红茶发酵液菌种、发酵底物与工艺的优化研究

以红茶为原料,研究优化红茶发酵液的发酵工艺。通过菌种、碳源和氮源的筛选,在单因素试验的基础上,采用正交试验优化发酵原料的配比,采用响应面优化对红茶发酵液的发酵工艺进行优化。结果表明,红茶发酵液的最佳菌种为植物乳杆菌;最佳发酵底物为红茶粉料液比1∶35,碳源和氮源分别是葡萄糖和80%乳清蛋白,添加量分别为12.5%和1%;最佳发酵工艺参数为:发酵时间50 h,发酵温度35℃,植物乳杆菌接种量0.72 g/L。在此条件下,红茶发酵液中活性产物含量达到最优,其中总儿茶素和生物碱含量达到2.78 g/L和1.13 g/L,乳酸和总酸含量分别达到6.56 g/L和7.13 g/L,得到的红茶发酵液口感饱满,酸甜适中,茶香浓郁。

“新工科”背景下测绘专业教师科教协同策略

针对当前高校测绘类专业教师队伍中重学术、轻教学问题突出,科研教学能力协同能力弱等问题,在深入剖析问题根源的基础上,从构建教学科研复合型教学团队、促进科研成果向优质教学资源转化以及完善青年教师后备人才梯队等方面,探讨了面向科教协同的测绘类一流师资队伍建设策略,继而以中南大学“测绘科学与技术”学科为例,介绍其在一流理论/实践教学团队打造、科研反哺教学、创新青年教师托举工程等方面的建设方案与成效,以期为其他高校测绘类师资队伍建设提供借鉴与参考。

基于知识图谱的测绘类课程思政建设现状分析

课程思政建设是测绘类专业人才培养的重要内容,本文基于CiteSpace软件系统梳理了当前测绘类专业课程思政建设的现状与特点,总结分析其面临的不足与挑战,进而提出相应的建议与对策。分析结果表明,全国高校测绘类专业课程思政建设已形成了一批具有示范效应的研究成果,在部分关键环节与课堂理论教学方面取得了较大突破,但在推广应用、全过程贯通及多维度育人等方面依然面临诸多困难与挑战,未来有必要由基于典型示范扩展到大范围辐射推广、“课前-课中-课后”全过程融合贯通及构建一二课堂与育人主体联动机制等方面,拓展测绘类专业课程思政建设的广度、深度与维度。研究结果可为测绘类专业人才培养中的课程思政建设提供参考与借鉴。

基于资源三号多光谱影像的云顶高度估计

通常来说,云对于高分辨率光学卫星影像来说是一种无效区域,需要避免成像并消除。然而,对于气象分析来说,云顶高度的估计在大气运动和天气预报等领域都具有十分重要的意义。基于资源三号测绘卫星多光谱影像波段之间的视差,文章提出了一种高精度云顶高度的估计方法。在严格分析云顶高度估计的误差因素即内方位元素误差、外方位元素误差、匹配误差、云移动、DEM误差等影响的基础上,提出了相应的优化与补偿方法。由于内方位元素误差对每列影像的影响相同,提出了基于无云区域估计内方位元素误差的方法;鉴于每行影像的外方位元素误差相同,提出了基于无云区域估计外方位元素误差的方法;考虑到多光谱波段之间相近的成像几何,通过相位相关的方法获取高精度的视差;在假设云静止的条件下,云顶高度估计的理论精度为96 m。通过阿兹劳和乌兹别克斯坦两个地区的多光谱影像进行实验,验证该方法的可行性。该方法还可进一步应用于云的检测。

超高压产水气井可视化井下节流模拟实验及嘴流模型评价

井下节流可有效防治井口水合物、简化地面流程、降低成本,但该工艺用于超高压产水气井时,气液两相管流和嘴流之间相互影响,使部分井的日产气量与设计值误差较大,准确预测气液通过井下节流器的流量和压降,对指导工艺设计至关重要。为此,在搭建可视化实验装置的基础上开展了井下节流模拟实验研究,分析了不同流型下的气液两相嘴流动态,根据节流器上游流型将实验数据进行划分,评价了现有4种工程常用嘴流模型在不同流型下的表现。研究结果表明,段塞流、搅动流和环状流关于质量流量预测采用的数学模型,分别推荐Ashford模型(相关系数R^(2)=0.92)、Sachdeva模型(相关系数R^(2)=0.80)和Al-Safran模型(相关系数R^(2)=0.96)。选取双探8井开展现场应用,确定节流器下入深度为3000 m,判断流型为搅动流,选取Sachdeva模型计算节流器嘴径为5.3 mm。模型评价结果可为产水气井井下节流工艺设计提供理论依据和指导。

小保当一号煤矿采空区垂直漏风规律研究

小保当一号煤矿112207工作面埋藏浅、易自燃,受采动影响极易形成裂隙与地表沟通,给工作面煤自燃防治带来了压力。为保障煤矿安全生产,更好地开展小保当一号煤矿112207工作面自燃的防治工作,利用SF_(6)示踪气体检漏技术,对112207工作面进行现场漏风观测,分析得出其地表垂直漏风规律,采空区对应地表漏风范围工作面后240~466 m;通过计算得到,采空区对应地表位置沿工作面倾向距回风巷越近,漏风程度越大;沿工作面走向距工作面越远,漏风程度越小;相邻采空区之间存在内部水平漏风,根据所得规律提出相应的漏风控制措施,降低采空区外部漏风的可能性。

非能动安全壳热量导出系统换热水箱水质研究

为解决“华龙一号”非能动安全壳热量导出系统(passive containment heat removal system,PCS)换热水箱长期静置后的水质管理问题,设计相应的水质管理方案。本文设计了2个水箱实验体进行对比实验,并通过定期取样获得了PCS水箱长期静置及加药后的水质变化参数。实验结果证明PCS设置的U型管水封能起到良好的隔离作用,保证了水箱本体的水质;添加双氧水能有效抑制水箱中钠、氯和硫酸根离子质量分数的增加。本文提出的水质管理方案为PCS水箱水质管理的运行提供了理论支持,并为核电厂非能动系统的安全运行提供了保障。

四川盆地震旦系气藏大斜度井水平井酸压技术

四川盆地震旦系灯四段碳酸盐岩储层溶蚀孔、缝、洞发育,储集空间类型复杂,具有埋藏深、高温、高压、强非均质性、高含H_2S、CO_2等酸性气体的特点,对现有储层改造工艺技术提出了挑战。大斜度井/水平井储层改造的关键是长改造井段酸液布置和酸蚀裂缝深穿透沟通储层天然缝洞系统。根据储层地质及地应力分布特征,优化并形成了大斜度井/水平井机械分层分段改造工艺,纵横向上层间或段间物性差异大的裸眼完成井,采用封隔器实现分段改造;层内或段内物性差异大的射孔完成井,采用可降解暂堵材料实现分层改造。天然缝洞发育的裂缝-孔洞型储层采用缓速酸酸压技术疏通天然缝洞系统,对于裂缝-孔隙型及孔隙型储层,采用前置液酸压技术形成深穿透酸蚀裂缝沟通孤立的天然缝洞系统,形成的两种大斜度井水平井酸压技术现场试验取得了一定程度的储层改造效果;探索了滑溜水+自生酸+胶凝酸的复杂缝网酸压工艺,一定程度上提升了储层改造效果。

“110工法”下采空区自然发火“三带”范围分析

以陕西某矿“110工法”开采模式下的综采工作面为研究对象,采用采空区预埋束管的方式监测采空区气体数据,结合现场实测得到的参数,对“110工法”切顶卸压自动成巷无煤柱开采模式下氧气浓度的运移规律进行了模拟分析。综合实测结果与模拟结果,划分出了“110工法”下采空区自然发火“三带”范围。结果表明,“110工法”开采模式下综采工作面氧化升温带呈“L”型分布,主要分为2个区域。一个区域为运顺进风侧距离工作面245~410 m和距辅运进风侧20 m水平处采空区190~420 m;另一个区域为距工作面420 m处垂直于后巷侧采空区10~20 m和距工作面500 m处垂直于后巷侧采空区7~12 m。该自然发火“三带”范围分析方法对该矿其他相似工作面的煤自燃防治工作具有一定参考价值。

非均质碳酸盐岩油气藏酸压数值模拟研究进展与展望

要实现深层、超深层海相碳酸盐岩油气藏的高效开发,亟需相关酸化压裂技术理论的突破与创新。为了指导多种酸压工艺的现场实践,通过系统梳理和总结酸压数值模拟技术的已有研究成果,结合目前深层、超深层海相碳酸盐岩油气藏酸压工程的技术需求,探索研究了当前酸压数值模拟面临的新挑战和需要突破的方向。研究结果表明:①酸压三维数值模拟基于解耦思想,将酸压模型分为水力裂缝初始形态构建、酸刻蚀模拟及导流能力计算等3个模块,其中酸刻蚀模拟模块是酸压数值模拟的核心;②地质统计学参数方法在水力裂缝初始形态建模中的应用已较为成熟,酸刻蚀模拟通过N-S方程组、酸平衡方程、酸液滤失模型及酸岩反应溶蚀力方程耦合求解,已初步实现了精细化和油藏工程尺度的模拟,酸蚀裂缝导流能力的计算主要基于局部立方定律进行求解,并考虑了多重因素对导流能力的影响。结论认为,酸压数值模拟面临的新挑战包括酸液在复杂流动介质中的多场耦合高效计算、酸刻蚀过程的精细模拟、酸蚀裂缝导流能力的准确计算以及酸压数值模拟与酸压工程应用的匹配;需要突破的方向是实现多场、多尺度的酸压数值模拟。

浅论框架式教学方法在“遥感原理与方法”教学中的应用

以作者在中南大学为期11年的“遥感原理与方法”教学实践为基础,详细分析了中南大学测绘工程专业学生对该课程的学习态度和课程知识体系认知现状,提出在教学过程中先介绍课程整体框架,再逐步剖析,引导学生学习每个知识点,最后布置课后作业让学生独自进行学习内容总结和知识体系整理,培养学生的继续学习能力,期望在有限的课堂教学时间内达到更好的教学效果,培养学生掌握发现问题、分析问题和解决问题的能力,增强学生自主学习和继续学习的能力,为培养测绘精英人才奠定一定的基础。实践证明:该方法确实提高了学生对该专业课知识的掌握程度,学习效果较往届学生好。

以人工智能背景为导向的遥感科学与技术专业模式识别课程的建设与实践

人工智能时代的来临将对传统遥感行业带来巨大冲击,也对遥感科学本身的发展与进步提出了新的挑战。在这一大趋势下,本文提出了以人工智能背景为导向的遥感科学与技术专业模式识别课程改革方案。从教学反馈结果来看,本文提出的新的教学思路不仅有助于提高学生对课程本身的兴趣,还有助于提高学生利用人工智能方法解决实际问题的能力,同时也为学习遥感科学与技术专业的其他课程打下好良好的基础。

水力裂缝形貌对酸刻蚀行为及导流能力影响

目前酸压裂缝导流能力实验多采用光滑岩板模拟地层水力裂缝,忽略了裂缝粗糙形貌对酸刻蚀行为、导流能力影响。采用自研装置"酸压裂缝导流能力测试系统",分别用光滑岩板、粗糙岩板模拟光滑裂缝、粗糙裂缝,研究了不同注酸排量、注酸时间下两种不同形貌水力裂缝的酸刻蚀行为和导流能力特征。结果表明,酸刻蚀后光滑裂缝轮廓线迂曲度增加;粗糙裂缝相反,酸刻蚀作用体现为削"峰"深"谷"。增加注酸排量或注酸时间,粗糙裂缝的高程变化、裂缝宽度、酸溶蚀量和导流能力增加幅度均明显大于光滑裂缝,且导流保持能力更好;粗糙裂缝对注酸参数变化更敏感。粗糙岩板利于真实评价储层条件下酸压裂缝导流能力,提高酸压方案设计的针对性,改善酸压效果。

SC教学模式在“遥感原理与方法”课堂教学中的探索

我国工业界对工程教育的打分是总体合格、水平中等,这对大学的本科教学提出了较高的要求和较大的挑战,亦引起各大高校一线教师对专业课程教学改革的重视。以学生为中心SC(Student Centeredness)的教学改革是对传统的以传授为主要特征的教学模式的系统性的变革。我国SC改革进展较为缓慢,这造成我国大学生的创新思维和创新能力稍弱。本文以笔者14年的“遥感原理与方法”教学实践为基础,详细介绍了该课程以学生为中心SC的教学改革方法,如明确每节课程内容需达到的学习效果、制定以学生学习为中心的教学方式和科学评价学生的学习效果,为培养测绘精英人才奠定一定的基础。在该教学方法实施的过程中,笔者发现该方法有效提高了学生专业知识的掌握程度,学习效果较好,证明该教学方法具有良好的教学效果。

浅析面向留学研究生教育的测绘类课程体系构建

随着高等教育国际化进程以及"一带一路"倡议的推进,来华留学研究生数量急剧增加,然而留学研究生专业基础参差不齐,如何提高留学研究生的培养质量是亟须解决的问题。本文分析了测绘类留学研究生教育存在的共性问题并提出了对策,以中南大学为例,构建了全日制硕士和博士留学研究生测绘类专业课程体系,以期为测绘学科留学研究生培养方案的制订提供参考。

浅谈如何讲解“遥感卫星轨道和卫星数据特征”章节

在遥感卫星多平台、卫星数据日益增多的今天,如何快速高效地让学生掌握遥感卫星的轨道特征,熟悉常用卫星的数据特征是一个非常重要的授课内容。本文结合作者在中南大学10年的"遥感原理与方法"课程教学实践,分析了遥感卫星轨道和卫星数据特征章节讲解的重点和难点,提出在教学过程中充分利用多媒体教学和互联网查找知识方便的有利条件,课堂上通过动画演示和图片讲解等方法让学生掌握卫星轨道及其运行的特点,课下让学生组成兴趣小组自行收集不同种类的卫星,巩固课堂学习的知识,培养学生的自主学习能力,以期增强学生对该章节的知识掌握能力、主动学习能力及独立思考能力,为学生该课程的后续学习和工作能力的培养奠定基础。在近几年的教学实践过程中,笔者发现该方法有效地提高了学生对该章节内容的掌握程度和学习兴趣,学习效果超过往届学生,实践结果充分证明了该方法的有效性。

浅谈如何讲解“工程与工业摄影测量”

"工程与工业摄影测量"是一门现势性、应用性很强的课程。课程设置为选修课,课时量较小。如何在有限的教学时间内提高学生的学习兴趣,让学生掌握该课程的理论知识,是一件非常重要的事情。本文结合作者在中南大学为期5年的"工程与工业摄影测量"课程教学实践,分析了"工程与工业摄影测量"课堂讲解的重点和难点,提出在教学过程中充分利用案例教学和互联网查找知识的有利条件,课堂上通过案例教学逐步提高学生的学习兴趣和让学生掌握每个知识点在实际工程中的应用,课下通过对重要知识点布置作业和让学生组成兴趣小组自行进行实际工程的设计加深学生课堂学习的知识和自主学习能力,合理安排实验让学生掌握工程与工业摄影测量的相机检校和内外业操作。在近几年的教学实践过程中,发现该方法有效地提高了学生对该课程内容的掌握程度和学习兴趣,学习效果超越往届学生,实践结果充分证明了该方法的有效性。

超深裂缝性碳酸盐岩伤害及解堵酸化模拟

川东灯影组储层埋藏深(大于7500 m),天然裂缝发育,钻井过程中钻井液对储层伤害严重,解堵酸化是实现超深气井建产、增产的重要技术手段。因缺乏灯影组储层钻井液伤害机理及解堵酸化效果实验,使得酸化工艺的选择和注酸参数优选缺乏针对性。以川东灯影组岩样为实验样品,模拟储层条件下天然裂缝宽度在10~250μm范围的钻井液伤害和酸化过程,并研究了注酸参数对酸化效果影响。结果表明,当缝宽小于80μm时,钻井液伤害主要集中在裂缝入口端;当缝宽大于80μm时,钻井液可伤害整个裂缝壁面;随着裂缝宽度的增加,钻井液伤害程度先增加后减小,当缝宽为200μm时钻井液伤害最严重,渗透率伤害率为96.53%。当缝宽小于10μm时,酸液难以突破岩样,解堵效果较差,建议在限压条件下,尽可能提升注酸排量增加缝宽,提高酸化效果;当裂缝宽度为80μm时,解堵效果非常好,渗透率恢复率至507%;当缝宽大于200μm时,受裂缝面钻井液滤饼影响,胶凝酸解堵效果一般,建议采用复合解堵酸化工艺,解除裂缝面滤饼伤害。当注酸排量为4 m^3/min,注酸时间为60 min时可以获得较好的酸化效果。实验结果可为超深裂缝性碳酸盐岩解堵酸化工艺及注酸参数优选提供实验依据。

新时期遥感类课程教学改革的传承与变革辩证关系

从教学理念、教学内容、教学方法及考试考核等关键教学环节,系统总结了遥感类课程的核心要义,深刻剖析了其传承与变革的辩证关系,最后以笔者所在学校遥感应用与专题制图课程为例,介绍其在变革与传承中的做法,以期为其他高校或专业的遥感类课程教学提供参考与借鉴。

油套环空带压气井漏点位置放压诊断研究

高压含硫气井中天然气通过完井管柱渗入油套环空的情况较常见,环空压力超过额定承压能力时,气井将面临较大泄漏风险。漏点位置是适当控制油套环空压力、制定处理措施的重要参考数据。下入漏点检测仪器可确定漏点位置,但是影响生产,费用高,目前应用较少,因此有必要研究漏点位置地面放压诊断方法。基于多相流原理,首先研究了油套环空带压的原因与过程,提出了3类带压原因及其特点,5个气体窜入环空的过程与带压特征,然后针对完井管柱渗漏引起的油套环空带压,依据长时间渗漏后达到压力平衡的原理,建立起压力平衡模型,在此基础上依托多相流计算形成漏点位置计算方法。将油套环空放压测试与漏点位置计算方法相结合,进一步形成漏点位置放压诊断方法,并开展现场应用,确定了漏点大致位置,对油套环空带压气井的生产管理提出了有效建议。形成的漏点位置放压诊断方法为简便有效地粗略确定漏点位置提供了途径,对气井的生产管理和措施制定具有重要作用。