基于衍射透镜接收的激光雷达特性分析及测试

在激光雷达系统设计中,光学系统的优化与设计是一个重要的研究方向,本文利用衍射光学元件(DOE)的设计自由度高和色散大等优势,将DOE用于激光雷达接收端,同时实现聚焦和滤光作用,降低了光学系统复杂度。本文基于DOE的原理,仿真分析了DOE的光学特性,并且以DOE作为激光雷达的光学接收端,完成了激光雷达测距实验,证明了DOE同时具有聚焦作用和窄带滤光作用,实验结果与仿真基本一致。本文利用DOE在激光雷达中的优势,实现激光雷达的轻量化、集成化和高效化。

空气过滤用聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能

为拓展静电纺纳米纤维在空气过滤领域中的应用,以聚氨酯(PU)为原料,加入不同种类的盐,采用静电纺丝法制备树枝状PU纳米纤维膜。利用扫描电镜(SEM)、接触角测试仪、红外光谱仪、自动滤料测试仪测试纳米纤维膜的微观结构、亲疏水性、化学结构和过滤性能。结果表明:在PU质量分数14%条件下,添加有机盐TBAC,纺丝电压35 kV时,制备的纳米纤维膜的树枝状分叉结构明显;TBAC的加入使纤维膜的接触角由99.1°减小到82.8°;分叉结构使纳米纤维膜的过滤性能显著提高,与纯PU纳米纤维膜相比,过滤效率从50.8%提高到93.6%,品质因子从0.009提高到0.073,可满足高效低阻空气过滤材料的需求。

中国石油深层、超深层油气勘探进展与启示

近年来,中国石油天然气股份有限公司(以下简称中国石油)在陆上深层、超深层油气领域勘探持续获得突破,形成了一批规模储量区,展现出了巨大的油气勘探潜力。为了进一步明确未来中国石油深层、超深层油气勘探方向,在对中国石油近期油气勘探发展形势和新进展分析的基础上,将深层、超深层重点勘探突破进行了领域细分,并系统梳理了中国石油未来油气勘探重点区带并开展了排队优选研究,最后总结了各领域的勘探经验和启示。研究结果表明:①深层、超深层领域可细分为海相碳酸盐岩、碎屑岩及复杂岩性地层、前陆冲断带、深层页岩气4大领域;②向深层进军寻找突破是中国石油未来油气勘探的战略选择,也是未来中国石油油气勘探的重点,应分层次、突出重点部署,积极寻找规模新发现和大突破;③中国石油深层、超深层4大领域勘探程度低、剩余资源潜力大,根据目前勘探进展,初步梳理出40个未来油气勘探重点区带,其中石油地质资源量为39.4×10^(8)t,天然气地质资源量为39.6×10^(12)m^(3),油气勘探潜力巨大。结论认为,深层、超深层是规模油气发现的重大现实领域,保持战略定力、持续加大技术攻关和新领域的探索力度、不断创新理论认识、突破技术瓶颈是加快深层、超深层油气规模勘探开发的重要举措。

组合浸渍和超低温冻融预处理对真空冷冻干燥蓝莓品质的影响

为探究组合浸渍冻干保护剂(海藻糖-CaCl_(2))和超低温冻融预处理对蓝莓活性物质和品质的影响,该研究以直接冷冻干燥为对照组,以普通冻融(-20℃)、超低温快速冻融(-80℃)、超声波辅助冻干保护剂浸渍冻融(-20℃)、(-80℃)预处理后进行真空冷冻干燥为试验组,比较分析蓝莓活性物质(多酚氧化酶和过氧化物酶活性)、营养物质(维生素C、花青素、总酚、类黄酮)、质构特性(硬度、咀嚼性)等指标的变化情况,并在此基础上进行BoxBehnken三因素三水平试验设计。结果表明:单一的冻干保护剂浸渍处理或者超低温处理均不如两者组合效果理想,两者组合浸渍后-80℃冻融处理可以有效维持蓝莓硬度,提高蓝莓营养物质的保留度并减少真空冷冻干燥时间。冻融次数为2次,浸渍时间为3.7 h,单次冷冻时间为4.2 d时蓝莓综合指标最高,营养物质保留度最高。该研究阐述了冻干保护剂浸渍预处理与超低温冻融两者联合处理对真空冷冻干燥蓝莓品质提升的机理,探究了冻融次数、冷冻时间、浸渍时间对品质的影响,得出了真空冷冻干燥预处理的最佳参数,为蓝莓真空冷冻干燥技术的发展提供了新思路。

中国石化超深层钻完井关键技术挑战及展望

超深层是中国石化油气勘探开发的重要增储上产领域。针对超深层勘探开发需求和高温高压及复杂地质环境带来的工程挑战,中国石化持续开展关键技术攻关,在钻完井基础理论和方法、钻完井装备、高温井筒工作液、耐高温井下工具仪器和完井测试等方面取得关键技术进展,保障了120口超8 000 m油气井的安全钻探,钻深能力突破9 000 m,助推塔里木盆地顺北大型超深油气田建设、四川盆地海相特深层油气勘探开发突破,为保障超深层油气勘探开发提供了有力的工程技术支撑。随着油气勘探开发不断向更深层推进,技术升级转型需求日益迫切,需进一步夯实理论研究基础,突破耐高温关键工具仪器和井筒工作液,加快推进钻完井工程技术向数智化转型,为保障深层、超深层油气高效勘探开发和加快技术升级转型提供工程技术支撑。

超低阻呼吸防护用聚乳酸纳米纤维膜制备及长效过滤性能

长期暴露于大气环境中高浓度的细颗粒物(PM_(2.5))会对人类的长期健康效应产生消极影响,传统空气过滤材料难以兼顾高效、低阻的防护效果,且不可降解,不仅加剧全球塑料污染,还易产生更强的微塑料危害。为此,制备了一种具有空气滑移效应、自供能且可生物降解的纳米纤维膜,以保障长效、低阻呼吸防护。提出两步水热法制备平均粒径49.6 nm、易分散的BaTiO_(3)电介质,同时利用“静电纺丝-静电喷雾”法将BTO纳米颗粒(BTO NPs)原位嵌入PLA纤维膜,利用BTO NPs的摩擦电效应和尺寸效应同步调控纤维膜的过滤效率和空气阻力。通过控制喷雾悬浮液中BTO NPs的浓度,探讨其与PLA/BTO纤维膜电活性、过滤性能和力学性能之间的关系。微观表征和性能测试结果表明:PLA/BTO纤维膜具有优异的电活性、过滤性能及力学性能。PLA/BTO纤维膜表面电势可高达5.9 kV,介电常数达1.20 F/m,平均输出电压高达12.4 V;得益于增强的空气分子滑移效应和电活性,PLA/BTO10纤维膜在显著降低空气阻力(低至20 Pa)的同时,对PM_(0.3)过滤效率提升了7.78%~9.05%,对PM_(2.5)过滤效率提升了2.90%~13.19%,即使在85 L/min高测试流量下仍能保证高达97.25%的PM_(2.5)过滤效率;同时,PLA/BTO纤维膜拉伸强度增幅高达60%(拉伸强度22.5 MPa),断裂伸长率增幅高达68%(断裂伸长率25%),而断裂韧性最高可提升1.3倍(断裂韧性3.6 MJ/m^(3))。因此,提出的兼具长效、低阻过滤且可降解纤维膜在呼吸防护领域具有广阔的应用前景,也为缓解废弃口罩加剧的塑料污染现状提供了一种新思路。

塔里木油田超深层钻井技术进展及难题探讨

当前,塔里木油田以超深特深层为代表的深地油气资源开发对满足我国经济发展需求和保障能源安全至关重要。经过数十年的探索和实践,塔里木油田创新形成了超深复杂井井身结构设计、超深难钻地层钻井提速、超深大斜度井水平井钻井、超深复杂地层钻完井液、超深复杂地层固井、高温高压井完整性、超深复杂井井控等一系列超深层钻井技术,保障深地油气勘探获得重大突破并创造多项纪录。伴随超深井数量持续增加,工程地质条件更加复杂,井下环境更加苛刻,超深层钻井过程势必面临新的工程难题和挑战,严重制约深地油气资源安全高效开发。为此,通过概括塔里木油田钻井工程技术发展历程,系统梳理了深地钻井工程技术取得的主要技术进展,并结合新的勘探开发形势与油气开发要求,指出了塔里木油田钻井工程技术从超深层迈入特深层新时期的焦点问题及攻关发展方向,为国内外深地复杂油气井安全高效钻进提供借鉴和参考。

超长滤袋排气管结构对滤袋特性影响数值研究

滤袋表面过滤风速轴向分布不均会导致滤袋上部过早损坏,这一问题对于超长滤袋而言更为突出,为改善超长滤袋表面过滤风速的均匀性,针对典型10 m超长滤袋(设计过滤风速为1.0 m/min)采用袋口增设一段内伸排气管方式以改善滤袋内部流场结构。研究结果表明:当增设内伸排气管结构时可以大幅改善滤袋表面过滤风速的均匀性,存在最优的排气管内伸长度和直径的组合可改善超长滤袋过滤特性;当排气管内伸长度为滤袋长度的一半时滤袋表面过滤风速的均匀性最好;增加排气管直径会降低除尘器运行压降;综合考虑运行压降和滤袋表面轴向速度,当排气管内伸长度为滤袋长度的0.2倍,直径为滤袋直径的0.8倍时可以提升约30%的过滤风速表面分布均匀性,此时除尘器的运行压降下降0.65%,滤袋表面轴向速度峰值增加7.75%。

超长滤袋局部加密对滤袋表面过滤风速分布的影响

针对超长滤袋表面过滤风速沿其轴向分布极为不均的问题,采用数值模拟方法探究了超长滤袋局部加密对滤袋表面过滤风速分布的影响,为提升超长滤袋袋式除尘器的过滤性能寻求解决方法。结果表明:当超长滤袋未进行局部加密时,滤袋表面过滤风速沿其轴向自上而下呈递减趋势,最大过滤风速高达3.18 m/min(设计过滤风速为1.0 m/min),对应过滤风速分布均匀性指数为0.122,过滤风速分布极不均匀,此时滤袋顶部受到高速气流的冲刷作用明显;当对超长滤袋顶部30%长度滤袋进行局部加密后,滤袋表面过滤风速分布均匀性得到显著提升;当局部加密孔隙率由85%降至60%时,滤袋表面过滤风速分布均匀性指数由0.037先增至0.518后降至0.434,对应除尘效率并不受影响;当局部加密孔隙率取值为65%时,滤袋表面最大过滤风速降至2.1 m/min,此时过滤风速分布均匀性指数达到最大值0.518。

超高效液相色谱-串联质谱法同时测定蔬菜中氯酸盐和高氯酸盐

建立超高效液相色谱-串联质谱法测定蔬菜中氯酸盐和高氯酸盐。样品以少量水稀释分散后,加入乙腈提取,经PRIME HLB小柱净化,用Waters Torus DEA色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm)分离,以同位素内标法定量。在各自的线性范围内,氯酸盐、高氯酸盐的质量浓度与氯酸盐、高氯酸盐和相应同位素内标物的色谱峰面积比线性关系良好,相关系数均大于0.999。氯酸盐的检出限为3.0μg/kg,定量限为10μg/kg,高氯酸盐的检出限为1.5μg/kg,定量限为4.5μg/kg,平均回收率为88.9%~97.1%,相对标准偏差为2.9%~7.4%(n=6)。该方法简便、快速,适用于蔬菜中氯酸盐和高氯酸盐的同时快速检测。

海砂超高性能混凝土试验

采用未淡化的海砂制备超高性能混凝土(UHPC)和普通混凝土,研究了不同氯离子含量的海砂对UHPC抗压强度、孔结构、快速氯离子渗透性以及内置钢筋耐久性的影响,并与普通混凝土进行分析比较。结果表明,海砂中的氯离子含量对UHPC抗压强度并不会产生较大的消极影响;海砂UHPC的临界孔半径约为2 nm,与海砂普通混凝土不同,孔隙率随海砂中氯含量的增加而增加;即使海砂氯离子含量高达0.636%,海砂UHPC的氯离子渗透性仍可忽略不计;海砂UHPC中钢筋在28 d后处于钝化状态并趋于稳定。

不同粗糙度煤岩界面超低摩擦效应与声发射特征试验研究

为了揭示动载扰动作用下煤岩界面粗糙度对超低摩擦型冲击地压影响机制,采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以沈阳红阳三矿1082 m采深煤岩体为研究对象,通过改变煤块与砂岩块体表面粗糙度来模拟煤岩界面不同粗糙特性,以粗糙度系数表征煤岩界面粗糙程度,工作块体水平位移表征冲击过程中超低摩擦效应强度,声发射能量为工作块体摩擦滑动过程中的信号参数,进行应力波扰动下不同粗糙度煤岩界面超低摩擦试验.研究结果表明:(1)超低摩擦滑动过程中,工作块体水平位移、声发射能量计数以及累计能量曲线呈现出孕育阶段、激发阶段、稳定阶段变化特征;(2)煤岩界面粗糙度越小,工作块体水平位移和声发射能量峰值越大,煤岩界面越易发生超低摩擦效应;(3)不同煤岩界面粗糙度下,相比于其他扰动频率, 2 Hz时更易发生超低摩擦效应;(4)给出了声发射能量峰值与煤岩界面粗糙度系数对应关系.声发射能量峰值可以有效表征超低摩擦效应强度,可以用声发射能量峰值预测超低摩擦效应强度.

高效液相色谱法同时检测葡萄酒中11种人工合成着色剂

为快速识别葡萄酒中是否添加人工合成着色剂并准确定量,该实验样品采用乙酸铵溶液稀释、8000 r/min离心后直接过滤法进行前处理,梯度洗脱、Zorbax SB-C_(18)柱分离、多波长检测(288 nm、425 nm、515 nm、620 nm),建立了高效液相色谱法(HPLC)同时检测葡萄酒中11种人工合成着色剂的方法。结果表明,该方法前处理简单,各着色剂最大吸收波长检测无杂质干扰、灵敏度高、检出限(0.05 mg/L)、定量限(0.15 mg/L)低,在质量浓度0.20~50 mg/L范围内线性关系良好(R^(2)≥0.9994),方法精密度试验结果的相对标准偏差(RSD)为1.86%~2.61%,加标回收率为93.0%~103.0%。适用于葡萄酒中人工合成着色剂的快速、准确检测。

基于DeST的超低能耗建筑负荷特性研究

为实现节能减排,进一步降低建筑的能耗,通过DeST软件对严寒地区SJZU超低能耗示范中心建筑的负荷进行模拟计算,对比超低能耗建筑和不同节能水平的建筑负荷特性,分析新风量和内扰对建筑负荷的影响规律,利用数学分析方法研究内扰因素对建筑负荷的显著性。结果表明:典型超低能耗建筑的全年最大热负荷为14.74 kW,全年最大冷负荷为13.23 kW;全年累计负荷较不同节能水平下的节能建筑显著降低;人均新风量增加5 m^(3)/(h·人),全年累计热负荷平均增幅为4.73%,而全年累计冷负荷几乎不变;超低能耗建筑全年累计负荷的影响最显著的内扰因素是人员密度。

特高压平板闸阀设计与密封性能分析

针对特高压井口平板闸阀设计指导空缺问题,参考API 6A和API 6D标准中的平板闸阀设计参数确定方法,给出175 MPa工作内压下阀体通径为78 mm的平板闸阀设计参数,补充并完善了国内外特高压井口平板闸阀设计方法,对所设计的平板闸阀采用有限元法分析其在螺栓预紧工况、额定工作内压工况和1.5倍静水压工况下的密封性能。所设计的平板闸阀可以满足密封准则,且能应对一定量的动载荷,可为特高压井口平板闸阀设计提供参考。

陶瓷膜在饮用水处理中的应用现状

水是人类生存所必需的资源。近年来,我国的饮用水水质标准不断提高。为了满足更高的标准,自来水厂开始使用膜过滤技术取代传统过滤技术。作为一种先进的水处理技术,膜过滤技术已经在各个领域得到广泛应用。与有机膜相比,陶瓷膜具有化学性能稳定、耐酸碱、热稳定性好、机械强度高、回收率高、使用寿命长等优点,在饮用水领域有更广阔的应用前景。本文旨在阐述陶瓷膜的结构特点和过滤机理,并探讨陶瓷膜在饮用水处理中的研究进展。通过对陶瓷膜饮用水处理工艺进行分析,发现原水经过混凝、吸附、臭氧氧化预处理后,陶瓷膜的过滤性能有明显的提升。文章还分析了陶瓷膜的抗污染性能,并强调了其在维护成本方面的优势。最后,对优化陶瓷膜成本、多元陶瓷膜集成工艺和陶瓷膜大规模运行成本估算等未来研究方向进行了展望。

高通量血液透析联合血液透析滤过序贯治疗慢性肾衰竭的临床效果及对钙磷代谢、预后的影响

目的分析高通量血液透析(HFHD)联合血液透析滤过(HDF)序贯治疗慢性肾衰竭(CRF)的临床效果。方法选取2020年1月至12月我院接收的90例CRF患者为研究对象,随机将其分为常规组(45例,常规HFHD治疗)和联合组(45例,HFHD联合HDF序贯治疗)。比较两组的治疗效果。结果联合组的治疗总有效率高于常规组(P<0.05)。治疗后,联合组的血尿素氮(BUN)、血肌酐(Scr)、甲状旁腺素(PTH)及β2-微球蛋白(β2-MG)水平低于常规组,内生肌酐清除率(Ccr)显著高于常规组(P<0.05)。治疗后,联合组的钙(Ca)水平高于常规组,磷(P)、成纤维细胞生长因子-23(FGF-23)、镁(Mg)、降钙素(CT)及碱性磷酸酶(ALP)水平低于常规组,差异具有统计学意义(P<0.05)。治疗后,联合组的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)及白细胞介素-8(IL-8)水平低于常规组,白细胞介素-10(IL-10)水平高于常规组,差异具有统计学意义(P<0.05)。联合组的不良反应总发生率低于常规组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论HFHD联合HDF序贯治疗CRF可取得理想的效果。

高含沙水滴灌灌水器堵塞机制及防堵技术研究进展

为解决黄河水中粒径小于0.10 mm细小泥沙颗粒引发的滴灌灌水器堵塞问题。通过文献调研,回顾了高含沙水滴灌条件下灌水器物理堵塞机制相关研究进展,并提出了进一步研究方向。细小泥沙颗粒含量较高的浑水滴灌时,滴头堵塞主要是含沙量、泥沙粒径与颗粒级配耦合作用的结果。滴灌系统工作条件如工作压力的动态变化有助于移除流道内黏、粉等细颗粒堵塞物质,促进较大泥沙颗粒排出流道;灌溉水温越高,滴头抗物理堵塞性能越强;对浑水加气和磁化处理可改变毛管内水流水力特性及悬浮泥沙运动规律,增强水流拖拽力,减小管道内泥沙淤积量。此外,施肥增强了水体中泥沙颗粒间的絮凝作用,对浑水水肥一体化滴灌滴头堵塞具有明显加速作用。浑水含沙量、粒径和颗粒级配是引发滴头物理堵塞的重要因素,确定易引发滴头堵塞的敏感含沙量、颗粒粒径段,选用适宜肥料种类和施肥浓度阈值,优化滴灌系统工作条件参数是改变毛管内泥沙颗粒运移和沉积规律、延缓滴头堵塞进程、提高水肥一体化滴灌水肥利用效率的有力措施;采用统一的灌水试验方法,充分利用现代测试手段,结合生产实际有针对性地改进工程技术处理措施是解决滴头堵塞问题的必要途径。

拼接成型UHPC免拆模板钢筋混凝土柱的抗震性能

为研究超高性能混凝土(UHPC)免拆模板钢筋混凝土(URC)柱的抗震性能,选取UHPC免拆模板拼接方式和表面处理方式为试验设计参数,制作并完成了9个URC柱和1个钢筋混凝土(RC)柱的拟静力加载试验。模板拼接方式为螺栓加角钢连接、螺栓连接和环氧树脂砂浆连接;表面处理方式为光面处理、气泡膜印花处理和设肋处理,通过拟静力试验研究了模板拼接方式及表面处理方式对该类柱抗震性能的影响。此外,基于平截面假定,提出了URC柱的正截面偏压承载力计算式。结果表明:峰值荷载前,UHPC模板与核心混凝土黏结面无明显破坏,URC柱表现出良好的整体性,尤其是采用螺栓加角钢连接的URC柱,即使加载至极限位移时,也没有发生界面黏结失效破坏;与普通RC柱相比,URC柱的承载力提高了6.4%~43.3%,延性提高了11.4%~48.7%,耗能能力提高了27.7%~85.3%;三种连接方式中,采用螺栓加角钢连接的URC柱承载力最高,连接最可靠。最后,基于平截面假定提出的公式计算值与试验值吻合较好,可为工程应用提供参考。

基于PPR和NSGA-Ⅱ的泵前微压过滤器水力与过滤性能研究

【目的】探究泵前微压过滤器的性能。【方法】开展5组流量(2~8m^(3)/h)、5组含沙量(0.5~2.0g/L)、3组滤网过滤面积(1 105、1 582、2 060 cm^(2))和4组分水器型式(不加、1型、2型、3型)的物理模型试验,采用投影寻踪回归分析法(PPR)、多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ),建立水头损失、截沙质量和总过滤效率的预测模型,探究各指标的影响因素排序,确定泵前微压过滤器的最佳运行工况。【结果】影响泵前微压过滤器水头损失的因素排序为进水流量?含沙量?滤网过滤面积;影响截沙质量的因素排序为含沙量?滤网过滤面积?进水流量;影响总过滤效率的因素排序为滤网过滤面积?含沙量?进水流量;以相对误差≤10%作为判定标准,建立的截沙质量和总过滤效率PPR预测模型合格率为100%,模型精度较高,但水头损失PPR预测模型合格率仅为70%,模型不可靠。本试验范围下泵前微压过滤器的最佳运行工况为:含沙量2 g/L、进水流量7 m^(3)/h、滤网过滤面积2 060 cm^(2)。【结论】PPR预测模型对截沙质量和总过滤效率的预测精度较高,对水头损失的预测误差较大,在后期可用量纲分析与多元回归相结合预测水头损失、截沙质量和总过滤效率。