油气分离器内油滴轨迹的数值模拟

采用数值模拟的方法研究分离器内油滴的运动。单相流场采用各向异性的雷诺应力方程模型，气液两相流场采用相间耦合的DPM模型计算，用随机轨道模型对油滴的运动轨迹进行追踪。通过对油滴轨迹的分析，揭示了油滴在分离器中运动的物理机制。结果表明：油滴的轨迹受叶片数量、叶轮转速和油滴粒径的影响很大。     

SiO2纳米颗粒对电化学沉积半金属Bi膜的影响

研究了SiO2纳米颗粒对电化学沉积半金属Bi膜沉积过程和膜形貌、结构的影响。利用I-V循环扫描曲线分析了未掺与掺入SiO2纳米颗粒后薄膜沉积过程的电化学特性，应用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对膜的微观表面形貌及相结构进行了表征。实验结果表明。加入SiO2纳米颗粒引起电沉积过程中还原电势向正电位方向移动，使Bi^3＋离子的还原沉积更容易，但不对Bi膜的溶解电位产生明显影响。加入SiO2纳米颗粒后能显著影响沉积膜的形貌，其有明显细化晶粒的效果。总之，SiO2纳米颗粒的加入及加入量显著影响Bi膜的电化学沉积过程和形貌、结构。     

危险废物焚烧飞灰中重金属污染特性

以危险废物(70%工业废物 30%医疗废物)焚烧飞灰为研究对象,探讨了飞灰中重金属污染特性及其主要化学形态、浓度分布规律.初步得出以下结论:危险废物焚烧飞灰中主要污染重金属为Cd,Pb,Zn,其数量高于生活垃圾焚烧飞灰数倍,属于危险废物;飞灰中主要重金属以可溶及交换态、残留态、Fe-Mn氧化物结合态为主要化学形态,其中As,Cr, Cu比较稳定,而Cd,Pb,Zn易溶出进入环境;飞灰中Cd,Cu大体上呈易富集在小颗粒的趋势,Pb,Zn集中分布在50～125,125～250μm的两个粒级.     

苏州高岭土在不同温度煅烧时的产物

采用XRF,SEM,XRD,IR,NMR等测试手段对苏州高岭土及其在550～850℃的煅烧产物进行了研究.实验结果表明:煅烧后产物由煅烧前的晶态转变成了非晶态;煅烧温度对高岭土煅烧产物形貌和结构有一定影响,温度越高,产物中棒状,块状小颗粒越少,Al的四配位量越多.     

大倾角厚煤层综放开采颗粒元分析

应用PFC2D计算程序,对某矿水平与倾斜联合布置的折线型综采面,分析了散体顶煤和破碎直接顶的落放过程及落放形态,揭示了不同放煤步距连续推进模式下的煤损动态特征,并对不同放煤顺序的顶煤回收率及支架受力工况进行了优化分析. 研究表明:折线型综采面采用自上而下的回采顺序,顶煤回收率高,支架受力均匀;低位单口放煤时,放出体形态向采空区侧偏转;在支架连续推进过程中,煤损形态节律性变化;大倾角厚煤层综放开采,采用中档放煤步距的经济技术效果较好.     

自应力除冰雪沥青混合料的应用

研究了自应力除冰雪沥青混合料的机理,通过体积设计法研究了掺加橡胶颗粒的自应力除冰雪沥青混合料的级配以及施工工艺,分析了掺加橡胶颗粒沥青混合料的力学性能和使用性能,分析结果表明,各项指标均达到规范要求。     

一种改进的基于边界跟踪的粘连目标分离算法

在颗粒图像的自动分割中,经常遇到颗粒粘连、重叠在一起的现象,需要将它们分离为单个颗粒目标.基于边界跟踪的分离算法能够克服聚堆目标连接处的凹陷比较明显并且/或者在连接处存在灰度局部最小边缘的要求,取得了较好的分离效果.但对于某些中轴方向不是垂直或水平的聚堆目标,分割仍然不理想.为此,提出了一种改进的分离算法,该算法通过自动旋转聚堆目标区域使其中轴方向成垂直或水平来实现这种情况下的分离.实验结果表明该算法进一步提高了分离效果.     

同时发生的颗粒凝并和沉积现象的Monte Carlo模拟

同时发生的颗粒凝并和沉积所导致的离散系统动力学演变过程数学上可由通用动力学方程描述. Monte Carlo算法是求解通用动力学方程的一类重要方法. 然而, 常体积法由于模拟颗粒数目的波动而存在着计算代价和计算精度无法协调的矛盾, 常数目法由于计算区域的不断收缩或扩展而难以工程实际应用和科学定量分析, 且这些Monte Carlo算法均依赖于子系统概念而大大限制了其扩展性和应用范围. 发展一种多重Monte Carlo算法求解同时考虑凝并和沉积的通用动力学方程. 该算法引入加权虚拟颗粒的概念, 基于时间驱动, 在颗粒尺度分布时间演变过程中同步保持恒定的虚拟颗粒数目和稳定的计算区域体积, 这使得MMC算法具有考虑边界条件、颗粒尺度分布空间扩散、甚至颗粒-流体动力学的可扩展性. 利用多重Monte Carlo算法对几种特殊工况进行数值模拟, 结果与理论分析解符合很好, 表明该算法具备较高且稳定的计算精度和较低的计算代价, 这是由于虚拟颗粒数目稳定且较少的缘故. 最后分析了该算法的误差源以及相对误差.     

高温纯铁熔体中外加氧化铝纳米粉的研究

在工业纯铁熔体中加入纳米Al2O3颗粒,熔炼后得到铸锭试样. 用扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)研究了铸锭金相试样中夹杂物的存在状态及成分. 采用非水溶液电解法分离、收集铸锭中的非金属夹杂物,用SEM及EDS分析了夹杂物的形貌、大小和元素组成. 结果表明,外加的纳米Al2O3颗粒能够在纯铁熔体中稳定存在,并与杂质元素所生成的夹杂物发生复合,复合夹杂物的尺寸为5～10 μm. 纳米Al2O3颗粒一般存在于复合夹杂物的内部. 未发现纳米Al2O3团聚烧结成大于10 μm颗粒的现象. 从热力学和颗粒运动行为方面进一步分析了纳米Al2O3在纯铁熔体中的稳定性和团聚烧结成大颗粒的可能性.     

颗粒堆积物在不同堆放方式下的占空比和分形维数的计算

通过计算机编程模拟了在二维体系下颗粒堆积物规则堆积、交错堆积、随机堆积、混合堆积的过程,计算了不同堆放方式下颗粒堆积物的占空比k及分形维数d.我们发现颗粒物质的占空比k及分形维数d与堆积方式和颗粒大小有关.