机械扰动强化气体水合物快速生成研究进展

气体水合物技术在天然气固态储运、CO_2捕获与封存等领域具有广阔的应用前景。高效快速制备水合物是水合物应用技术产业化的关键技术之一。从成核机理、相平衡、传热和传质等角度简述了气体水合物快速生成机理,回顾了常见的搅拌、喷淋和鼓泡等机械扰动强化气体水合物快速生成方法的基本原理和特性。依据强化传质传热领域内的新进展,进一步阐述了新型机械扰动强化气体水合物快速生成方法的基本原理和特性,重点综述了流化床、超声波、超重力、撞击流等技术的研究进展。从耗气率、水合物生成速率、总能耗、气体转化率等角度分析评价了各种机械扰动强化气体水合物快速生成方法的优缺点。总体来说,目前各种机械扰动强化气体水合物生成技术仍处于实验室阶段,传统的搅拌、喷淋和鼓泡强化技术生成速率较低;新型的流化床、超声波、超重力和撞击流等技术也存在各种不同的缺点,有待进一步优化改进。同时指出探究微观成核机理、开发新型易固液分离的气体水合物生成系统以及构建水合物反应器评价体系等是未来气体水合物快速生成相关研究中需要进一步解决的问题。

机械扰动富营养水体溶解氧推动力及其数值模拟

选取3种结构相似、倾角和盘面比不同的机械扰动桨叶,安装在3个体积、初始状态相同的试验水池中,在相同的工况下研究其溶氧量和动力学情况。经过47 d后,试验水池的溶氧量相对稳定,稳定后的表层溶氧量平均为6.4、7.1、9.6 mg/L,底层溶氧量平均为6.2、6.9、9.5 mg/L;空白水池的表层和底层溶氧量为5.6、5.3 mg/L。应用Fluent软件对水体运动状态进行数值模拟,并用流速仪进行验证。结果表明,溶解氧的推动力来源于富氧水和贫氧水的相互交换,交换速度越快的桨叶获得的溶解氧越多。

外源有机物料提升农田黑土抗机械扰动能力研究

【目的】为探明外源有机物料是否可以增强农田黑土抗机械扰动能力。【方法】以典型黑土区长期机械作业的农田土壤为研究对象,设置添加3种常见外源有机物料(秸秆、生物炭、猪粪肥)、3个含量梯度(少量、实际还田量、大量)10个处理的室内恒温恒湿培养试验,随后进行4个机械扰动强度(0、500、1500和4500 J)的模拟机械扰动试验,探讨在添加外源有机物料条件下机械扰动对土壤团聚体稳定性的影响。【结果】有机物料种类、添加量以及机械扰动强度显著影响平均重量直径、几何平均直径和团聚体破坏率,添加秸秆后的土壤团聚体平均重量直径分别是生物炭、猪粪肥的1.40、1.23倍;几何平均直径分别是生物炭、猪粪肥的1.22、1.12倍。【结论】添加秸秆可显著增强农田黑土团聚体抗机械扰动能力,添加猪粪肥效果次之,生物炭效果不显著;机械扰动以及有机物料修复均对>1 mm团聚体破坏率作用最为显著,>1 mm团聚体可作为农田黑土抗机械扰动能力以及有机物料添加效果的评价指标。

机械扰动在脑卒中康复的研究进展

脑卒中后容易引起感觉运动障碍,目前已有许多具有针对性的运动康复治疗方法。随着康复机器人技术的发展,机器人辅助治疗技术联合机械扰动成为一种更有效的运动康复疗法。本文介绍了机械扰动的定义以及其应用于脑卒中康复治疗的生理机制,重点探讨了机械扰动在脑卒中康复治疗领域的研究进展,综述了机械扰动在运动控制、姿势反应以及脑卒中康复感觉评估等方面的应用,并进一步展望了机械扰动康复治疗方法未来的发展方向。

六垛南闸闸下淤积加重原因及防淤减淤策略分析

江苏灌溉总渠六垛南闸近年来闸下河道淤积明显加重,通过实测资料分析近年来灌溉总渠水沙条件变化特征及闸下淤积加重的原因,认为潮波变形引起的河口不平衡输沙是闸下淤积的根本成因,近年来上游来水减少及河口侵蚀加剧是闸下淤积加重的主要原因。进而总结了潮汐河口闸下淤积的机理和关键控制因素,并结合挡潮闸冲淤调度实践,提出了六垛南闸闸下清淤的策略和措施,认为下泄流量对闸下河道冲淤平衡起着决定性作用,水力冲淤辅助机械扰动可以大幅提升清淤效率,可作为六垛南闸清淤的常规措施。

微小功率装置改善水质研究

针对目前以大功率曝气和机械增氧等方式治理农村富营养化水体导致能耗高问题,设计底层曝气和机械扰动装置各1套。以氮、磷肥料作为模拟污染源输入,研究在相同污染强度和微小功率作用下各水池水质变化情况。结果显示,底层曝气和机械扰动水池平均溶氧量比空白水池高9.4%和20.1%,总氮含量分别低11.1%和62.5%,总磷含量分别低18.9%和56.3%。通过综合营养指数(TLI)相比可知,底层曝气和机械扰动池水质比对比空白水池的好;对比2个试验装置水池的平均溶氧量可知,机械扰动效果更好。

水平层理发育泥岩取芯卸荷波速研究

对一新建火电厂基岩进行声波测试发现多组钻孔岩块纵波波速小于原位岩体纵波波速的异常现象,与传统认识大相径庭。仔细分析后得出:基岩泥岩段岩性软、水平层理发育,钻孔取芯卸荷带来的应力释放及运输、制样机械扰动使原来紧密闭合的层理面一定程度张开,导致岩块纵波波速大幅减小,出现岩块纵波波速小于岩体纵波波速的异常情况;取芯卸荷效应对岩块纵波波速的影响随弹性模量的增大而减小。

挖泥船吹填土壤密实技术探讨

挖泥船吹填效率高,工程效果明显,但吹填后土地整理周期长,局部区域机械难以进入,给后期土地利用带来较大困扰,增加改造成本,延滞了工程交付时间。本文结合近几年工程实践,探索一种加土壤密实的施工工艺,取得了较好的工程效果。

金鱼藻对不同扰动方式下悬浮物的生理响应

以金鱼藻为研究对象,分析悬浮物不同扰动方式（机械扰动和曝气扰动）、扰动强度以及悬浮物浓度对沉水植物生理特性的影响。结果表明,与曝气扰动相比,机械扰动对金鱼藻生理特性影响显著,搅拌强度的增大,金鱼藻叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和POD活性不断下降,60 r/min时下降最快,搅拌强度与POD活性显著负相关。曝气扰动在前期促进金鱼藻的生长,后期抑制其生长,曝气强度4 m3/h时,金鱼藻生理指标降低最大,曝气强度与金鱼藻生理特性相关性不显著。随悬浮物浓度升高,金鱼藻叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量先升高后下降,金鱼藻生长最适悬浮物浓度为0.4~0.8 g/L。