新型稀土混凝剂在处理黄河水中的应用

介绍了一种新型稀土絮凝剂.通过该絮凝剂在黄河水处理中的应用研究,并且与聚合氯化铝絮凝剂（PAC）、聚合硫酸铁（PFC）进行了比较,结果表明：PRC混凝剂具有絮体生成速率快、絮体大而密实、污泥体积小、沉降速度大、浊度去除率高等显著优点,是一种高效水处理剂.     

细粒黑钨矿絮团浮选的研究

本文以聚丙烯酸为絮凝剂、油酸钠为捕收剂,进行了细粒黑钨矿(-20μ)絮团浮选的研究。系统地研究了细粒黑钨矿的絮团浮选行为,进行了细粒黑钨矿与石英的絮团浮选分离,研究了金属离子(Mn~(2+)、Fe~(2+))对黑钨矿絮团浮选的影响,通过(?)电位、红外光谱和捕收剂吸附量的测定,揭示了聚丙烯酸与油酸钠在黑钨矿表面的吸附机理及其相互作用;通过絮团粒度及结构分析讨论了在絮团浮选中聚合物与捕收剂所产生的联合团聚效应;进行了黑钨矿絮团浮选动力学研究;探讨了细粒黑钨矿的絮团浮选机理.并根据聚合物与捕收剂的联合选择性团聚作用,提出了一种新的絮团浮选工艺——CPC絮团浮选.     

初始湍流强度与耙架剪切对全尾砂絮凝行为的影响

资源绿色开采是矿业可持续发展的必然需求,随着深部井下开采技术的提高,充填采矿法已成为矿山开采领域必不可少的有效手段。尾砂絮凝脱水作为充填采矿法的核心,以深锥浓密机探究全尾砂絮凝沉降规律是目前全尾砂浓密理论发展的最前言技术,深锥浓密过程中给料井初始湍流强度与耙架转速是影响全尾砂絮团尺寸与沉降行为的关键因素。本文利用自制的智能连续浓密实验平台,对深锥浓密机内真实沉降环境进行模拟。结合高速摄像与粒子追踪技术,深入研究给料井内的絮团形成过程与沉降柱内的絮团沉降过程。采用Matlab及ImageJ分析软件,研究了给料井（高度10 cm,横截面直径分别为4、5、6 cm）内初始湍流强度对絮团尺寸的影响,分析了不同剪切环境下絮团沉降行为规律。研究结果表明,在固体絮凝剂单耗（20 g/t）、入料浓度（10%）和固体通量（0.1~0.3 t/h/m2）一定的条件下,给料井横截面直径分别为4、5、6 cm时,对应的最大初始湍流强度分别为28.66%、25.99%、23.16%;絮团尺寸随初始湍流强度的增加而先增加后减小;当初始湍流强度为25.99%时,全尾砂絮团尺寸达到最大6.21 mm。剪切作用可加速絮团的沉降,相同条件下,耙架转速为0时,絮团沉降速度为1.2 cm/s;耙架转速为4 rpm时,絮团沉降速度为5.32 cm/s;耙架转速为8 rpm时,絮团沉降速度为3.42 cm/s。     

基于SEM图像的细颗粒泥沙絮体3维分形研究及其应用

具有分形特征是细颗粒泥沙絮体的重要特性,为了解决目前主要是通过絮体SEM图像研究其2维分形特性的问题,利用SEM图像灰度值重建细颗粒泥沙絮体3维图像,通过MATLAB编程用盒计数法计算絮体3维分形维数;然后基于絮体3维分形维数,推导出细颗粒泥沙静水沉降时清浑交界面的沉降公式,并将其应用在滇池底泥清混交界面的沉降计算中,其计算误差在5%以内。结果表明,直接利用絮体SEM图像计算絮体3维分形维数是可行的,避免了图像处理中人为误差的引入,且通过其推导的沉降公式可用于计算清混交界面的沉速。     

全尾砂絮凝沉降影响因素研究

充填料浆的制备是充填采矿过程中的一个必要环节,而全尾砂絮凝沉降更是料浆制备的核心部分.由于全尾砂粒径较小,沉降速度较慢,尾砂絮凝沉降也就变得十分困难.因此,采用三种不同的絮凝剂对某金属矿全尾砂进行静态絮凝沉降实验,探究絮凝剂种类、入料浓度及絮凝剂单耗对固液分离界面的沉降速度、全尾砂的底流浓度及单位面积固体处理量的影响程度,并应用Slogistic3方程、Ex-pAssoc方程对底流浓度进行非线性曲线拟合,应用parabola2 D方程对全尾砂单位面积固体处理量进行非线性曲面拟合.实验结果证明:1#絮凝剂的使用效果要优于2#絮凝剂及3#絮凝剂且入料浓度为20％,絮凝剂单耗为60 g/t,沉降效果达到最优,对矿山安全高效生产具有一定的指导意义.     

结团凝聚工艺的研究(一)——结团凝聚基础理论的探讨

结团凝聚是在对传统凝聚絮凝工艺进行了深入细致研究之后提出的水处理新概念和新工艺。本文根据理论分析和试验观察,提出了结团凝聚的机理和数学模式,并对影响结团凝聚效果的诸因素进行了讨论。初步试验研究结果证明了理论分析是基本正确的。文中还通过小型试验装置的运转资料,证明结团凝聚工艺是一种高效率的水处理新工艺。尤其是它能对黄河高浊度原水直接进行澄清处理,为我国水资源的开发利用开辟了又一途径。     

煤泥水生物与非生物联合絮凝絮体过滤比阻的试验研究

为了研究生物与非生物絮凝剂对煤泥水絮体助虑效果的影响,以过滤比阻为评价指标,采用正交试验法对枯草芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌与聚丙烯酰胺絮凝剂联合絮凝煤泥水时絮体的过滤特性进行了研究.结果表明:枯草芽孢杆菌、黄孢原毛平革菌和聚丙烯酰胺絮凝剂都可以助滤煤泥水,单一添加时絮体的过滤比阻分别为2.683 1×109,2.040 6×109,2.137 3×109cm/g.生物与非生物絮凝剂联合絮凝时助滤效果更好,且复配组合不同,各因素对试验结果影响有明显不同.最优试验条件下,枯草芽孢杆菌与聚丙烯酰胺联合絮凝煤泥水絮体过滤比阻为0.713 9×109 cm/g,起主要作用的是枯草芽孢杆菌;黄孢原毛平革菌与聚丙烯酰胺联合絮凝煤泥水絮体过滤比阻为0.891 7×109 cm/g,起主要作用的是聚丙烯酰胺.     

粘性细颗粒泥沙静水絮凝-沉降模拟

针对实验观测黏性细颗粒泥沙絮凝沉降过程存在困难的问题,在考虑泥沙絮团分形特性和曲线轨迹碰撞的前提下,建立了静水絮凝-沉降模型,并验证了模型的正确性,最后根据模拟试验结果分析了絮团体积分布及絮团平均粒径的时空变化和絮团分形维数对模型的影响。研究结果表明:不同深度下,大粒径絮团的体积和絮团的平均粒径均随时间遵循先增后减的规律,但随着深度的增加,絮团体积分布变宽,大粒径絮团所占比重增加,絮团平均粒径的最大值增加且出现时间较早;分形维数越大,竖直方向的泥沙输移作用越强。     

正交法在高泥化煤泥水沉降试验中的应用

为了减少药剂用量,采用单因素试验优选法初步确定煤泥水沉降絮凝剂和无机凝聚剂合理的用量范围,在此基础上确定絮凝剂和无机凝聚剂两个因素的具体水平;以煤泥水初始沉降速度和上清液透光率为考察指标,利用正交试验方法对絮凝剂和无机凝聚剂用量配比进行了优化。结果表明,分子量为1 200万的聚丙烯酰胺（PAM）用量为6.8 g/m3,CaCl2用量为350g/m3时,可以取得很好效果,上清液透光率可达97.70%,初始沉降速度达22.32 cm/min。     

固定化产絮菌生产生物絮凝剂的研究

为降低发酵成本及实现生物絮凝剂的连续发酵生产,采用吸附法固定化生物絮凝剂产生菌,发酵生产生物絮凝剂.从载体稳定性、生物絮凝剂产量、发酵液絮凝率等方面对比颗粒活性碳、聚氨酯泡沫和菌丝球3种固定化载体性能,并优化了活性碳和菌丝球两种载体的固液比.结果表明:颗粒活性碳、聚氨酯泡沫和菌丝球均可有效固定化产絮菌F+,采用颗粒活性碳和菌丝球两种载体固定化发酵的生物絮凝剂产率高于聚氨酯泡沫载体.载体吸附试验表明:菌丝球载体对于产絮菌F+的24h吸附率高于颗粒活性碳载体;使用菌丝球固定化发酵时,固液比1.0 g/L,发酵时间24h,粗提生物絮凝剂2.234 g/L,比传统分批发酵生物絮凝剂的产量提高14％.摇瓶试验表明,3种载体均可连续使用15次以上.从发酵液絮凝率和成本两方面考虑,确定活性碳和菌丝球两种载体的最适固液比均为1 g/L.     

Estimation of interfacial damage in composites with reinforced particles based on ultrasonic data

The scattering of elastic waves by a spherical particle with imperfect interface and the nondestructive detection of interfacial damage were studied. First, the scattering of elastic waves by a spherical particle with imperfect interface, i.e. spring interface model, was studied. Then, multiple scattering by random distributed particles was investigated and the equations to evaluate the velocity and attenuation of effective waves defined by statistic averaging were given. Furthermore, on the basis of the established relation between the velocity and interfacial constants, a method to evaluate the interfacial damage nondestructively from the ultrasonic data was pro- posed. Numerical simulation was performed for the SiC-Al composites. The velocities of the effective waves were computed to show the influence of the interface constants. Using the genetic algorithm, the interfacial damage was evaluated from the synthetic experi- mental data with various noise levels. The numerical results showed the feasibility of the method proposed.     

倾斜断层面上的折射波时距曲线特征及解释方法对比

地震折射波法以其能够确定折射界面的速度而广泛用于工程地质勘查中,但因其解释受到地表条件及界面形态等多种因素的影响而表现出多解性.本文推导出倾斜断层界面上的折射波时距方程,设计不同类型的断层模型,正演计算出折射波传播路径及时距曲线,进而分析断层对折射波的影响,用以作为指导野外实际数据解释的理论依据.同时,采用t0-差数法和哈雷斯法解释得到速度和深度,通过比较分析其与理论模型的误差,分析了解释方法的适用性.     

Real-time adaptive particle image velocimetry for accurate unsteady flow field measurements

Almost all conventional open-loop particle image velocimetry (PIV) methods employ fixed-interval-time optical imaging technology and the time-consuming cross-correlation-based PIV measurement algorithm to calculate the velocity field. In this study, a novel real-time adaptive particle image velocity (RTA-PIV) method is proposed to accurately measure the instantaneous velocity field of an unsteady flow field. In the proposed closed-loop RTA-PIV method, a new correlation-filter-based PIV measurement algorithm is introduced to calculate the velocity field in real time. Then, a Kalman predictor model is established to predict the velocity of the next time instant and a suitable interval time can be determined. To adaptively adjust the interval time for capturing two particle images, a new high-speed frame-straddling vision system is developed for the proposed RTA-PIV method. To fully analyze the performance of the RTA-PIV method, we conducted a series of numerical experiments on ground-truth image pairs and on real-world image sequences.

     

两墨辊对滚时油墨流场及油墨转移率变化

为提高印刷品的质量,了解油墨传递过程中油墨的运动,对两墨辊对滚进行了流体计算模拟,分析了墨辊对滚时油墨流场速度和压力的变化.在此基础上,提出了一种计算墨层厚度,得到油墨转移率的方法.根据该计算方法计算出不同条件下的墨层厚度及油墨转移率,分析了两墨辊对滚时的转速、墨辊直径和接触前墨层厚度对油墨流动及油墨转移率的影响.结果表明:油墨转移率随墨辊转速的增加、墨层厚度的增大而增大,随墨辊直径的增大而减小.     

边坡稳定的三维极限平衡分析法

提出一种边坡稳定分析的三维极限平衡法,用其对小湾式岸坝前堆积体边坡进行稳定性分析,所得结论与离心模型试验及三维非线性有限元件计算结果基本吻合。由于该法需要较少的试验参数,适用于大面积复杂地形地质条件上的边坡稳定分析,全部计算过程可以编程进行,故有很好的应用价值。     

A Combined Alignment Method for Strapdown Inertial Navigation System on Stationary Base

一种捷联式惯性导航系统静基座组合对准方法

陈帅¹, Xinzhi Liu², 孙骞³,张亚⁴

（1. 辽宁石油化工大学 信息与控制工程学院,辽宁 抚顺 131001;

2. 滑铁卢大学 应用数学系,滑铁卢N2L3G1,加拿大;

3. 哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院,哈尔滨 150001;

4. 哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院,哈尔滨 150001）

摘要：

由于方位角失准角的可观测性弱,对准时间和对准精度一直是捷联惯导系统初始对准过程中相互矛盾的问题,因此需要对二者进行折衷处理。本文提出一种组合对准机制,建立了一个可观测可控的系统模型,可以有效地在固定时间段内实现较高的方位对准精度。首先,降阶卡尔曼滤波对准算法与经典的陀螺罗经对准算法同时计算出失准角。在此基础上,利用陀螺罗经对准方法计算出的失准角建立了零速模型的增广量测模型。最后,当陀螺罗经对准方法的方位失准角接近稳定状态时,降阶卡尔曼滤波对准方法的零速度模型切换为增广量测模型。通过可观测性和数学推导,对组合对准法进行合理的分析。数值仿真与实验数据测试的对比结果表明,该方法在对准结果的估计精度和一致性方面具有良好性能。

关键词：惯性导航,仪器和测量,陀螺仪,加速度计,卡尔曼滤波器,量测误差

     

High-Precision Wideband Phase-Derived Velocity Measurement for Micro-Motion Extraction

A phase-derived velocity measurement method is proposed in a wideband coherent system, based on a precise echo model considering the inner pulse Doppler effect caused by fast moving targets. The Cramer-Rao low band of velocity measurement precision is deduced, demonstrating the high precision of the proposed method. Simulations and out-field experiments further validate the effectiveness of the proposed method in high-precision measurement and micro-motion extraction for targets with weak reflection intensity. Compared with the long-time integration approaches for velocity measurement, the phase-derived method is easy to implement and meets the requirement for high data rate, which makes it suitable for micro-motion feature extraction in wideband systems.     

管输过程中天然气水合物沉降规律计算研究

天然气水合物具有气含率高、污染低、储量大等优点,具有良好的发展前景,因此对天然气水合物进行研究很有必要。以海底输送管道为研究背景,在多相流模型的基础上,建立了基于有限体积法的天然气水合物气-固两相流问题的数学模型,并进行了数值计算与分析,得出了直径差(管径与通流直径之差)与距管道入口距离之间的关系。设定管道入口流速和管径规格为定值,通过直径差分析了管道中水合物的堆积位置。计算结果表明,在其他条件不变的情况下,随着距管道入口距离的增加,直径差的变化规律符合Gauss曲线函数,并对此进行了拟合,得到了Gauss函数方程,利用此方程在给定管道位置的情况下能计算直径差。最后,通过改变管径大小进行了模拟和分析,得知Gauss函数方程也适用于不同管径的管道,可为预测水合物在管道中的堆积位置以及提高天然气水合物输送效率提供理论依据。     

水在流动油介质中雾化机理的数值模拟研究

基于一种制取流体冰的新方法,对水在流动的互不相溶的油介质中的雾化机理进行了三维数值模拟,求解连续性方程和动量守恒方程并考虑重力及表面张力的影响,对压力速度耦合采用PISO(Pressure Implicit Splitting Operators)算法,利用VOF(Volum e of Flu id)方法中的PLIC(P iecew ise L inear Interface Construction)技术追踪水与油介质之间的移动界面,模拟多种情况下的流动状况,分析了水在喷口处的流速、油的入口流速以及喷口直径对于雾化水滴大小的影响.模拟结果表明,雾化形成的水滴平均直径随水在喷口处的流速增加而增大,随油的入口流速的增加而减小;喷口直径越大,水滴的平均直径越大.     

点蚀孔腐蚀钢构件力学性能劣化简化分析方法

点蚀是一种局部和剧烈的腐蚀形态,导致钢结构构件力学性能退化,突然之间发生事故,对结构整体造成安全隐患.本文针对具有点蚀孔腐蚀特征的钢构件,提出一种通过等效弹性模量定量评价其力学性能劣化程度的简化分析方法.依据周期喷雾复合试验数据,以锈蚀率和最大点蚀深度为基础,对点蚀孔深度、直径及分布情况作出适当假定;考虑涂层寿命的影响,以锈蚀率相等为原则建立人工加速腐蚀试验和海洋大气条件下Q235钢构件腐蚀情况的转换关系.建立考虑点蚀影响的有限元构件模型,通过轴向均布力作用下的构件变形确定海洋大气环境不同暴露时间下点蚀构件的等效弹性模量,提出点蚀构件力学性能劣化分析的实用计算方法.数值算例验证了上述采用等效弹性模量分析腐蚀构件受力性能方法的正确性;计算结果表明,在相同锈蚀率条件下,点蚀构件的等效弹性模量低于均匀腐蚀构件.