喷动流化床内颗粒团聚结构与分布规律研究

为揭示湍动流化过程中颗粒团聚的基本结构,课题组基于矩形喷动流化床对B类颗粒进行试验研究。该实验平台利用控制变量法分析了操作条件、颗粒性质和沿层高度对团聚现象的影响,并提出以颗粒团聚分率来量化颗粒团聚程度。结果表明:床内分别出现了倒U形、U形、环核型、带状和网状5种典型的颗粒团聚结构;颗粒团聚分率随静止床高、颗粒直径的增加而增大;固定总表观气速,增大喷动气速,团聚分率呈现先减小后增大趋势;增大喷口宽度,团聚分率呈现出“S”型变化趋势;其沿床高则表现出先减小后增大的趋势。该研究对应用湍动流化气固流动结构的工业生产过程提供了实验依据。

碳纳米管团聚结构的电镜研究

纳米聚团床催化裂解法制得的碳纳米管均以团聚体形式存在。本文利用电子显微镜观察了两种碳纳米管团聚体的团聚结构、分散形态及微观结构。研究表明 ,纳米聚团床催化裂解法制备的碳纳米管具有多级团聚结构 ,范德华力及缠绕作用共同造成了多级团聚体的形成。细长的碳纳米管分散困难 ,易絮凝 ;

鱼糜团聚结构的随机分形模拟初探

鱼糜团聚结构影响其流变特性。用计算机模拟鱼糜团聚结构可以直观地揭示鱼糜团聚结构对其流变特性的影响。用随机分形初步模拟静态鱼糜团聚结构，得出了可模拟静态鱼糜团聚结构的修正ＤＬＡ 模型。

鱼糜团聚结构的分析

鱼糜的结构与其流变特性密切相关，对其结构的定量描述一直困扰着该研究领域的人们，因此，我们用显微图象技术探讨了鲢鱼糜的团聚结构。最后得出可用鱼糜团聚体中孔隙平均径，孔隙直径的累积分布以及孔隙质心距总质心的距离函数来描述鱼糜的团聚结构。

冻融循环作用下植被混凝土团聚结构变化对养分固持能力的影响

植被混凝土生态修复技术是当前国内用于裸露陡边坡植被恢复的典型技术之一,具备肥力持续供给能力是植被混凝土有别于其他建筑材料的基本属性。冻融循环作用下物理结构剧变导致养分固持能力减弱是限制植被混凝土在高寒地区应用的关键因素,但养分固持能力变化的深层原因尚不清楚。通过控制性试验,以初始含水率和冻融循环频次为变量,测定了植被混凝土水稳性团聚体粒径分布、团聚特征参数、主要养分含量及其淋溶流失率的变化规律。结果表明:随初始含水率提高,植被混凝土中水稳性微团聚体向大团聚体转化,尤其以≥1~2mm粒组增幅最多,团聚特征参数变化也反映出团聚体稳定性随之提高;冻融循环导致水稳性团聚体平均粒径不断减小,但会随冻融频次增长逐步趋于稳定。初始含水率的提高促使各养分含量略有增加;冻融循环作用下有机质、铵态氮、有效磷、速效钾含量仍有增长,但硝态氮含量不断降低。同时,冻融循环还会导致各养分淋溶流失率不断增大,最大增幅可超过90%,并随冻融频次增长趋于稳定。这说明冻融循环对养分固持能力的影响会逐步减弱,而且侧面反映出团聚结构与养分固持能力间存在紧密联系。Pearson相关性分析进一步表明,团聚特征参数与各养分淋溶流失率均达到显著相关水平,综合考虑显著性水平与相关性系数绝对值,认为团聚特征参数中几何平均直径与各养分淋失率相关程度最高,最适合用于表征植被混凝土的养分固持能力。上述研究结果证实,冻融循环作用下团聚效应减弱是导致植被混凝土养分固持能力降低的深层原因。

流化床液固共存区域团聚结构表观黏结特性

通过TEB雾化喷嘴制造流化床团聚结构,利用层叠筛分方法对原始颗粒、成核聚团、黏结聚团、糊状聚团4种结构加以尺度区分,成功地实现了不同团聚阶段的分区域辨识。实验选取团聚结构最为稳定的异质共存区域为研究对象,对其黏结过程的表观结构特性和组织特性进行了分析。研究结果表明:成核聚团是诱导黏结聚团产生及增长的基本元素,团聚结构的黏结增长导致结构孔隙度随之增加,随着注入液体对孔隙结构的不断填充,结构逐渐趋于饱和,共存区域内任何尺度的团聚结构黏结增长速率均相同;尽管在异质共存区域内的团聚结构处于同一流化条件下,成核聚团及黏结聚团两者的水分含量及固体体积分数却表现出了明显的差异。

氢氧化锆干凝胶团聚结构及氧化锆超细粉末表面粗糙度的分形研究

用小角度X射线散射测量氢氧化锆干凝胶的团聚结构及氧化锆超细粉末的表面粗糙度。结果表明,氢氧化锆干凝胶团聚体具有分形结构,其分形维数与胶体的沉淀工艺条件有关。氧化锆超细粉末具有分形表面特征,其表面分形维数,即表面粗糙程度,与粉末的制备工艺条件有关。

干热河谷冲沟系统土壤团聚体对优先路径的影响

[目的]为探究金沙江干热河谷冲沟系统土壤团聚体结构对优先路径形成的影响,深化对冲沟系统土壤水分和溶质运移的认识。[方法]选取金沙江干热河谷活跃和稳定冲沟不同部位(集水区、沟头、沟床和沟底)为研究对象,基于染色示踪和形态学图像解析技术,提取土壤水平剖面优先路径。采用RDA、灰色关联和耦合协调度等分析方法探究土壤团聚体结构与优先路径的关系。[结果](1)稳定冲沟土壤团聚体稳定性高于活跃冲沟。除个别土层外,活跃冲沟>0.25 mm机械稳定性团聚体(DR 0.25)、水稳定性团聚体(WR 0.25)、平均质量直径(MWD)含量均显著小于稳定冲沟(p<0.05),团聚体破坏率(PAD)和不稳定团粒指数(E LT)则呈相反趋势。冲沟系统由集水区向沟底延伸,土壤大团聚体占比减少,团聚体稳定性下降。(2)活跃冲沟优先路径数量和连通性优于稳定冲沟,冲沟系统由集水区向沟底延伸优先路径连通性变差。各部位以>10 mm优先路径为主要通道。活跃冲沟Simpson指数较稳定冲沟增加3.12%,不同径级的优先路径丰富度高于稳定冲沟。(3)优先路径的形成和分布受土壤团聚体稳定性的影响,MWD和WR 0.25与优先路径数量达到极强关联且影响最为显著(p<0.01)。(4)冲沟系统由集水区向沟底延伸,土壤团聚体结构与优先路径的耦合协调性降低,整体上表现为沟头>集水区>沟底>沟床。[结论]土壤团聚体结构是优先路径形成的重要驱动因素之一,优先路径的分布对干热河谷冲沟系统发育具有重要影响。

纳米氧化钛团聚结构的研究

爆轰形成的高温、高压持续时间短,使得新生的氧化钛来不及长成较大的晶粒,只能形成大量的类球形纳米微粒。在潮湿的爆生气体环境中,这些纳米氧化钛颗粒间的相互作用(如碰撞、摩擦、挤压、渗透和粘附等)比较剧烈,极易聚集成团聚体。初步分析了以硫酸氧钛为钛源、采用爆轰法合成的纳米氧化钛的团聚结构和分散形态,对经过加热至500℃、保温1 h热处理后的纳米氧化钛的团聚结构也进行了分析。研究结果表明:用爆轰法合成的纳米氧化钛存在软团聚和硬团聚两种形式,而经过热处理(500℃、1 h)的纳米氧化钛的团聚程度得到了一定的改善。此外,还分析了纳米粉体的特性、爆轰特点和爆生气体环境等因素对产生纳米氧化钛团聚结构的影响。

长期施用有机肥对旱地红壤团聚体结构与稳定性的影响

利用长期定位试验研究了红壤旱地团聚体结构及其稳定性。结果表明:与对照相比,各有机-无机配施处理均可不同程度地降低土壤容重并提高其孔隙度;增施有机肥后,土壤中大于5mm机械稳定性大团聚体增幅达2%～42%;各处理中大于0.25mm水稳性团聚体百分含量为:厩肥>稻草>绿肥>还田>对照。各有机肥处理中土壤中有机质、无定形氧化铁和无定形氧化铝含量较单施化肥处理分别增加了9%～54%、8.5%～21.7%和10.9%～26.8%。统计结果显示,>0.25mm水稳性团聚体含量与土壤有机质含量成极显著正相关(p<0.01);土壤团聚体破坏率与土壤有机质含量成极显著负相关(p<0.01)。在单施化肥的基础上有机肥的施入不仅有利于红壤旱地土壤大团聚体的形成,还有利于改善土壤团聚体结构及其稳定性。

三峡库区坡地脐橙园保护性措施对土壤团聚体结构及碳、氮、磷含量的影响

依托三峡工程生态与环境秭归实验站的8 a长期试验,对5种保护性管理措施下坡地脐橙园土壤团聚体结构与团聚体碳、氮、磷含量分布特征进行了研究。结果表明,脐橙套种多年生白三叶草(CM)和脐橙园地面农作物秸秆覆盖(SM)处理表层土壤(0～5 cm)大于0.25 mm水稳性团聚体含量、团聚体平均重量直径(MWD)值、大于0.25 mm水稳性团聚体氮含量及SM处理表层土壤大于0.25 mm水稳性团聚体磷含量显著高于其他处理;脐橙套种黄花菜等高植物篱(CH)处理和脐橙园沿等高线埋设防渗膜(MM)处理表层土壤大于0.25 mm水稳性团聚体含量及CH处理的MWD值显著高于常规脐橙栽植(CK)和脐橙套种小麦-花生(PC)处理;与CK处理相比,PC处理大于0.25 mm水稳性团聚体含量、MWD值、团聚体碳含量和表层土壤团聚体氮含量没有显著变化,但5～20 cm土壤团聚体磷含量有升高趋势。团聚体MWD与大于0.25 mm水稳性团聚体和团聚体氮含量有极显著相关关系。

颗粒团聚状态对纳米流体热导率的影响

纳米流体由基液与纳米颗粒组成,因具有优良的热物性而受到广泛关注。颗粒团聚是纳米流体的主要特征之一,对热导率影响显著。目前,通过实验手段很难观察到纳米流体中颗粒由均匀分散到团聚这一过程的微观变化。以铜(Cu)/氩(Ar)纳米流体为研究对象,基于非平衡分子动力学(NEMD)方法对颗粒团聚过程中基液原子的布朗运动及界面层性质进行模拟研究,通过分析均方位移(MSD)及数密度等微观参数得到团聚状态对热导率的影响。结果表明,当颗粒由均匀分散到完全团聚时,热导率逐渐增大,并在团聚时呈现最大值。在完全团聚状态下,基液原子的MSD值比均匀分散状态提高了3%,说明基液原子的布朗运动逐渐增强;同时,界面层的MSD值下降了22%,表明界面层原子活跃程度降低,界面层趋于稳定。通过改变初始颗粒质心距离可将团聚结构分为反应限制团聚(21A,1A=0.1nm)与扩散限制团聚(22A)两种类型。当界面层的数密度由67nm^(-3)升高到72nm^(-3),反应限制团聚向扩散团聚转变;当从67nm^(-3)降至62nm^(-3),扩散限制团聚向反应限制团聚转变,因此界面层密度是影响纳米颗粒团聚结构的主要因素之一。

超微粒子团聚态的充填结构模拟模拟条件对填层结构的影响

超微粒子团聚态的充填结构模拟模拟条件对填层结构的影响摘自《粉体工学会志》，１９的，３ｏ（３）：为提高粉体反应性、烧结性，陶瓷原料等粉体日趋微细化，达到了超微数量级。这样的微粉易于团聚，形成几个粒子以致数万个粒子的团聚态。由于这样的团聚结构，几个ｕｒｎ...

土壤团聚体结构与有机碳的关系、定量研究方法与展望

近些年土壤固碳研究受到广泛关注。在诸多影响土壤固碳的因素中,团聚体结构对土壤有机碳的物理保护机制是研究的焦点。土壤中原始有机碳在土壤团聚体和团聚体结构形成中发挥着不可替代的作用,土地利用方式、耕作方式以及施肥措施发生变化后,团聚体及其结构在土壤有机碳固定中的作用变得更加凸显。团聚体结构包含众多的孔隙,这些孔隙的大小、数量、形状以及空间分布等都会影响土壤中水分运移、植物根系生长、土壤生物活动以及土壤有机碳分配,它们相互作用影响土壤中有机碳的固定。本文分析了水分、植物根系以及土壤生物与团聚体孔隙结构之间的关系,阐述了这些因素在土壤有机碳变化中所起的作用,并对目前研究的不足进行了概述。同时,阐述了不同CT(Computed Tomography,CT)技术在土壤团聚体结构探测中的应用及其对结构数据的提取方法,探讨了团聚体孔隙结构对有机碳固定的影响,展望了团聚体结构对有机碳固定影响需要加强的研究内容。参66。

滇中亚高山林地土壤团聚体结构及其对优先路径的影响

[目的]分析滇中亚高山林地土壤团聚体结构对土壤优先路径形成的影响,揭示林地土壤优先路径的形成与发生机理,深化对森林生态系统土壤水文过程的认识,为滇中林区水源涵养林建设、天然林植被恢复与重建提供科学依据。[方法]选取滇中亚高山云南松林、华山松林、滇油杉林、高山栎林4种林地土壤为研究对象,利用染色示踪法,结合Photoshop CS 5、Image Pro Plus 6.0、Surfer 15图像处理软件提取土壤优先路径,同时系统评价土壤团聚体结构特征,采用相关分析、主成分分析、灰色关联分析、耦合度分析等方法探讨土壤团聚体结构对优先路径的影响。[结果](1)研究区4种林地土壤具有良好的团聚体结构,结构稳定性依次为:华山松林>滇油杉林>云南松林>高山栎林,土壤团聚体结构受林地类型、土层深度的影响显著(P<0.05),且与不同粒级水稳定性团聚体含量有相关性。(2)林地土壤优先流具有优势性,华山松林优先路径的连通性优于云南松林、高山栎林和滇油杉林,优先路径数量随着土层深度增加逐渐减少。(3)粒径>0.25 mm水稳定性团聚体含量(WSA)、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、平均质量比表面积(MWSSA)、结构体破坏率(PAD)、分形维数(D)能较好地评价土壤团聚体结构特征,与优先路径数量的关联度>0.62,属于中等关联,是影响优先路径形成的重要因素。(4)滇中亚高山林地土壤团聚体结构与优先路径数量的平均耦合度为0.683,系统属于弱协调,耦合协调程度依次为:0.728(云南松林)>0.681(华山松林)>0.663(高山栎林)>0.662(滇油杉林)。[结论]土壤团聚体结构是影响土壤优先路径形成与发生的重要因素,但对优先路径的产生不起决定性作用。

氮添加对亚高山针叶林土壤结构及水分入渗性能的影响

为探究大气氮沉降增加导致的土壤团聚体结构变化规律及其对土壤水分入渗性能的影响,在贡嘎山针叶成熟林和中龄林内分别设计2种氮肥形态[(NH_(4))_(2)SO_(4)、KNO_(3)]和4个浓度水平(0,10,20,40 kg/(hm^(2)·a)N)的添加试验,研究不同形态大气氮沉降对亚高山森林土壤团聚体结构和土壤水分入渗特征的影响。结果表明:(1)随施氮量增加,中龄林土壤大团聚体含量逐渐增加,土壤持水量、孔隙度和水分稳定入渗率逐渐增大;成熟林土壤大团聚体含量、土壤持水量、孔隙度和水分稳定入渗率均表现出先增加后降低的趋势;(2)不同形态氮添加对土壤团聚体结构、孔隙度及水分稳定入渗率的作用无显著差异;(3)土壤持水能力、孔隙度和团聚体结构是土壤入渗性能的主要影响因子,外源氮添加增加中龄林土壤持水量和孔隙度,改善中龄林土壤团聚体结构稳定性和水分入渗性能。

团聚的序参量问题

应用胚泡的填充模型对团聚的结构问题进行了分析 ,并进一步提出团聚序参量的结构。在分析序参量的基础上提出对压力扰动模型的修正 ,使压力扰动更加符合团聚演化进程各阶段的变化情况 ,然后利用团聚的序参量解释了沸腾系统中射流的性质及其原因。最后计算团聚序参量结构所得的表面能 。

铁基纳米晶合金的介观结构(英文)

团聚结构是影响铁基纳米晶合金软磁性能和GMI效应的重要介观结构。本文用原子力显微镜和高分辨场发射电子显微镜对铁基纳米晶合金薄带横断面的介观结构进行了研究。结果表明在铁基纳米晶合金薄带中具有纳米晶粒的团聚结构,其大小约为200nm。结合X射线衍射分析推断这个团聚结构大约由104个纳米晶粒组成,称之为介观结构相。

介观结构对FeCo基纳米晶合金高温磁性的影响

FeCo基纳米晶合金具有良好的高频、高温磁性能,在航空航天领域有着广泛的应用前景,但其物理本质和微观机理尚不清楚。本文用原子力显微镜、高分辨场发射电子显微镜和透射电镜对FeCo纳米晶合金薄带横断面的介观结构进行了研究,发现退火温度和工作温度对其介观结构、介观尺寸上物质成份的迁移、滞留都有显著的影响,其结果决定着合金薄带的高温磁性能。

高温工作环境中FeCo基纳米晶合金的介观结构相

利用原子力显微镜和高分辨场发射电子显微镜系统地研究了高温退火的FeCo基纳米晶合金薄带的介观结构。发现高温退火的FeCo基纳米晶合金中具有纳米晶粒的团聚结构,尺寸约为200nm。由X射线衍射结果和目前已有的实验成果推断这种团聚结构中大约有104-105个纳米晶粒及包围这些纳米晶粒的非晶相。这种团聚结构与退火温度的高低具有十分密切的关系,因此称之为高温工作环境中FeCo基纳米晶合金的介观结构相,简称介观结构相。