pb,Mn,Co,Ni,Cr,Zn,Fe,Cd,V,Cu)含量均低于国家食用菌卫生限量标准。利用不同种类食用菌作为生物吸附剂,通过实验,研究各种食用菌子实体对Pb(Ⅱ)的吸附特性、吸附模型以及吸附动力学特征。平菇、口蘑、木耳、蟹味菇的匀浆以及木耳活体的吸附过程均可用Langmuir方程进行拟合;平菇活体适合Frendlich方程。平菇、口蘑、木耳和蟹味菇对Pb(Ⅱ)的最大吸附量可达91.7,123,58.5和120 mg/g,与其他生物吸附剂相比,吸附效果更好。动力学研究发现,准二阶模型更符合食用菌对Pb(Ⅱ)的吸附过程。研究结果揭示了食用菌用于治理重金属污染的可行性。     

蔗糖和凹凸棒石体系下抑制CO2水合物生成动力学研究

油气生产、储运及CO_2管道输送的过程中容易生成CO_2水合物,添加抑制剂是预防CO_2水合物生成的有效手段。采用蔗糖、凹凸棒石和蔗糖+凹凸棒石作为水合物抑制剂,利用可视化高压反应釜实验装置,在初始条件3 MPa和2℃下,研究其对CO_2水合物生成的气体消耗量、气体消耗速率、诱导时间和水合物生成量的影响。用压力变化法测定了CO_2水合物生成诱导时间,用动力学模型计算了气体消耗量和水合物生成量;并分析了蔗糖和凹凸棒石协同抑制CO_2水合物生成的微观机理。实验结果表明蔗糖有减少气体消耗量和水合物生成量的作用,凹凸棒石有延长水合物生成诱导时间和降低生成速率的作用,体系中同时存在蔗糖和凹凸棒石能展现出协同效应,抑制效果最佳的实验体系为30 g蔗糖+1 g凹凸棒石,较纯水体系的气体消耗量减少了18.8%,气体消耗速率峰值降低了60.9%,诱导时间延长了122.2%,水合物生成量减少了26.1%。以蔗糖+凹凸棒石作为水合物抑制剂效果良好,且经济环保。     

航空器巡航阶段空气污染的排放和扩散

为了探索航空器巡航阶段的排放和扩散,本文假设航空器巡航阶段推力为其最大推力的70％,以国际民航组织（International Civil Aviation Organization,ICAO）发动机排放数据库中的GEnx-2B67/P发动机氮氧化物（NOx）的排放为例,利用全空域航空排放评估系统（System for Assessing Aviation’s Global Emissions,SAGE）进行数值仿真,计算得到飞行方向上的排放强度。然后假设飞行方向为恒定的线源排放方向,且与风向垂直,基于高斯扩散模型,得到航空器巡航阶段的污染扩散模型。最后采取ICAO在2012 年美国俄亥俄州Peebles数据,对NOX浓度扩散进行数值仿真,成功计算出当时当地GEnx-2B67/P发动机在巡航状态下飞机排放的NOX浓度分布情况。     

基于一种改进的高斯模型研究危险气体短时泄漏后扩散规律

有害气体短时间泄漏在生产生活中比较常见。安全阀、限压阀,或储气罐、输气管道的突然泄漏都可能导致有害物质短时间释放。然而,目前主流的分别适用于瞬时排放和连续排放的高斯烟团模型和高斯烟羽扩散模型,由于没有考虑实际的泄漏时间、开始泄漏时刻以及暴露时间这些必要参数,而并不适用以上这些情况。基于一种改进的高斯扩散模型,以甲烷为例,动态模拟了大气稳定度和泄漏时间对地面甲烷浓度的影响。旨在为天然气管线风险评估提供参考资料,预测危险气体可能造成的后果(影响的范围和程度),并给决策部门针对突发事件提供技术支持和理论依据。     

基于有限元和多体动力学的柴油机支座作用力的计算

以16缸某型柴油机为研究对象,利用三维实体有限元法和非线性多体动力学计算柴油机对支座的作用力.在有限元软件中建立曲轴和机体的有限元模型,采用子结构法缩减导入AVL-EXCITE中,建立多体动力学模型,定义柴油机参数以及外载工况等,然后模拟柴油机在1000r/min转速下进行两个工作循环,计算四个支座的作用力,并与实测试验数据进行分析比较,证明了该分析方法具有合理性,仿真结果对柴油机机体和支座的结构设计具有一定的参考性.