基于D-最优设计方法预测超高性能混凝土的湿堆积密实度及力学性能

基于D-最优设计方法超高性能混凝土试验配合比,采用"湿堆积法"测得不同配合比的湿堆积密实度,测定不同配合比在水胶比为0.20时的抗压强度、抗折强度,分别建立了UHPC的湿堆积密实度预测模型及抗压、抗折强度预测模型并进行了预测精度评价。结果表明:预测模型拟合度高,自变量因素之间交互作用显著。对于湿堆积密实度预测模型,因子的影响程度排序为硅灰水泥石灰石粉河砂;对于抗压强度预测模型,因子影响程度排序为硅灰河砂水泥石灰石粉;对于抗折强度预测模型,因子影响程度排序为硅灰石灰石粉水泥河砂。     

不同粒径稻壳粉堆积密度试验研究

生物质物料的堆积密度是确定料斗尺寸和设计进料装置的基础。通过对稻壳粉进行筛分,测量了不同粒径稻壳粉的松散堆积密度和振实堆积密度。当稻壳粉粒径d逐渐减小时．2种堆积密度均先增大后减小,当0．074mm〈d≤0．105mm时达到最小值。当d≤0．074mm时,振实堆积密度达到最大值。采用生物显微镜对稻壳粉进行观察,从堆积形态上解释了稻壳粉堆积密度随粒径变化的原因,为稻壳的工业化利用提供了必要的数据。     

H_2-O_2对柴油机颗粒形貌特征的影响

针对柴油机掺烧H2-O2气体(布朗气)前后颗粒排放的变化情况,采用颗粒分级采样装置,对186,F柴油机标定工况下的排气颗粒进行采集.采用扫描电镜(SEM)对等效面积径以及颗粒形貌进行了分析.采用透射电镜(TEM)对颗粒的层面间距、颗粒微晶尺寸等微观结构进行分析,探讨了掺烧H2-O2气体前后颗粒微观结构的变化规律和H2-O2气体对颗粒的作用机理.结果表明:颗粒物的表面形貌主要呈团状、链状、枝状等状态分布;与原机相比,掺烧H2-O2气体后,颗粒多呈链状、枝状分布,颗粒表面的可溶性有机物减少,单位面积内的颗粒数量减少.掺烧H2-O2气体后,颗粒的平均等效面积径有明显降低,降低约71.9%,,颗粒粒径向小粒径方向移动;基本碳粒子层面间距有所增加,说明微晶碳层的面积增大,有利于颗粒氧化过程的进行;颗粒的微晶尺寸有所减小,弯曲度增大,表面微晶结构的有序性减弱.掺烧H2-O2前后颗粒分形维数分别为1.58和1.37,表明掺烧H2-O2气体后,使颗粒的结构紧密程度有所降低.     

随机堆积床内过滤燃烧特性的实验研究

本文提出了一种可视化燃烧室,用于对3种尺寸的随机堆积结构开展过滤燃烧实验,该结构分别由直径为5,10,15 mm的氧化铝颗粒堆积而成。通过搭建燃烧平台,研究了不同颗粒直径堆积床中火焰的燃烧波高度、火焰传播速度、火焰温度及排放特性。结果表明：在可燃工况下,颗粒直径5 mm堆积床中火焰最高温度随火焰传播过程减小,火焰传播速度变快;而在颗粒直径10和15 mm堆积床中火焰最高温度随火焰传播过程增大,火焰传播速度变慢。     

掺砂粒径分布对泥质粉砂岩填料抗剪特性的影响

掺入不同粒径硬岩颗粒是软岩地层填方区改良软岩填料抗剪特性的重要方法。设定同粒径级配与单一粒径2类改良方式共32组试验,对比改良前后土料剪应力-剪切位移曲线,得到土料峰值剪切强度、破坏强度、粘聚力及内摩擦角等抗剪参数变化规律。试验结果表明,低应力条件下泥质粉砂岩土料受剪切作用而存在应变软化现象;掺入同级配砂粒后泥质粉砂岩土料内摩擦角随掺砂比例增加呈逐渐增大趋势,粘聚力先减小后缓慢增大;法向应力200、300kPa时,单一粒径替换后土料峰值剪切应力随掺砂中值粒径增加而缓慢增大并趋于稳定,内摩擦角随中值粒径值增大呈急剧上升后缓慢降低,在0.75 mm处取得极值;粘聚力呈先减小后逐渐增大趋势。可见采用粘聚力及内摩擦角等参数评估掺砂改良泥质粉砂岩土料抗剪特性时需注意粒径分布所引起的强度参数变化。     

NaCl共晶盐相变球堆积床气流蓄冷特性

相变蓄冷在建筑空调、家用冰箱和食品储存等领域应用广泛。相变球堆积床是一种典型的蓄冷系统,具有结构简单和蓄能密度大等特点。文中以NaCl共晶盐为蓄冷介质,建立了低温柱状垂直堆积床传热模型,计算了不同蓄冷球尺寸、堆积床高径比和空气质量流量条件下的蓄冷量和空气进出口压降。结果表明:在堆积床体积相同时,减小蓄冷球直径能够增加堆积床的蓄冷量,但堆积床进出口压降会增大;减小堆积床的高径比能显著提高堆积床的蓄冷速率,同时减小压降;增加入口空气的质量流量能明显提高蓄冷速率,而空气进出口压降则随之增大。     

混掺粉土与水泥改良风积沙堤坝性能试验研究

风积沙堤坝结构在地震荷载作用下易发生液化破坏。为有效提高堤坝抗震性,开展了掺入适量水泥与粉土改良筑堤风积沙的相关性能试验,并仿真分析了边坡抗震稳定性。研究表明,单掺5%水泥可有效提高风积沙最大干密度、粘聚力,但保证压实度时难以充分发挥水泥粘结作用,且风积沙颗粒表面光滑,胶凝-沙粒联结体形成骨架对内摩擦角影响相对较小;单掺5%水泥基础上掺入粉土可进一步提高风积沙最大干密度,且粉土掺量为10%时风积沙改良效果最好,边坡抗震稳定安全系数最大;掺粉土至15%～20%时内摩擦角提高,但粘聚力下降。说明适量粉土掺入后颗粒吸水性增强,改善了水泥胶凝和沙土粘结性能,而过量粉土掺入,粉土吸附水分超量进而制约了水泥水化联结效应,导致混合土体粘聚力下降;基于5%水泥掺量下的粉土掺量不超过15%,可显著改善整体级配、降低孔隙比、增大风积沙内摩擦角。     

泥沙自然堆积孔隙率计算的试验研究

泥沙孔隙率是泥沙研究的一个重要物理量,确定泥沙孔隙率与粒径的定量表达式具有重要意义。通过室内试验,采用排水体积法测量不同粒径组泥沙、均匀沙、混合沙的自然堆积孔隙率,验证了细颗粒泥沙比粗颗粒泥沙孔隙率大的一般性结论,并通过试验结果分析与拟合,给出了均匀沙自然堆积孔隙率的经验公式。同时,运用圆球模拟泥沙颗粒的方法求得均匀沙的理论孔隙率,当均匀沙的中值粒径小于4.5mm时,圆球理论孔隙率与实测孔隙率的相对误差小于3%,得到的理论孔隙率较可靠。     

SBR循环周期对好氧颗粒污泥结构及稳定性的影响

研究不同SBR循环周期对好氧颗粒污泥物理结构及稳定运行的影响。SBR采用不同反应时间（3、4、6、12h/周期）运行,通过对MLSS、SVI、干密度、粒径、COD等指标的检测,研究颗粒污泥在不同运行周期下的结构变化及稳定性。以4h/周期运行的颗粒污泥粒径最大,大于0.8mm的占78.03%,污泥干密度最小117.58g/L;以3h/周期运行的颗粒污泥密度最大156.12g/L,粒径最小,大于0.8mm的占15.70%;以6h/周期运行的颗粒污泥有机物降解速率最高;以12h/周期运行10d左右颗粒污泥解体60%。     

水解木质素对桉木屑成型特性的影响

以桉木屑为原料,考察了添加水解木质素对其成型特性的影响。在电子压力机上进行了单颗粒压缩成型试验,分析了水解木质素添加量、水分含量、压力、粒径对成型颗粒比能耗、松弛密度、Meyer强度的影响。结果表明,水解木质素的添加能够改善桉木屑的成型效果,添加20% ~ 30%为宜,在水分含量12% ~ 14%、压力6 000 ~ 7 000 N、粒径2 ~ 3 mm条件下的成型颗粒具有较好的品质。SEM结果显示,当添加量为20% ~ 30%时,水解木质素能够均匀地覆盖在粒子表面,在一定范围内提高压力和减小粒径能够使粒子间结合更加紧密。本研究可为桉木屑成型颗粒品质的改善提供一定理论指导。     

基于微型流化床热重分析的贵州无烟煤焦燃烧特性研究

利用微型流化床热重分析系统对贵州威赫无烟煤焦燃烧特性进行了研究,获得了不同温度、不同粒径、不同O2体积分数下煤焦转化率随时间的变化曲线,并通过数据分析得出煤焦的燃烧反应与氧气扩散间的竞争关系.结果 表明:煤焦的燃烧速率随颗粒粒径的减小而先线性增大,在0.4～0.6mm粒径处发生转折,转折后的燃烧速率随煤焦颗粒粒径的减小而增大的幅度变缓,不同O2体积分数下的燃烧都存在类似规律;对于大颗粒粒径的威赫煤,提高温度不能从根本上改善燃尽情况;粒径小于0.6 mm的煤焦燃烧速率随温度的升高而快速增大,可以通过提高循环流化床床温的方法来提高燃尽率,降低飞灰含碳量;对于粒径大于3 mm的煤焦,提高床温不会增大燃烧速率,增大密相区的O2体积分数可以增大燃烧速率,降低底渣含碳量.     

Caroline石灰石热分解实验研究

用热重分析仪进行了Caroline石灰石的热分解实验。石灰石的粒径分布在53μm至1．0mm之间，二氧化碳的分压和总压在一定范围内，温度在700～900℃之间。结果表明，Caroline石灰石的颗粒尺寸对热分解速度没有影响。各种二氧化碳分压下的Caroline石灰石热分解实验发现，粒径为0．21～0．35mm和0．5～0．6mm时，热分解速度正比于平衡状态下的二氧化碳分压减去反应界面处的二氧化碳分压，即pCO     

粉煤热解气化过程颗粒大小变化的影响因素

在900℃固定床热解装置中,考察了诸多因素(水分、挥发分、热应力、热解时间以及介质氛围)对粒径为0．61～6．0mm的粉煤颗粒的颗粒大小的影响．结果表明,低挥发分福建无烟粉煤的热解过程仅发生一次碎裂,热解过程中煤粒大小的变化在1 min内即可完成,热应力对煤颗粒大小变化起主要作用,有5%～20%的煤颗粒爆裂为更小的颗粒,而水分与挥发分的挥发对煤粒大小变化的影响不明显；煤样高湿含量(15%)时对大煤粒(＞2．5 mm)在热解过程中粒径大小的变化有一定影响,但对小煤粒(＜1．6mm)几乎没有影响；热解过程中介质氛围对煤粒变化的影响很大,水蒸气对煤粒大小变化的影响要比空气大,而混合气介质(空气/水蒸气)介于这两者之间．     

非道路车用柴油机排放颗粒粒径分布特性研究

通过非道路车用柴油机台架试验,利用静电低压撞击器(ELPI)对其排气颗粒粒径分析后发现:非道路车用柴油机排气颗粒物主要集中在粒径为0.05～1μm的累积模式;高负荷、中高转速下颗粒浓度最大,低负荷低转速时粒径尺寸最小;一定转速下,较低负荷时颗粒浓度及粒径都比较小,随着负荷的增加粒径增大.对于非道路车用柴油机,控制微小颗粒生成是控制颗粒物排放的主要研究方向.     

变比例相变级联堆积床的蓄热特性研究

为了探究级联堆积床内不同相变材料(PCM)的比例对热性能的影响,共建立7种堆积比的相变胶囊蓄热堆积床物理模型,通过数值模拟方法监测换热流体和PCM温度等指标,并对比分析了蓄热量、?效率、蓄热速率和蓄热速率密度等表征堆积床热性能的指标。结果表明：随着高熔点相变材料占比的增加,堆积床可以获得较高的?效率,但其他指标均随着低熔点相变材料占比的增加而升高;与均分的级联堆积床相比,按熔点从低至高,PCM占比呈梯级升高或降低的级联堆积床的蓄热品质及蓄热效率提升显著,证明合理优化级联堆积床内相变材料的比例可有效提升级联堆积床的热性能。     

局部钢纤维混凝土力学性能研究

针对不同掺量的局部钢纤维增强混凝土（PSFRC）构建了细观数值模型,采用统计损伤方法模拟了PSFRC从微裂纹萌生、扩展直至贯通的全过程,通过对破坏机理和力学性能的分析,得出PSFRC初裂强度、极限强度、弯曲韧性和变形能力比素混凝土、普通钢纤维混凝土有明显改善,并随钢纤维掺量的增加其改善程度增大,性价比提高,施工难度也大大降低。     

典型生物质剪切破碎生成颗粒的形状特征

借助光学显微镜和Image J图像处理软件,运用统计方法和分形理论对芦苇、稻秆、豆秸及松木4种生物质经剪切破碎后的颗粒的形状特征进行研究.结果发现:随着粒径的减小,生物质颗粒的长宽比及不同生物质颗粒长宽比之间的差异均变小.芦苇、稻秆、豆秸及松木4种生物质颗粒粒度为0.180～0.425mm时,平均长宽比分别为9.82、9.00、7.01和3.01,差异较大;粒度为0.096～0.125mm时,平均长宽比较接近,分别为2.42、2.70、2.59和2.49.4种生物质颗粒具有分形特性,在所研究的粒径范围内,分形维数处于0.8 ～0.9之间,且4种颗粒的分形维数随颗粒粒径的减小表现出减小趋势,但是松木颗粒的变化相对较小.     

制鞋废料与木粉混合制备RDF的燃烧性能研究

为实现制鞋废料的能源化利用,文章探索了不同比例的木粉与制鞋废料混合制备的垃圾衍生燃料(RDF)的燃烧性能。对RDF颗粒进行工业分析、元素分析、热重分析及高低位热值检测,研究结果表明:随着制鞋废料掺混量的增加,RDF颗粒中的挥发分逐渐升高,热值逐渐增大,但当制鞋废料掺比超过20%时,RDF颗粒难于成型且松散易碎;制鞋废料的掺比越大,RDF颗粒的着火点就越高,制鞋废料的掺入还会导致RDF颗粒的最大失重温度上升,最大失重速率提高。     

硅粉掺量对钢纤维硅粉混凝土力学性能的影响

针对水工建筑物抗压强度要求及寒冷地区混凝土抗冻要求,研究了在等掺量钢纤维混凝土中加入不同掺量的硅粉,选取三个等级的混凝土,在满足和易性要求的前提下进行配合比试验,在2 000kN的压力试验机进行抗压强度试验、用KDR-V9混凝土快速冻融机进行冻融试验及DT-W18动弹性模量测定仪测定动弹性模量试验,确定力学性能最好的硅粉钢纤维混凝土配合比。结果表明,在钢纤维掺量为0.8%的混凝土中加入10%的硅粉,能够配制出力学性能相对较高的混凝土。     

高温宽粒径氧化铝颗粒辐射特性研究

基于Mie散射理论研究了温度分布为400～1 000℃,粒径分布为0.1～20.0 mm的单个氧化铝颗粒的辐射特性参数。研究发现,当温度处于400～1 000℃时,直径为3.0 mm的氧化铝颗粒已基本满足大粒子辐射特性,而0.1～3.0 mm的氧化铝颗粒衰减效率因子、散射效率因子、吸收效率因子随粒径的增加而急剧衰减,散射反照率随粒径的增加而急剧增加。基于最小二乘法对温度分布为400～1 000℃,粒径分布为0.1～3.0 mm的氧化铝颗粒辐射特性效率因子进行拟合,拟合优度达到0.999以上,表明可以利用此非线性回归方程对此温阈、粒阈氧化铝颗粒辐射特性效率因子进行较精确的计算。