阻氚用Fe-Al渗铝层表面稳态相Al2O3膜生长机理研究

为阐释Fe-Al渗铝层表面暂态相Al2O3膜向稳态相α-Al2O3膜的转变机理,探索稳态相α-Al2O3膜制备的氧化工艺参数范围,采用掠入射角X射线衍射仪、辉光放电光谱仪、聚焦离子束、透射电镜等,结合热重分析对CLAM钢基体Fe-Al渗铝层在940~980℃、1 Pa^20 kPa参数下的氧化生长行为进行了深入表征与机理分析。研究结果表明,在1 Pa^20 kPa氧分压范围内Al2O3膜生长初期反应速率常数随着氧分压的升高而增大,而后期反应速率常数反而随之下降;采用掠入射角X射线衍射仪对3~180 min氧化不同时期表面Al2O3膜的相结构进行了掠入射角分析,推测Al2O3膜的生长经历了从氧化初期形成暂态相γ-Al2O3(15 min)→过渡态相α-(Al 0.948 Cr 0.052)2O3(30 min)→稳态相α-Al2O3(120~180 min)的演变过程,最短相转变时间约60~90 min,连续Al2O3膜厚度约2000 nm;同时,结合聚焦离子束对30、120 min形成的Al2O3膜表面进行了精确定向切割制样,并采用透射电镜选区电子衍射分析验证了相转变前Al2O3膜结构为过渡态相α-(Al 0.948 Cr 0.052)2O3(113),转变后为稳态相α-Al2O3(113),证实了Cr作为第三组元促进暂态相向稳态相α-Al2O3的转变规律。

血流敏感散相——稳态自由激发序列对小腿动脉成像准确性的研究

目的探讨血流敏感散相—稳态自由激发序列(FSD-SSFP)对小腿动脉狭窄评估的准确性。方法选择2014年7月—2015年7月首都医科大学附属北京安贞医院收治的16例患有下肢动脉疾病的患者,均进行下肢动脉核磁血管造影(MRA)检查,包括FSD-SSFP、增强MRA(CE-MRA)。所有患者在MRA检查前均进行超声检查,MRA检查结束1周内进行数字减影血管造影(DSA)检查。由2名具有5年心血管图像诊断经验的医生对血管狭窄程度进行评价。用Kappa检验分析MRA观察者间的一致性。用受试者工作特性(ROC)曲线比较FSD-SSFPMRA、CE-MRA、CE-MRA联合FSD-SSFP MRA(CE+FSD MRA)以及超声等4种检查方法诊断血管狭窄病变的准确度。结果以DSA为参照,以DSA为参照,FSD-SSFP MRA和CE-MRA均存在过度评价狭窄程度,超声低估狭窄程度。用DSA做参照标准,ROC曲线分析显示CE+FSD MRA曲线下面积最大(0.929),超声曲线下面积最小(0.860)。狭窄划界值为2时能够获得最大敏感度和特异度。结论在患有下肢动脉疾病患者小腿动脉的无创检查中,FSD-SSFP MRA能够提供高质量的诊断图像,无需对比剂,是CE-MRA良好的补充手段。CE+FSD MRA能够提高血管狭窄诊断的准确度。

X-射线成像技术简化并改进了油藏条件下非稳态相对渗透率测量

本文叙述一种已成功应用的X-射线成像技术，这种技术可简化和改进根据岩心非稳态驱替数据计算相对渗透率函数所需要的一种最基础(并且可能最容易出错误)的实验室测量一即排出流体和饱和过程测量。一般在常见的岩心非稳态测试过程中，岩心渗出的流体在到达测量排出液体积或推导排出液体积的装置之前要通过导管下段。为了对上段导管和下段的体积、对流体在岩心流出口与在被测量或观测时的时间差，以及对在测量点和岩心条件比较由于其压力与温度不同而发生的任何体积变化进行补偿，作数据校正是必要的。当排出液不能迅速分离时，测量的复杂性和潜在误差会增加。因此，可能的误差来源包括数据校正所用的方法以及测量排出液所用的方法。数据的种种误差会产生不精确的相对渗透率结果。在岩心驱替过程中在不同时间采集整块岩心的X-射线图像，并使用X-射线成像增强器或类似装置，人们能得到描述岩心内饱和流体体积变化的实时数据。处理这种数据可产生输入到常规非稳态相对渗透率计算的体积数据。排出液数据由于它直接反映这段时间岩心塞内流体饱和度的变化，而这段时间直接和压力测量时间相配，故不需要进行时间校正。该技术大大地简化按油藏条件做的测试，即使排出液分离缓慢或以乳状液存在时也如此。提供一些按油藏条件进行测试的实例来证明该技术。

低渗透气藏纵向缝压裂水平气井稳态产能计算方法

应用保角变换原理,将求解纵向缝压裂水平气井产能的问题转化成相对简单的单向渗流问题,以便于研究裂缝内流动和非裂缝区域拟径向流动对压裂气井产能的影响。在此基础上,综合应用渗流力学理论、质量守衡定律和压力耦合原理,推导出了纵向裂缝内变质量流动时压裂水平气井的产能公式。将计算结果与现场某气井压裂后产量相比,两者吻合程度较好。该方法的计算结果准确性较高,且简单易行,具有一定的推广价值。

基于非稳态DPM模拟研究长压短抽式掘进面粉尘运移规律

建立了长压短抽式通风条件下掘进面巷道模型,采用非稳态离散相模型研究吸风口安设于掘进机上部条件下,巷道内粉尘实时运移与分布规律。模拟结果表明,掘进机附近巷道内存循环风流区域,使得粉尘由掘进机后侧和旁侧流经掘进断面;掘进巷道前部存在高浓度粉尘聚集区域,最高粉尘浓度达到1400 mg/m3以上,开启除尘风机60 s后可使前部粉尘平均浓度由1120 mg/m3降低至815 mg/m3,降幅27%;前50 m巷道内的平均粉尘浓度可由578mg/m3降至268 mg/m3,降幅达53.6%,该布置方式下总体除尘效果良好。

基于机器学习算法的农田挥发氨多传感器阵列检测技术研究

【目的】设计能够快速、低成本、便捷检测农田挥发氨装置。【方法】构建基于二氧化锡(SnO_(2))半导体气体传感器阵列检测系统,并在新鲜空气(氨气质量浓度为0 mg·m^(-3))和氨气质量浓度分别为75.9、151.8、303.6 mg·m^(-3)条件下,以及混合有乙醇的空气、纯乙醇气体(质量浓度为151.8 mg·m^(-3))、混合有氨气的空气和纯氨气气体(质量浓度为151.8 mg·m^(-3))样品下,通过主成分分析法(principal component analysis,PCA)、K-最近邻算法(K-nearest neighbors,KNN)和支持向量机算法(support vector machine,SVM)对多传感器阵列响应稳态阶段和暂态阶段的数据进行分类处理,分析该系统对不同质量浓度氨气和混合气体环境下氨气的区分效果。【结果】该装置能够明显区分不同质量浓度氨气,稳态阶段的主成分1值超过90%。KNN与SVM算法稳态阶段平均准确率超过97%,暂态阶段平均准确率68%,KNN与SVM平均分类准确率为68%。【结论】该多传感器阵列检测系统不需要等待传感器进入稳态阶段便可以读取数据,有助于农田环境中氨气快速和连续检测。

阴极催化层铂载量对低温启动过程的影响

为进一步探究阴极催化层铂载量对燃料电池低温启动过程中传质反应过程及宏观性能特性的影响机制,建立了质子交换膜燃料电池一维多相非等温非稳态低温启动模型,耦合了考虑氧气在催化层多组分中传质阻力的电化学反应动力学模型,考虑了电池多孔介质内水的输运及相变、电化学反应、电渗拖拽、热量传递等过程,研究了阴极催化层铂载量对低温启动过程中电池性能、水含量、冰的体积分数、电池温度等变化的影响。研究结果表明:过小的铂载量不利于低温启动过程的进行,但过高的铂载量又不利于电池性能的提升,0.1 mg/cm 2为最优铂载量;氧气从催化层孔隙向铂表面进行输运的过程存在时间效应;随着铂载量的增加,阴极催化层中冰的最初生成时间推迟,冰的生成速率下降;随着铂载量的增加,阳极催化层和阴极催化层中膜态水含量的分布梯度变小。

束缚水饱和度实验研究

在地层评价中 ,束缚水饱和度是体积法计算储量时的重要参数之一。本文采用 3种方法—吸附法、脱附法及非稳态气驱水法对某气田侏罗系储层致密岩样进行了束缚水饱和度实验研究。文中给出了详细的实验原理、实验方法和实验步骤 ,并对这 3种方法取得的实验结果进行了分析和比较。实验表明 :3种方法测定的束缚水饱和度比较一致 ,且与孔隙度呈负相关关系。综合 3种方法的实验结果 ,得到了该气田侏罗系储层孔隙度与束缚水饱和度之间的相关方程。

特低渗透储层油水渗流特征研究

通过室内实验,研究分析了特低渗透储层岩样启动压力梯度与渗透率的关系,利用建立的恒压法油水测定公式测定了油水相对渗透率曲线,描述了特低渗透储层样品的不同压力梯度对渗流特征的影响。这将为特低渗透储层开发提供理论实验依据,对合理开发特低渗透油田有着十分重要的意义。

差异散射多次波自适应消减法研究

在海上地震资料处理过程中,反射多次波和散射多次波同时存在于地震资料中。由于散射多次波相对于反射多次波的能量弱,且具有时空非稳态特征,难以在常规SRME方法中去除,影响进一步的数据分析工作。将含有这两种多次波的地震数据进行分离并分别做SRME多次波预测,通过自适应衰减方法有效地匹配不同类型多次波,尤其是非稳态的散射多次波。通过sigsbee2B模型的试算,经对比理想无多次波影响的地震数据资料,表明该方法可以有效地同时消除反射多次波和差异散射多次波。

含铝复合推进剂燃烧过程数值模拟

在固体推进剂AP/HTPB燃烧模型基础上,针对含铝复合推进剂,建立包含金属燃料铝的三明治热流耦合气相稳态燃烧数值模型,研究含铝复合推进剂燃烧火焰结构与燃烧特性。仿真结果表明,含铝复合推进剂燃烧火焰结构基本符合BDP三火焰结构模型,同时随压强升高,沿着AP/HTPB及HTPB/Al物质界面形成高温扩散火焰带,峰前火焰不断靠近燃烧截面。

光气合成反应器一维二维模型的对比研究

基于光气合成反应的动力学机理,分别建立了管式光气合成反应器的一维和二维数学模型。对两种数学模型分别采用不同的数值计算方法,得出反应器的床层温度和氯气转化率分布图。改变进料流量和催化剂的装填量,研究两种模型的特征表达和变化规律,对比分析两种模型计算结果。