剪切与吸附对弱凝胶深部调驱作用的影响

分别用玻璃微珠、石英砂、露头砂制作填砂模型,研究了弱凝胶体系的动态性能变化以及剪切与吸附对其深部调驱作用的影响。研究结果表明,动态条件下弱凝胶体系在3种介质中均可发生交联反应,其封堵能力、有效作用距离、深部调驱作用在玻璃模型、石英模型、露头模型中依次降低,水驱后弱凝胶均呈颗粒状。剪切作用可破坏弱凝胶三维结构及聚合物分子链,延长动态成胶时间,降低弱凝胶的封堵强度及其深部调驱作用;吸附作用可富集交联剂,加快交联速度,缩短动态成胶时间,降低弱凝胶本身强度、可运移性及其深部调驱作用。

双石英玻璃珠的低速冲击破碎行为

应用分离式霍普金森压杆(SHPB)加载装置,对直径为8.30、11.68、15.42、17.50 mm的石英玻璃珠开展了冲击速度为5.6~11.5 m/s的双玻璃珠系动态破碎实验。利用高速摄影技术记录双玻璃珠在动态冲击下的破碎过程,结合透射载荷-位移曲线以及破碎产物的粒度分析结果,探讨了石英玻璃双颗粒在冲击下的破坏机制。结果表明:由于双颗粒系中载荷的不均匀特性,两个玻璃珠的破碎具有时序特征,随冲击速度的增加而改变;玻璃珠的冲击破碎源于接触部位局部的Hertz裂纹扩张和裂纹系的扩散,而不是通常认为的贯穿性的斜裂纹体系;瞬态红外测温揭示了玻璃珠冲击破碎的两种主要机制和临界破碎扩散阻力的存在。研究结果对认识脆性颗粒介质的动态破坏机制具有良好的参考意义。

应力调整对石英玻璃珠低速冲击破碎行为的影响

结合高速摄影技术,应用SHPB加载装置,分别使用钢制、铝制和有机玻璃制3种透射杆,对直径约7.90、11.80、15.61 mm 3种尺寸的石英玻璃珠进行了低速冲击实验。根据不同透射杆条件下的玻璃珠破碎过程中的载荷-位移曲线,结合有限元软件计算玻璃珠在冲击作用下载荷的变化情况以及实验过程中玻璃珠的应变,探讨了应力调整对玻璃珠破碎过程的影响。结果表明:相同冲击条件作用下,改变透射杆的材料,会改变玻璃珠破碎过程中的载荷分布,即透射端边界波阻抗的改变会导致反射波发生改变,从而导致玻璃珠内部载荷发生变化;透射杆为铝材和有机玻璃材质时,玻璃珠在破碎过程中的载荷明显下降,在加载过程中伴随着垫块的变形,玻璃珠内部的应力调整时间变长;透射杆为钢杆时,玻璃珠的应变主要表现为两端最大,越靠近中间应变越小,对于透射杆为铝杆和有机玻璃杆的玻璃珠,透射端局部出现了卸载行为。采用有机玻璃透射杆之后,局部应力和变形降低的结果使得玻璃珠在经受较大的变形之后发生破碎,表明玻璃珠的破碎行为由局部变形和局部变形梯度共同控制。

枣阳郭家庙曾国墓地出土石英珠的初步研究

本文分析讨论了枣阳郭家庙曾国墓地出土的石英珠的化学成份和制造工艺,探讨了其制造工艺与楚国玻璃制造工艺之间的关系,认为至迟在西周晚期,随枣走廊一带的工匠们已经掌握了石英珠的制造技术,对后来楚国玻璃制造业的兴起,起到了直接重要的作用。

Effects of Shear Fracture on In-depth Profile Modification of Weak Gels

Two sand packs were filled with fine glass beads and quartz sand respectively. The characteristics of crosslinked polymer flowing through the sand packs as well as the influence of shear fracture of porous media on the indepth profile modification of the weak gel generated from the crosslinked polymer were investigated. The results indicated that under the dynamic condition crosslinking reaction happened in both sand packs, and the weak gels in these two cases became small gel particles after water flooding. The differences were： the dynamic gelation time in the quartz sand pack was longer than that in the glass bead pack. Residual resistance factor （FRR） caused by the weak gel in the quartz sand pack was smaller than that in the glass bead pack. The weak gel became gel particles after being scoured by subsequent flood water. A weak gel with uniform apparent viscosity and sealing characteristics was generated in every part of the glass bead pack, which could not only move deeply into the sand pack but also seal the high capacity channels again when it reached the deep part. The weak gel performed in-depth profile modification in the glass bead pack, while in the quartz sand pack, the weak gel was concentrated with 100 cm from the entrance of the sand pack. When propelled by the subsequent flood water, the weak gel could move towards the deep part of the sand pack but then became tiny gel particles and could not effectively seal the high capacity channels there. The in-depth profile modification of the weak gel was very weak in the quartz sand pack. It was the shear fracture of porous media that mainly affected the properties and weakened the in-depth profile modification of the weak gel.

新型上向流轻质滤料滤池在常规工艺中的运行效能

采用一种以聚苯乙烯泡沫滤珠为滤料的新型上向流轻质滤料滤池中试装置处理某大学校园内的湖水,将滤速控制在8 m/h,重点关注进出水中浊度、色度、COD_(Mn)、氨氮和叶绿素a的变化情况,并与石英砂滤池(滤速为7 m/h)的处理效能进行对比;同时,比较了运行前与冲洗后的清洁滤层过滤水头损失,并对其冲洗方法进行了评价。结果表明,由于上向流过滤方式和聚苯乙烯泡沫滤珠具有良好的粒径均匀性,新型滤池对湖水表现出了较好的处理效能,对浊度、色度、COD_(Mn)、氨氮和叶绿素a的平均去除率分别为95.9%、84.6%、35.0%、24.5%和75.2%,比石英砂滤池分别提高了3.3%、0、9.0%、5.6%和12.9%;“气冲-泄空-水冲”的新型冲洗方法简单有效,冲洗后的平均清洁滤层过滤水头损失为8.1 cm,仅比运行前提高了3.8%。

湖北枣阳郭家庙曾国墓地出土“石英珠”(釉砂)的测试分析及其制作工艺模拟实验分析

运用显微观察、X射线衍射物相分析、X射线荧光分析成分测试和烧成实验等手段,对湖北枣阳郭家庙曾国墓地出土"石英珠"(釉砂)胎体及表面釉层进行了分析,以研究其烧制工艺。结果表明:这些"石英珠"是选用粉碎过的纯石英作原料,掺和少量黏合剂等塑型后,表面施以低铁的黏土与石灰或草木灰及含铜着色物混合配制的釉料(类似原始瓷的上釉工艺),置于窑炉中烧制而成的釉砂;实验模拟了其可能的制作工艺。