热作用条件下烟道气与轻质原油混相规律

通过细长管混相驱替实验开展高温高压条件下烟道气与不同类型轻质原油的热混相规律研究。在高温高压条件下烟道气可以与轻质原油实现混相驱替;相同温度条件下,烟道气驱油效率与压力呈近线性关系;相同压力条件下,随温度增加驱油效率先平缓增加,然后急速增加,驱油效率快速达到90%以上,实现混相驱,驱油效率急速增加过程与稀油轻质组分随温度增加发生蒸馏相变有着密切关系;相同压力条件下,原油越轻,烟道气与原油的最小混相温度越低,越容易实现混相,注空气热混相驱替开发效果越好;高温高压条件下轻质原油与烟道气的混相更多体现的是超临界状态的高温相变特征,与常规高压条件下CO_(2)的接触抽提混相存在较大差异。

棉纺混抓棉技术现状及全唛混抓棉技术的创新与突破

为了提高开清棉工序混棉、抓棉的效率和混和均匀性,详述纺纱生产中原料纤维强制性混和、分散性混和的原理以及混和不匀对纺纱品质的影响,分析现有抓棉、混棉机械以及混抓棉技术在功能、纤维品种适应性、纺纱产质量等方面存在的不足,提出实时全唛混抓棉的新概念和新模式,构建实时全唛混抓棉机架构模型,并与现有抓棉机多个技术经济项目进行对比。指出:现有抓棉机及抓棉混棉技术以抓棉为主、粗犷配棉混棉,无法达到强制性混和阶段精细混和的要求;实时全唛混抓棉机,混配在先、混抓结合、以抓带混、精确抓取、精细混棉、精准配比,同时附加多项重要功能,其研发契合行业的技术进步与发展要求,有利于纺纱生产工艺技术的转型升级,通过与整个纺纱工艺流程做系统性的优化、完善和适配,才能发挥其更大的优势潜能。

尾巨桉萌芽林与混交改造林径流水质变化特征

【目的】探讨桉树纯林及桉树混交林坡面径流水质变化特征,揭示水质变化的客观规律,为正确回答和解决桉树人工林水质问题,实现桉树人工林可持续发展提供重要科学依据。【方法】以桉树纯林、桉树×灰木莲混交林(带状混交、行间混交、株间混交)、灰木莲纯林为研究对象,选取对森林水质有关键影响作用的因子,采用连续监测与实验室分析相结合的方法,对比不同栽培模式条件下径流水质变化差异。【结果】1)试验样地坡面径流水pH值、COD、BOD5均达到我国农田灌溉水质标准(GB 5084—2021)对pH值(5.5~8.5)、COD(<150.00 mg·L^(-1))、BOD5(<60.00 mg·L^(-1))浓度的要求;2)桉树纯林坡面径流水中单宁含量(7.77 mg·L^(-1))显著高于其他样地,达到空白对照样地(1.22 mg·L^(-1))的6.4倍,桉树×灰木莲混交后可以有效降低坡面径流水中单宁含量,其中桉树×灰木莲行间混交模式效果最明显;3)桉树和灰木莲纯林坡面径流水中腐殖酸含量均高于混交林,其中桉树×灰木莲带状混交模式更有利于其坡面径流水中腐殖酸含量的降低。【结论】桉树混交模式的营建在保证坡面径流水质主要指标达标的同时能有效降低坡面径流水中单宁及腐殖酸含量,桉树混交栽培模式进一步缓解了桉树纯林对土壤酸碱性及微生物的影响。

玄武岩-聚乙烯醇纤维对再生混凝土抗冻性能的影响

为了推广再生混凝土在高海拔和北方寒冷地区的应用,对单掺、混掺不同体积掺量玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维的再生混凝土进行质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度损失率3项抗冻性能指标的探究,并用SEM对200次冻融循环后混掺纤维再生混凝土进行细观作用机理分析,最后结合响应面法对混掺纤维掺量进行优选。结果显示:外掺纤维能够提高再生混凝土的抗冻性能,而混掺纤维效果优于单掺纤维;2种纤维在试件内部呈网状分布,协同受力,与基体互相约束,很大程度限制了裂缝的扩展和数量;纤维优化结果显示当聚乙烯醇纤维与玄武岩体积掺量分别为0.170%和0.246%时,再生混凝土的抗冻性能最优。研究成果对玄武岩-聚乙烯醇纤维再生混凝土纤维掺量设计具有一定的借鉴意义。

基于混合储能的交直流混联微电网功率分级协调控制策略

针对交直流混联微电网孤岛运行时,仅靠互联变流器协调网间功率无法有效缓解系统频率与电压波动,且单一蓄电池储能难以适用多场景功率需求的问题,提出利用超级电容和蓄电池混合储能的交直流混联微电网功率协调控制策略。将混合储能作为储能子网连接在直流母线上,优先采用超级电容平抑交直流子网内功率波动,提出以储能荷电状态来划分五种工作模式的改进混合储能控制策略。兼顾超级电容快速响应特性和减少互联变流器的频繁起动,根据直流子网电压和交流子网频率波动程度,提出功率自治和功率互济工况的两级分层协调控制策略。通过设计混合储能处于不同工作模式的网间功率互济场景,仿真证明了所提混合储能和互联变流器协调控制策略能够平抑各子网负荷功率波动。

风沙土混拌刀具的改良设计与试验

为解决风沙土改良设备研制中存在的核心问题,探讨混拌刀具与风沙土-改土材料间相互作用机理,以国标旋耕刀IT245为基础,分析其作用原理,在此基础上设计了专用于风沙土改良的混拌刀具,通过离散元仿真模拟及室内沙槽试验,以改土材料体积比为评价指标对国标刀及专用刀具5层深度下的混拌效果进行分析。结果显示,风沙土混拌刀具偏转角度越大,改土材料体积比越大,当深度150—120 mm、偏转角为60°时达到最大值(35.67%);风沙土混拌刀具弯折角越大,改土材料体积比越大,当深度150—120 mm、弯折角为130°时达到最大值(36.02%)。风沙土混拌刀具与国标旋耕刀IT245混拌效果相比,深度越浅,改土材料体积比越大,混合效果越好,在深度90—60、60—30 mm时,偏转角60°的风沙土混拌刀具作业后改土材料体积比分别比IT245增加了3.19%、5.11%。研究结果为风沙土混拌刀具及风沙土治理机械的设计与优化提供依据。

基于同态加密的区块链混币方案

区块链混币技术是一种保护交易隐私、实现交易的不可链接性的重要方案。然而,其结合了Pedersen承诺的验证过程,需要数百字节的空间开销,极大地降低了可用性。利用国密SM2算法、同态加密和混淆地址,提出了一种新的区块链混币方案。该方案通过使用EC-ElGamal半同态加密技术加密交易金额,在链上交易过程中完全隐藏交易金额,将隐藏金额后的交易进行两次验证和一次重随机化后发送到一次性的混淆地址中,打破交易发起方和接收方的联系,实现了交易的不可链接性和不可追踪性。所提方案能够有效提高交易数据隐私保护的强度,增强对分析攻击、密钥重放攻击和女巫攻击的抵抗能力,同时单次交易的空间占用减少了82.25%,交易吞吐量显著提高。

基于SMX静态混合器的天然气掺氢流动影响研究

为了获取均匀的天然气掺氢混合气,确保掺氢燃气管道稳定、安全输送,采用数值模拟与试验相结合的方法研究了天然气与氢气在SMX静态混合器中的掺混特性及影响因素,详细分析了掺混单元数量、运行工况和掺氢体积比等因素对掺混性能的影响。研究结果表明,氢气与天然气的混合主要依赖于混合单元不断改变流动状态,实现左旋和右旋相互交替,达到均匀混合。流动损失主要取决于静态混合器内流动速度,综合考虑SMX静态混合器的压力损失和混合均匀度性能指标,采用4个掺混单元、进口气流速度10 m/s是一个优选方案。此外,增大掺氢体积比和加长流经混合器出口下游管道长度均有利于提升氢气和天然气掺混均匀度,要结合燃气管道的具体情况来确定掺氢体积比的合理范围。

组合梁栓钉对高性能混凝土约束收缩效应研究

为探究高性能混凝土在栓钉约束作用下的收缩特征及开裂行为,制作了钢-混凝土组合构件,通过试验研究了不同栓钉因素对高性能混凝土约束收缩应变、约束度及开裂风险的影响规律,运用正交试验方法研究了栓钉直径、间距、高度对高性能混凝土约束收缩的影响,得到了主要敏感因素。结果表明:高性能混凝土较普通混凝土的约束收缩应变发展趋势更为平滑;各栓钉因素对约束收缩的敏感性影响的主次顺序依次为直径、间距、高度;混凝土收缩在组合梁高度方向上呈现出一定的收缩梯度,混凝土约束收缩应变随高度增加而增大,但栓钉高度在30 mm处、间距在75 mm处、直径在150 mm处对高性能混凝土约束收缩几乎没有影响;栓钉对混凝土的约束作用可定义为3个阶段,即约束增强阶段、约束下降阶段和约束稳定阶段;组合梁构件最大开裂风险发生在栓钉的根部,当栓钉间距由150 mm减少到75 mm,直径由13 mm增加到22 mm时,最大开裂风险分别增加了20.03%和36.05%,栓钉高度的改变对最大开裂风险没有影响;采用高性能混凝土以及直径小、高度高的栓钉布置方式可以有效减小混凝土的收缩及开裂风险。

数字化转型背景下双线混融教学变革框架

随着数字化转型战略的持续推进和智能技术的迭代更新,课堂场域和教学方式发生深刻变革。技术进步、产业驱动和教育创新,推动着数字技术和教育教学的深度融合,催生出“双线混融教学”。双线混融教学以数字化转型为起点,以新型建构主义理论为变革依据,以融合共生为目标,以线上与线下边界消融、跨界学习生态圈形成和人技共智赋能教育减负增效为愿景。基于智能技术演进逻辑,引入职业教育教学场景,其基本架构可以从搭建虚拟现实混融学习空间、创建互联共享混融资源体系、营造多元互动混融交互场域、创生动态服务混融管理模式、构建人机协同混融评价模型五个方面进行微观分析和应用设想,为双线混融教学落地实施提供变革框架,赋能教育数字化转型和高质量发展。

钢-植物纤维混掺增强混凝土力学性能研究

在混凝土中加入外掺纤维材料可以有效改善混凝土的力学性能,几种外掺纤维通过一定的比例混掺增强混凝土的力学性能相比单一纤维单掺入有更好的增强效果。植物纤维广泛存在于自然界,且有产量大、易获取、环保且可再生等优点。选取竹纤维、剑麻和黄麻3种植物纤维与钢纤维混掺,通过试验分析钢-植物纤维混掺对混凝土劈裂抗拉、抗剪以及抗冲击性能的增强效果,并与单掺钢纤维进行对比分析,验证了钢-植物纤维增强混凝土力学性能的可靠性。同时通过对3种植物纤维与钢纤维混掺的掺入量和配合比进行影响分析,提出了钢-植物纤维混掺增强混凝土的优化方案,并提出响应掺入量、配合比的建议值,为试验研究和工程应用提供借鉴和参考。

植物纤维增强混凝土力学性能试验研究

以剑麻纤维、黄麻纤维和竹纤维为增强体,研究了植物纤维对混凝土的抗压、抗折等力学性能的增强效果,以及植物纤维的长度、掺入量和纤维分布对增强效果的影响,并与聚丙烯纤维增强效果进行对比分析。试验证明:植物纤维对混凝土抗压强度的影响可忽略不计,但对混凝土抗折强度产生重要影响。剑麻纤维(长度20 mm,体积分数1.5%)、竹纤维(长度10 mm,体积分数1.0%)和黄麻纤维(长度10 mm,体积分数1.5%)增强效果均较好,竹纤维增强效果优于其他两种植物纤维。植物纤维混掺增强效果优于单一植物纤维增强效果,总体积分数1.5%的“剑麻纤维—黄麻纤维—竹纤维”混掺增强效果最好。

共混比对聚氨酯/硅橡胶导电材料力学性能和热性能的影响

聚合物共混是将两种或多种具有不同比例的聚合物混合制备成具有特定性能的新材料的一种工业方法。该技术的优点是可使用现有设备和技术加工,操作简便。硅橡胶由于其氧化硅特性,如热稳定性、优异的力学性能和耐化学品、天候和臭氧等,已广泛应用于各种工业领域。通常,聚氨酯(PU)主链主要由氨酯化合物组成。

混交比例对桉树-乡土树种混交林优势树种叶片资源获取性状的影响

桉树-乡土树种混交林在提高林分生产力和生态系统功能等方面具有较大潜力。该研究以南亚热带4种桉树-乡土树种混交林(桉树与乡土树种混交比例分别为5׃5、6׃4、7׃3、8׃2)和桉树纯林为研究对象,研究了3种优势乡土树种华润楠(Machilus chinensis)、阴香(Cinnamomum burmannii)、灰木莲(Manglietia glauca)和速生树种尾叶桉(Eucalyptus urophylla)的叶片生理、结构和化学性状在不同比例混交林中的差异。结果表明,4优势造林树种的叶片性状存在明显的种间差异,其中灰木莲的比叶面积(SLA)、光合磷利用效率(PPUE)、单位质量叶片最大光合速率(A_(mass))和蒸腾速率(T_(mass))以及叶片养分含量最高,说明灰木莲采取资源获取型的生态策略;尾叶桉的SLA、A_(mass)、T_(mass)及叶片养分含量最低,但具有最高的PPUE,说明尾叶桉兼顾了资源获取型和保守型的物种特征。灰木莲与尾叶桉在SLA、A_(mass)、T_(mass)、PPUE、叶片氮含量和氮磷比等叶片性状上几乎没有任何重叠,说明灰木莲与尾叶桉之间的叶片资源利用高度互补,可能是与尾叶桉混交的理想树种。物种水平上,灰木莲叶片氮含量、华润楠叶片磷含量以及干季时阴香叶片A_(mass)和PPUE随乡土树种混交比例增加有增加的趋势,但总体上树种混交比例对于4造林树种的叶片结构、化学和生理性状的影响不大;林分水平上,桉树-乡土树种混交林的比叶面积、光合能力以及叶片氮磷比显著高于尾叶桉纯林,说明桉树与乡土树种混交能够提高林分整体的光捕获和光合能力,但同时也加剧了植物生长的磷限制。因此,建议在未来南亚热带桉树人工林的构建与改造中,应优先挑选与桉树资源利用互补并能够优化混交林磷素循环利用的乡土树种。

混交对杉木和山杜英混交林生长、结构和生产力的影响

为探究杉木(Cunninghamia lanceolata)与山杜英(Elaeocarpus sylvestris)的混交效应,以景德镇枫树山林场20年生杉木纯林、山杜英纯林和杉木-山杜英混交林为研究对象,每种林分类型设置3种坡位(上坡、中坡和下坡),分析树种混交对林分生长的影响,并分别探究混交效应对立地条件和生境因子的响应。结果表明:混交林蓄积较预期蓄积增加5%,表现略微增产;混交林中杉木蓄积较杉木纯林增加15%,混交林中山杜英蓄积较山杜英纯林减少13%。相对于纯林,两树种直径分布特征对混交的响应呈相反趋势,混交林中杉木直径分布峰值向高阶移动,而混交林中山杜英直径分布峰值向低阶移动。混交林及其纯林粗根直径-胸径的异速生长分析表明,混交林中杉木生长侧重于树干生长,而山杜英生长侧重于根系生长;无论林型和树种,坡位由上到下,林木生长会侧重于树干生长。杉木-山杜英混交效应与地位指数呈显著负相关(P<0.05),土壤有效磷是混交林生长的主要限制因子。杉木与山杜英混交可促进林分生长,且混交林对较差立地条件有更好的适应性。

降混剂对二氧化碳在稠油中的溶解度和最小混相压力的影响

针对CO_(2)驱油过程中,稠油体系与CO_(2)难混相,最小混相压力高于地层破裂压力的问题,对CO_(2)与原油的混合体系进行了分子模拟,考察了降混剂种类和加量、温度、压力的影响。由径向分布函数得到混相过程中CO_(2)分子及沥青质分子的聚集程度,进而明确各类分子的分散状态,分析其作用机理。在此基础上,开展高温高压PVT相态实验,测定CO_(2)与原油混合体系中添加不同降混剂后的体积膨胀系数和CO_(2)溶解度,对分子模拟结果进行验证。最后,对柠檬酸三甲酯、苯甲醇、苯甲酸乙酯3种降混剂进行优选,得到最优复配配方,并通过细管实验评价其降混性能。分子模拟结果表明,柠檬酸三甲酯的降混效果最为显著,可有效增大CO_(2)分子间的聚集程度,降低沥青质分子间的聚集程度;在高压(6.90 MPa)低温(308.15 K)的条件下,降混剂更能发挥其作用。PVT相态实验结果表明,0.23%柠檬酸三甲酯的增溶与增膨作用最佳,与分子模拟结果一致。降混剂最优复配配方为80%柠檬酸三甲酯+20%苯甲酸乙酯。在原油-CO_(2)体系中加入0.23%复配降混剂,最小混相压力降幅为21.47%,CO_(2)溶解度和原油采收率提高。降混剂含有亲油的烃类基团和亲CO_(2)的酯基,不仅能与原油体系中的极性分子结合,拆散各沥青分子的聚集体,同时在双亲性能作用下,能吸附在原油与CO_(2)的界面上,降低原油与CO_(2)的界面张力,进而降低最小混相压力。

特征参数对微混喷嘴内燃料与空气混合均匀性影响

由于微混喷嘴尺寸小、数量多且无旋流的结构特点,微混燃烧室结构可能形成新的设计准则。为探究微混喷嘴的混合特性优化方法,提取微混喷嘴内雷诺数、相对预混长度、射流动量比等特征参数,通过大涡模拟模型研究其对混合均匀性的影响规律。结果表明:微混喷嘴内预混距离增加,燃料与空气的掺混空间扩大,混合特性明显提升;在较大的射流动量比下,燃料与空气掺混更加剧烈,混合质量上升;燃料入口流速对于喷嘴混合性能的影响并不明显;雷诺数大于1×10^(5)时,喷嘴内流动达到第二自模化区,混合均匀度不再随雷诺数的变化而改变。通过特征参数对喷嘴的混合均匀度进行拟合,所得公式可在当量比为0.5~1.0、雷诺数大于1×10^(5)及入口空气温度为18~818℃时对混合均匀度进行准确预测。该公式可对微混喷嘴的混合特性进行初步计算,并为其结构设计提供参考经验。

CO_(2)混相驱胶质、沥青质析出规律——以东河6油藏为例

掌握油田原油在注CO_(2)过程中是否混相及油层沥青质的沉淀规律具有重要意义。设计了一套高温、高压混相及沉淀实验装置,并开展CO_(2)混相驱胶质、沥青质析出规律的实验研究,模拟东河6油藏注气开采过程,判断注入气体与地层流体是否达到混相,表征油层内胶质、沥青质的析出规律。实验结果表明:东河6油藏注CO_(2)驱提采机理为一次混相;沥青质相对沉淀量随CO_(2)注入比例的增加而迅速增加后又缓慢减少,胶质相对沉淀量随注入比例的增加先降低后增加;注CO_(2)后降压衰竭开采优先采出饱和烃,油层原油沥青质含量迅速增加。东河6油藏注CO_(2)驱保持最低混相压力45.4 MPa以上开采,可提高驱替效率,减少开采过程中胶质、沥青质的析出,提高原油采收率。研究结果可为注CO_(2)油藏提供一种混相压力及沥青质沉淀测定的方法,支撑注CO_(2)油藏开发方案的制定。

不同混交模式下幼龄桉树混交林的生长和水土流失特征研究

设计尾巨桉×红椿和大花序桉×闽楠的垂直、水平、块状三种混交方式的试验林,以研究不同混交模式下桉树混交林的生长和水土流失规律。结果表明:1年生尾巨桉、红椿、大花序桉和闽楠分别在水平、块状、块状和水平混交模式下的树高增长率最大,依次为1560.00%、863.33%、457.50%和6.67%,因此水平混交模式和块状混交模式的林分树高生长效果较好。在尾巨桉×红椿和大花序桉×闽楠两种林分中的月均地表径流以块状混交模式最少,分别是107.72 L和215.24 L,月均土壤流失以块状混交模式较少,分别是4.95 kg和7.25 kg,因此块状混交模式对水土保持的效果较优于垂直混交模式和水平混交模式。综合考虑,采用块状混交模式效果最好。

苜蓿与老芒麦混播对牧草产量及土壤养分的影响

为获得持续高产及土壤肥力显著改善的豆禾混播人工草地,选择建植第三年的青牧1号老芒麦(Elymus sibiricus cv.Qingmu No.1)和清水紫花苜蓿(Medicago sativa cv.Qingshui)混播草地,对不同豆禾混播比例(2∶4、2∶5、2∶6、2∶7和2∶8)及播种方式(同行和间行)下牧草干草产量及土壤肥力特性进行综合评价,以获得最优种植模式。结果表明:混播方式与比例对牧草产量有极显著影响,其中,豆禾比2∶4同行混播干草产量最高,较老芒麦单播提高了7倍;各处理的土壤有机质含量无显著差异,但当豆禾比为2∶5时,同行混播的土壤全氮和间行混播的碱解氮含量显著高于其他混播处理,且分别较老芒麦单播显著增加80.00%和21.99%,其间行混播较苜蓿单播碱解氮含量显著增加17.47%;随着混播比例中老芒麦占比增高,土壤有效磷含量变化显著,其中豆禾比2∶8间行混播有效磷含量较老芒麦和苜蓿单播分别提高了1.4倍和2.4倍,豆禾比2∶7间行混播有效磷含量较苜蓿单播提高了1.7倍;豆禾比2∶6同行和间行混播全钾含量较苜蓿单播分别增加12.55%、9.04%,其速效钾含量显著高于单播,较苜蓿单播分别提高9.95%、8.95%,较老芒麦单播分别提高13.32%、11.26%;灰色关联度综合分析表明,混播处理均优于单播处理,其中豆禾比2∶5和2∶6同行混播模式相对较优。