表面活性剂强化空气扰动中气流与表面活性剂迁移行为

研究通过光透射可视化和染色示踪技术,探究了砾石含水层表面活性剂强化空气扰动(SEAS)过程中气流与表面活性剂迁移行为。结果表明:在一定曝气流量范围内,相同曝气流量SEAS过程中的空气饱和度是空气扰动(AS)过程中的2.4倍以上。不同曝气流量SEAS过程中气流影响区域(ZOI)面积变化并不明显,ZOI呈现明显的锥形分布,且气体流量呈高斯分布。相同曝气流量,由于表面活性剂的稳泡及再分布作用,与AS过程相比,SEAS能够一定程度增加ZOI面积。此外,SEAS过程中表面活性剂的再分布,增大了其作用范围,但降低了目标区域表面活性剂浓度,增加了污染羽范围扩大的风险。上述研究有助于深入理解SEAS强化修复机制及提升挥发性有机污染物(VCOs)去除效率。

空气扰动技术对地下水中氯苯污染晕的控制及去除效果

原位空气扰动技术(air sparging,AS)是去除饱和土壤和地下水中挥发性有机物的最有效方法之一。首先利用二维砂槽研究曝气量与空气饱和度、影响半径的关系。结果表明:提高曝气量可以增大地下水中的空气饱和度以及曝气影响半径,但二者的增幅与曝气量的增幅不成比例,随着曝气量的增加,二者增幅减缓。又利用砂槽研究了在水力梯度一定的情况下,不同曝气量对氯苯迁移和去除效果的影响。空气的注入降低了影响区域的渗透系数,减缓了地下水的流动,有效地控制了污染物的迁移。未曝气时,130h以后,氯苯随地下水流迁移出砂箱的比例为19.7%,而曝气量为0.1、0.2 m3/h时,此比例仅为3.6%和0.9%;与此同时,AS对氯苯的去除率分别为68.2%和78.6%。这说明AS可以有效控制污染物的迁移和去除,曝气量较大时效果更为明显。

表面活性剂强化空气扰动技术修复机理

运用中砂(0.25～0.5mm)和砾石(5～10mm)通过一维砂柱实验分别研究了在2种不同气流运行方式下,表面活性剂强化空气扰动技术过程中空气饱和度的变化机理。结果表明:当气流以孔道运行方式为主时,随表面张力降低,地下水中空气饱和度提高,但当表面张力降至49.5mN/m后,空气饱和度反而有降低的趋势,表面张力降低所引起的毛细压力下降是空气饱和度提高的主要原因;当气流以鼓泡运行方式为主时,当SDBS浓度<1 000mg/L,空气饱和度随着表面张力降低而持续增加,气泡稳定性增强是空气饱和度提高的主要原因。

空气扰动技术修复氯苯污染地下水的影响因素研究

通过实验室一维砂柱模拟研究了不同影响因素下空气扰动技术(air sparging,AS)修复氯苯污染地下水的效果,包括介质渗透性、曝气方式、共存污染物、残余饱和态氯苯。结果表明:介质渗透性极大地影响着AS的效果,渗透系数越大,去除效果越好。对渗透系数为10-5m/s数量级及其以下的介质应用AS较为困难;在曝气时间相同的情况下,对于渗透系数为5.1×10-4m/s的中砂,脉冲曝气较连续曝气效果好,对于渗透系数为6.2×10-3m/s的粗砂,2种曝气方式效果相仿;苯和氯苯共存时各污染物的去除存在协同作用;AS对残余饱和态氯苯的去除存在着明显的拖尾效应。

表面活性剂强化空气扰动技术修复萘污染含水层

为了提高空气扰动技术(AS)在实际场地中对弱挥发性有机污染物的去除效果,根据某实际污染场地含水层的水文地质条件建立一维土柱模拟实验,研究表面活性剂强化空气扰动技术(SEAS)对萘的去除效率和相关机理。结果表明:实验中确定Tween80为SEAS技术的最适宜表面活性剂;SEAS技术在多项非均匀介质中对萘的去除率达到40%以上,大于传统AS法对萘的去除率,SEAS技术强化了传统AS法,去除挥发性较弱的有机污染物更为适用。

可见光移相点衍射干涉仪的空气扰动误差分析

为了提高可见光移相点衍射干涉仪的测量精度， 对空气扰动误差的分析以及有效的抑制是十分必要的。 利用自行设计的十三步移相算法与传统的五步移相算法对空气扰动误差进行了理论分析与仿真计算，分析结果证明了新算法的优越性，并且通过对干涉仪的空气扰动误差的分析，最终得到了干涉仪工作的环境控制条件， 如果采用十三步移相算法， 保证空气温度变化控制在±0.005 ℃以内，压强变化控制在±1 Pa 以内，水汽压变化控制在±5 Pa 以内，温度梯度变化控制在 0~0.01 ℃范围内，压强梯度变化控制在 0~2 Pa 范围内，最后再对多次测量结果取平均，则空气扰动误差引起的位相误差将在测量精度允许的范围内。 在现有的实验条件下搭建了原理实验装置，实验结果表明：十三步算法和五步算法的结果相近，但十三步算法的重复性优于五步算法。 采用十三步算法，在所构建的实验装置上实现了 RMS 值优于 λ/10 000（λ=632.8 nm）的检测重复性。

洛川近地层夜间气温逆温特征及空气扰动防霜可行性分析

为了更加有效地在洛川开展苹果花期霜冻预防技术试验与推广,笔者利用洛川县苹果园梯度观测塔观测的温度、风速数据,采用数理统计方法,分析了洛川近地层夜间气温逆温特征。结果表明：洛川春季辐射降温时,逆温持续时间长、温差大、风速小,具备开展空气扰动防霜的基本条件。洛川逆温出现时间与日出日落时间密切相关,日落后逆温形成,日出后逆温消失。逆温的平均强度为0.7~0.8℃,在冬季最大值出现在午夜,春季（4—5月）最大值出现在凌晨。春季出现辐射霜冻时,近地层平均逆温强度在2℃以上,最大值可达4℃。逆温的出现受天气影响,当夜间为阴天或有降水时,逆温不会形成。风速对逆温的形成及强度影响极大,当春季夜间风速大于2.5 m/s时,逆温基本上也不存在。

能消除空气扰动的大尺寸激光外差干涉系统

设计了一种共光路声光调制激光外差干涉仪，它能抵消干涉光路中空气扰动的影响，实验证明它对空气扰动的抑制是有效的．该光路还具有同频率共光路的优点，从而避免了大尺寸时不同频率光色散的扰动影响．

一种新型的空气扰动探测方法

基于光折变材料的二波耦合特性提出了一种新型的空气扰动探测方法。空气中的微扰导致入射到光折变材料中两束光的光程差发生改变,干涉条纹随之发生变化。由于光折变体相位栅建立时间比较长,体相位栅不能及时跟随干涉条纹发生变化,导致干涉条纹与体相位栅间的相移将随空气扰动信息的变化而变化。相移角的改变将导致瞬态能量转移,输出两束光的能量在瞬态能量转移作用下将实现对空气扰动信息的光调制,并且这种调制过程是一种差分调制方式。在接收端采用电差分检测方法便可解调出空气扰动信息。这种利用光折变体相位栅的差分探测方法在未来的探测领域将有广泛的应用前景。

原位空气扰动技术在本科实验教学中的应用

按照实验设计,在一维有机玻璃模拟柱中填装一定高度固定粒径的石英砂,利用蠕动泵从柱体底部的进样口泵入一定浓度的甲苯溶液,静置一段时间后,在土柱底部利用空气泵曝气,在不同曝气时间下于柱体侧面的取样口取水样,分析甲苯的浓度变化。实验分组进行,主要考察了曝气、介质粒径和曝气方式对甲苯修复效果的影响。实验结果表明,对于0.25~0.5 mm的中砂介质,最佳曝气量为500 m L/min,曝气初期,距离曝气点最远的上部取样口处甲苯的相对浓度有短暂上升趋势,但随着曝气时间延长,所有取样口甲苯浓度均逐渐下降;相同曝气量条件下,介质粒径越大,修复效果越好;对于0.1~0.25 mm的细砂介质来说,间歇曝气方式优于连续曝气。以上实验结果表明,原位空气扰动修复技术能有效去除地下水中挥发性的甲苯,同时修复效果受曝气量、介质粒径和曝气方式影响。

表面活性剂强化空气扰动修复中不同介质曝气流量作用及变化规律

采用填装中砂(0.25~0.5mm)、粗砂#1(0.5~1.0mm)、粗砂#2(1.0~2.0mm)的一维砂柱,研究了气流在孔道流和鼓泡流运行方式下,原位空气扰动(AS)技术中曝气流量与空气饱和度和曝气压力的关系,以及添加表面活性剂后的关系变化,并探讨了在中砂介质中表面活性剂的添加对苯污染物去除效率的影响,结果表明:在同一种粒径中,空气饱和度随着曝气流量的升高而增大,最后趋于平稳;相同的曝气流量下,AS技术在地下水中空气饱和度与介质粒径呈负相关关系,而在表面活性剂(SDBS)浓度为200mg/L的地下水中空气饱和度与介质粒径呈正相关关系;这说明AS技术在地下水的修复过程中较粗的介质往往需要较大的曝气流量,而表面活性剂的添加,则可以有效的改变这种情况.曝气压力随着气体流量的上升而线性增加,线性方程的斜率与介质粒径呈负相关关系.当介质粒径为0.5~1.0mm时,在一定表面张力范围内表面张力与空气饱和度呈反比关系,当表面张力大于49m N/m时空气饱和度趋于稳定.当介质粒径为0.25~0.5mm时,表面活性剂的添加可以有效的提高苯污染物的去除效率.

原位空气扰动技术影响因素研究-基于苯污染非均质含水层

通过一维模拟柱实验,研究了分层非均质含水层下不同介质组合对原位空气扰动技术修复苯污染地下水的影响.结果表明:在曝气流量为0.1L/min,分层非均质的介质渗透系数在同一数量级时,分层情况的改变对污染物的去除效率影响不大;当分层非均质的介质渗透系数不在同一数量级时,下层渗透系数变大会使砂柱上层污染物浓度先升高后降低的现象更加明显,而下层渗透系数变小会使砂柱上下层污染物的去除效率相差不大.分层情况下不同介质组合影响苯的平均去除效率,在分层非均质条件下,气流由低渗透介质进入高渗透介质,污染物的去除速率相对更快,污染物的平均去除效率主要取决于分层非均质上层介质,其污染物平均去除效率曲线与分层非均质上层介质均质大致相同.

表面活性剂强化原位空气扰动修复实验研究--影响区域及气流分布变化规律

应用一种改进的二维气流可视化装置来研究影响区域(ZOI)内不同介质(粗砂和砾石)和表面活性剂(SDBS)的添加对影响区域以及气流分布规律的影响.结果表明:相同曝气流量下,同种介质中表面活性剂的投加会增大曝气压力.表面活性剂的添加极大地提高了空气饱和度,但在不同介质中作用机理不同.当曝气流量为1000L/h时,表面活性剂的添加使得粗砂介质(孔道流)和砾石介质(鼓泡流)ZOI的面积分别增大了21.8%和5.2%.这说明在一定粒径范围内,介质粒径越细,表面活性剂的添加对ZOI面积的增加越明显.相同曝气流量下,表面活性剂的添加使粗砂介质中气流分布范围变大且气流分布曲线相对平缓,而砾石介质中气流分布范围不变且气流分布曲线相对陡峭;不同曝气流量下ZOI内气流分布表现出明显的相似性.

空气扰动对净化器去除香烟源颗粒物性能的影响

空气净化器可有效改善雾霾天气下室内空气质量,颗粒物去除效果与洁净空气量(CADR)是衡量其性能的主要参数。在典型室内环境下,以香烟源颗粒物为目标,开展空气扰动对净化器去除颗粒物效果和CADR的影响实验与评价分析。结果显示,在室内空气扰动下,净化器对粒径≥5μm的颗粒物去除率为75.6%,在无空气扰动情况下的去除率为46.6%。空气净化器对粒径0.3μm^5μm的颗粒物有较好的去除效果,而对于粒径10μm的较大颗粒物,空气扰动造成CADR增加。空气扰动在一定程度上提升了空气净化器的净化能力,同时在性能方面也存在影响。

洛川苹果园空气扰动防霜试验分析

[目的]评估DFC1030-3K型防霜风机的防霜冻效果。[方法]利用DFC1030-3K型防霜风机在洛川县苹果园进行了一次防霜试验。[结果]DFC1030-3K型防霜风机有效地改变苹果园近地层风速,尤其是2 m高度风速,实现上下层空气混合,从而使近地层逆温消失,气温升高。[结论]洛川县最低气温、近地层逆温分布与地形有很大的关系,在选择防霜手段时要充分考虑地形影响。

激光准直测量中的空气随机扰动影响抑制

鉴于准直光束在空气中传播,受空气随机扰动影响,如温度、湿度和压强的随机变化,激光直线测量基准存在随机抖动,从而影响激光准直测量的稳定性和准确性。从激光准直信号滤波的角度出发,提出了结合经验模态分解(EMD)-最小二乘(LS)拟合的空气随机扰动影响抑制方法;构建了激光准直信号分解、重构和校正的信号处理方案,以滤除空气随机扰动引起的干扰信号;开展了所提出方法在不同条件下对激光直线基准的空气扰动影响抑制实验,并比较不同方法对激光准直信号的处理效果。实验结果表明,所提方法对激光漂移补偿后的激光准直信号处理后,其在水平方向和竖直方向的波动标准偏差分别为0.01μm和0.02μm,有效解决了激光准直测量中的空气随机扰动对直线测量基准稳定性影响问题。

表面活性剂强化空气扰动修复氯苯污染含水层

通过一维砂柱实验研究了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对空气扰动技术(air sparging,AS)修复氯苯污染地下水的强化效果.结果表明,SDBS的加入降低了地下水的表面张力,减小了水气两相毛细压力,从而提高了地下水中的空气饱和度.当曝气量为100 mL/min,地下水的表面张力由72.2 mN/m降至49.5 mN/m时,地下水中空气饱和度由13.2%提高至50.1%,而后随着表面张力的进一步降低,空气饱和度不再提高,反而有小幅下降.通过污染物的去除实验发现,SDBS的加入大大提高了氯苯的去除率,且去除率的变化与空气饱和度的变化趋势基本相符.因此,表面活性剂的加入可以作为空气扰动技术一种十分有效的强化手段.

表面活性剂强化空气扰动修复污染地下水影响区域研究

为了强化空气扰动技术(Air Sparging,AS)的处理效果,通过向不同介质的地下水中添加表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠,SDBS),考察表面活性剂强化空气扰动技术对曝气影响区域的影响.实验结果表明:当介质为砾石时,加入表面活性剂后影响区域没有明显变化;当介质为粗砂时,用500mg·L-1SDBS溶液饱和时的空气扰动影响区域为用蒸馏水饱和时的1.3倍.另外,当用1000mg·L-1SDBS溶液饱和非均质介质时,若非均匀介质的渗透系数分别为6.4×10-3m.s-1和8.1×10-4m.s-1,曝入空气可以进入低渗透性介质.研究结果对SEAS技术的应用有一定的参考价值.

操作条件扰动在PEMFC性能优化中的应用

以质子交换膜燃料电池(PEMFC)单电池为研究对象,研究了电流短路、电流扰动以及空气流量扰动这三个操作条件扰动对PEMFC单电池的极化曲线和功率曲线的影响。研究结果表明,电流短路能够有效提高PEMFC的输出性能,尤其是在大电流情况下,输出电压最高可提高62.96%,输出功率最高可提高30.36%;电流向上扰动和空气流量向下扰动在大电流下均可以提高PEMFC的输出性能,在小电流下对PEMFC的性能影响不明显。

流线型混合动力汽车——臻于完美的空气动力学

克莱斯勒的ecoVoyager概念车是一件奢华之作。平滑的外部曲线提供了最小的空气扰动。