基于数字图像处理的盐溶液过饱和比与结晶压力测量方法

溶液过饱和比和结晶压力是研究多孔材料结晶破坏效应的主要参数,但目前没有很好的手段直接测量溶液过饱和比。观察溶液结晶现象发现,溶液结晶前后图像灰度会发生明显变化,因此本文提出一种基于数字图像处理(DIP)技术的盐结晶过饱和比和结晶压力的测量方法。该方法以图像为基础,得出灰度值与溶液浓度的关系,运用MATLAB软件绘出溶液过饱和比和结晶压力分布图。以Na_(2)SO_(4)溶液和NaCl溶液的结晶行为为例,得到Na_(2)SO_(4)溶液与NaCl溶液结晶的初始过饱和比在1.1~1.3,进一步计算了Na_(2)SO_(4)和NaCl的结晶压力理论值。Na_(2)SO_(4)和NaCl结晶破坏效应的差异与二者不同的结晶行为有关,Na_(2)SO_(4)晶体的蠕变生长行为导致其更具破坏性。

一种改进的DMT云凝结核计数器过饱和比标定方法

提出一种改进的标定云凝结核计数器中等效过饱和比的方法。相对于DMT公司的标定方法,该方法在流程和数据处理方面都做了改进。标定时观测完整的硫酸铵活化率曲线,通过高斯误差函数拟合的方法确定硫酸铵活化的临界粒径,从而减少标定结果的误差。根据该方法,用户可自行对DMT云凝结核计数器云室过饱和比进行周期性的检验和标定,保证高质量的云凝结核观测。

膜进样质谱仪法在测量水体中过饱和溶解氮气的应用研究

高坝泄洪会导致水中溶解气体过饱和,使鱼类患气泡病甚至死亡。为探究大坝泄洪条件下,真实水体中的过饱和溶解氮的生成及其随泄洪条件的时空变化规律,利用膜进样质谱仪开展向家坝水电站泄洪条件下溶解氮的测量。结果表明,野外条件下采样运输过程中溶解气体的释放损失,导致膜进样质谱仪测量得到的溶解氮含量比通过利用总溶解气体和溶解氧的现场实测值计算得到的溶解氮含量低;利用质谱仪测量得到的溶解氮测值与总溶解气体测值之间同增的趋势性较好,但溶解氮测值与溶解氧测值之间相关关系较差。总结下来,向家坝电站泄洪导致坝下溶解氮、溶解氧和总溶解气体均达到过饱和,溶解气体饱和度在横向上基本均匀分布;受上游溪洛渡泄洪影响,向家坝坝前仍保持一定程度的溶解气体过饱和,并在垂向上表现出不均匀分布;泄洪生成的溶解气体饱和度随泄洪流量的增大而增大。为保证测量精度,建议原位开展测量,避免采样后长距离运输造成溶解气体的损失;在测量条件不满足的情况下,建议测量总溶解气体和溶解氧后进行溶解氮值换算。

微孔曝气作用下过饱和溶解气体的释放特性研究

水温上升、光合作用、高坝泄流等过程均可能产生溶解气体过饱和问题,会影响河流和其他水体中鱼类的生物多样性。曝气技术已被证实能够显著促进过饱和TDG(total dissolved gas)、DO及DN等气体的释放,是一种减缓过饱水体影响的重要方法。使用针孔曝气盘和微孔曝气管进行了不同曝气量、曝气水深条件下的过饱和溶解气体释放试验,探究过饱和溶解气体释放规律。试验结果表明微孔曝气作用下过饱和TDG、DO及DN的释放过程符合一阶动力学方程,所有试验工况的过饱和DO能够释放到平衡状态,而过饱和DN的释放速率缓慢,且长时间无法达到平衡状态,呈现k_(DO)>k_(TDG)>k_(DN);过饱和TDG、DO及DN的释放系数随曝气量的增加而增加,随曝气水深的增加而减小,相同曝气量、曝气水深下使用微孔曝气管对过饱和TDG、DO及DN的释放效果是明显优于针孔曝气盘的。使用二元线性回归模型建立了微孔曝气作用下过饱和TDG、DO及DN的释放系数关系式,能较好地预测kTDG,相关系数R2达到0.958。研究揭示了微孔曝气作用下过饱和溶解气体的释放特性,为曝气技术减缓过饱和溶解气体影响提供一定的参考价值。

井盐水培育轮虫过程中碳酸钙浓度过饱和的危害及防控方法的研究

为探究自然海水、井盐水混合自然海水两种水体下轮虫产量差别,提高轮虫的单产水平,找到限制轮虫产量的环境影响因子,试验选择盘锦光合蟹业有限公司三角洲基地12排5个自然海水轮虫池塘和18排5个自然海水与井盐水混合的轮虫池塘进行调查,井盐水的量占总量的比例≥50%,连续监测15 d水温、pH值的变化,定期测定水体的理化指标,包括碱度、盐度、钙离子,计算晶型CaCO_(3)·H_(2)O临界突变的饱和度指数,并跟踪记录各池轮虫总产量。结果显示,对比自然海水池塘,井盐水混合池塘更易发生水质突变,且突变次数明显增多,平均自然海水为0.4±0.49次,井盐水混合池塘为2.6±0.49次。井盐水混合池塘碱度普遍较高,平均(4.18±0.10)mmol/L,自然海水为(2.63±0.22)mmol/L。添加井盐水的池塘,轮虫产量显著低于正常轮虫池(P<0.01),平均每亩产量低25万kg左右。研究结果显示,在轮虫池大量混合井盐水会使水体突变增多,最终导致轮虫大量减产。

水坝泄水气体过饱和对鱼类影响及减缓技术研究综述

水坝泄水总溶解气体(total dissolved gas,TDG)过饱和可导致鱼类患气泡病甚至死亡,给水生态系统健康带来严重危害。近年来随着中国越来越多的高坝工程投入运行,水坝泄水气体过饱和对鱼类影响逐渐成为制约高坝泄水安全运行的重要生态风险。本文通过对国内外研究文献的梳理分析,结合研究团队近年来在该领域的研究成果,从鱼类耐受性响应、过饱和TDG规律、减缓技术以及发展动态等几个方面对水坝泄水气体过饱和对鱼类影响及减缓技术研究开展了回顾分析。首先面向中国长江上游特有鱼类保护需求,分析了溶解气体过饱和危害以及不同特征鱼类对溶解气体过饱和的躲避能力和耐受规律。在此基础上,从过饱和TDG生成和释放角度,揭示了水坝泄水溶解气体过饱和规律及其模拟预测方法,从工程措施、调度措施和生态功能利用措施三方面阐述了过饱和气体减缓技术及其工程应用现状。基于中国高坝工程泄水生态安全需求,开展了国内外发展动态分析,指出进一步深入揭示高坝泄水气体过饱和机制、完善和发展高坝泄水过饱和气体预测方法和技术、加强和深化过饱和TDG减缓技术的工程可行性研究、实施基于减缓过饱和TDG影响的流域梯级多目标优化调度、推进中国关于鱼类对过饱和TDG耐受标准的建立是当前面临的关键问题与技术挑战。本文成果旨在解决水坝泄水气体过饱和问题以及高坝运行生态安全保障研究提供思路借鉴和科学依据。

木犀草素过饱和自乳化释药系统的制备与大鼠药动学的研究

目的制备木犀草素过饱和自微乳化给药系统(luteolin supersaturation self microemulsifying drug delivery system,LUT-S-SMEDDS),以提高木犀草素的口服生物利用度。方法根据木犀草素在不同种类油相、乳化剂和助乳化剂中的溶解度、配伍相容性以及伪三元相图确定了LUT-SMEDDS的处方,并加入沉淀抑制剂制备成LUT-S-SMEDDS;评价了LUT-SMEDDS和LUT-S-SMEDDS的理化性质;比较了LUT-混悬剂、LUT-SMEDDS和LUT-S-SMEDDS经大鼠口服后体内药动学。结果选择单亚油酸甘油酯(maisine)为油相,辛酸/癸酸聚乙二醇甘油酯(labrasol)为乳化剂,二乙二醇单乙基醚(transcutol,HP)为助乳化剂,配比为体积比4∶4.5∶1.5,制备的LUT-SMEDDS和LUT-S-SMEDDS具有较强的自乳化性和分散稳定性;使用Soluplus作为沉淀抑制剂制备的LUT-S-SMEDDS可以在长时间内维持药物处于较高浓度状态;与LUT-混悬剂和LUT-SMEDDS相比,LUT-S-SMEDDS显著提高了大鼠的口服生物利用度。结论将木犀草素制备成过饱和自乳化释药系统,可加快药物溶出,抑制药物析晶,显著提高药物口服生物利用度。

泄洪强度对深水库区过饱和TDG输移影响研究

随着金沙江上游梯级水库的建设运行,高坝泄洪导致的总溶解气体(TDG)过饱和问题较为突出,且不同泄洪强度下,过饱和TDG在深水水库中的输移特性尚不明晰。采用原型观测和立面二维数学模型相结合的研究手段,分析了不同泄洪强度情景下溪洛渡-向家坝区间过饱和TDG输移规律。结果表明:溪洛渡水库泄洪流量与泄洪时长驱动向家坝库区过饱和TDG输移衰减过程,过饱和TDG输移速率随泄洪流量及泄洪时间增大而加快,最快可达21.25 km/d;溪洛渡水库泄洪流量增加导致库区内部累积的过饱和TDG总量增加,衰减速率降低;在设计工况背景下,过饱和TDG衰减速率随泄洪时间增加而降低,当溪洛渡水库持续泄洪约24 h后,向家坝库区TDG过饱和状态趋于稳定,衰减速率最低仅为0.74%/d。

载体-抑晶剂多元体系过饱和环孢素固体分散体的制备及体外溶出研究

目的 制备载体-抑晶剂多元体系过饱和环孢素固体分散体,并对其进行体外溶出研究。方法 采用热熔挤出技术,分别以HME专用辅料AFFINISOL HPMC 15LV、HPMC 100LV、聚乙烯吡咯烷酮VA64为载体,泊洛沙姆188、羟丙甲纤维素(HPMC E5)、聚乙烯己内酰胺-聚乙酸乙烯酯-聚乙二醇接枝共聚物(Soluplus)为抑晶辅料,制备单元及多元体系固体分散体。利用粉未X射线衍射法(PXRD)与差示扫描量热法(DSC)对其进行物相表征,并通过体外模拟过饱和溶出试验对聚合物的过饱和增溶能力、抑晶剂的抑晶效果进行考察。结果 结果表明,HPMC 100LV型号聚合物在过饱和增溶上具有较强优势。析晶抑制能力表现为泊洛沙姆188> HPMC E5> Soluplus,且抑晶剂联合用量在药物的0.5倍时抑晶效果最优。结论本研究构建了载体-抑晶剂多元体系固体分散体,可为进一步解决难溶性药物在胃肠道析出及过饱和释药系统的开发提供理论指导。

基于轨迹数据的过饱和信号路口排队长度分析

针对交通过饱和情况,利用网联车轨迹数据提供的车辆到达和停车位置等信息,提出一种基于交通冲击波的周期初始队列长度和最大排队长度的估计方法。基于网联车车辆轨迹确定车辆到达时刻、排队时刻、启动时刻及驶离时刻4个临界点的时空数据,并根据时空信息建立到达率估计模型,运用冲击波理论对每个周期初始队列长度及最大排队长度进行估计,应用微观交通仿真软件SUMO对模型进行仿真验证。实验结果表明:在网联车渗透率不低于20%的情况下,当v/c=1.0(v为实际交通流量,c为道路通行能力)时,初始队列长度MAE值小于6.5 m,MAPE值小于10%,最大排队长度的MAE值小于16.0 m,MAPE值小于11%,说明基于车辆轨迹的交叉口排队长度估计模型能够较为有效地估计过饱和交叉口的最大排队长度和初始队列长度。

曝气对过饱和溶解氧消散过程影响的试验研究

为了促进曝气技术在减缓过饱和溶解氧(DO)影响中的应用,设计开展了无曝气工况和曝气工况下的过饱和DO释放试验,研究了曝气对过饱和DO消散过程的影响规律,分析了不同曝气条件下过饱和DO的释放过程和释放系数。试验结果表明,曝气能显著促进过饱和DO的消散,曝气工况下DO饱和度从170%左右消散至105%左右所需时间均小于11 min,而无曝气工况下所需时间最少为240 min;过饱和DO释放系数随曝气量的增大而增大,随曝气水深的增大而减小,与曝气孔径呈现较强的负相关幂函数关系。根据曝气对过饱和DO的释放规律建立了过饱和DO释放系数与曝气条件的定量关系,通过量纲分析建立了过饱和DO释放系数与曝气条件、模型尺寸、流体参数之间的定量关系,两种定量关系中,后者的均方根误差和平均绝对误差较小、相关系数较高,且参数较易获取,因此实用性更好。

曝气对过饱和总溶解气体传质系数计算与分析研究

过饱和总溶解气体(TDG)主要由高坝溢洪道泄流、植物光合作用产氧过剩和水温剧增等方式引起,这可能直接导致鱼类和水生生物患有“气泡病”(GBD)甚至死亡。为探索减缓过饱和TDG不利影响的措施,采用两种类型的漩混曝气盘对过饱和TDG释放进行试验。结果表明,在不同曝气条件下,漩混曝气方式对过饱和TDG释放有明显的促进作用,其作用效果略强于针孔曝气方式,且曝气速率对过饱和TDG传质系数影响最大,曝气深度次之,曝气直径最小,并获得了过饱和TDG传质系数与曝气速率、曝气直径和曝气深度的关系式,且其误差平均在±6.25%以内。研究结果为减缓过饱和TDG的不利影响提供了数据基础。

基于格子Boltzmann方法的航道整治建筑物影响下过饱和总溶解气体输移释放规律

基于双分布函数-浅水Lattice Boltzmann方法,建立了过饱和总溶解气体(TDG)输移模型,研究某电站下游航道整治建筑物对河道内TDG输移规律的影响。结果显示,整治建筑物的修建对主流区流态和TDG变化影响较小;航道整治建筑物对河道过饱和TDG时空分布的影响主要表征于整治建筑物局部区域范围内,整治建筑物坝田回流区流速降低,水体传质减弱,从而导致TDG浓度降低且低浓度区域面积增加,可以为鱼类提供一定避难空间。该研究为水体中TDG输移扩散的研究提供了一种新的方法,同时为改善电站泄水导致TDG过饱和对鱼类的不良影响和建设生态水道提供科学依据。

礁灰岩油藏水平井过饱和充填自适应控水技术

针对底水能量充足、裂缝高度发育的礁灰岩油藏,在使用水平井开发的过程中出现含水上升快、开发效果差的问题。在现有控水工艺适应性和应用效果分析基础上,研究形成了包括采用配套研发的充填管柱实现裂缝过饱和充填、优选选择性控水颗粒对水平井筒与井眼之间环空进行封隔和使用电动流入控制装置(Automatic Inflow Control Device,AICD)控水工具实现水平井分段自适应控水的水平井过饱和充填自适应控水技术。通过数值模拟软件形成控水工具优化设计方案并进行现场试验,现场试验表明该技术控水效果明显。该控水技术对裂缝型底水油藏的高效开发具有借鉴意义。

过饱和状态下的城市交通信号控制优化方法研究

随着机动车保有量的增加,城市交通拥堵现象日益严重,高峰期部分路段或区域常呈现过饱和状态。与此同时,由于不同区域交通分布不均匀,导致部分道路资源浪费。目前,大部分交通信号灯配时控制策略都针对非饱和交叉口,当道路处于过饱和状态时,路网交通效率显著降低。另外,区域路网的信号灯协调优化配时研究较少,尤其过饱和区域路网交通信号控制仍是公开的难题,急需寻求智能优化控制方法。

四钼酸铵在过饱和溶液中的成核研究(英文)

本文根据经典均匀成核理论,分别研究了硝酸酸沉和盐酸酸沉制备的四钼酸铵过饱和溶液的成核过程,并讨论了过饱和比和温度对成核速率及成核机制的影响。研究结果表明,无论是硝酸酸沉还是盐酸酸沉,四钼酸铵过饱和溶液的成核速率均随过饱和比和温度的升高而增大;固液界面张力、临界半径及临界成核自由能均随温度的升高而减小。比较硝酸酸沉和盐酸酸沉四钼酸铵过饱和溶液的成核速率,发现后者的成核速率比前者大。

含沙量对过饱和总溶解气体释放过程影响分析

高坝泄水常为高含沙水流,对含沙水体过饱和总溶解气体(TDG)释放规律的研究具有重要的理论和现实意义。为探讨泥沙含量以及紊动强度等特性对过饱和TDG释放过程的影响,设计了静置水柱、搅拌诱发紊动以及明渠水流3种实验条件,通过对不同含沙量工况下过饱和TDG释放过程的观测研究,分别计算各工况下的释放系数。结果表明,泥沙含量和紊动强度均对过饱和TDG的释放起着促进作用,而且随着含沙量和紊动强度的增大,释放系数逐渐增大。本研究对于过饱和TDG数值模拟研究中释放系数的取值具有指导意义,同时也可为过饱和TDG影响的减缓措施研究提供基础数据和参考依据。

紫坪铺坝下游过饱和溶解气体原型观测研究

在总结国内外关于水电站大坝下游总溶解气体(TDG)过饱和问题的研究现状的基础上,对紫坪铺坝下游河段的过饱和气体进行了原型观测,指出下泄流量与下游TDG饱和度有着较好的相关关系;河道水深是影响过饱和气体消减速率的重要因素;在同样单宽流量下,含沙水体比清水有更高的TDG饱和度。这一研究为更深入的开展高坝下游过饱和溶解气体的产生及消减过程理论研究提供了依据,对高坝下游水生生物保护具有重要作用。

硼酸镁过饱和水溶液稀释和酸化过程中的Raman光谱

用纯水和恒沸点盐酸对六硼酸镁过饱和水溶液进行稀释和酸化，使用激光Ｒａｍａｎ光谱记录反应过程。对光谱峰进行归属。讨论了溶液中含硼量和ｐＨ值对硼氧配阴离子存在形式的影响，对多聚硼氧配阴离子在溶液中的存在形式及其相互作用机理进行了初步探讨。

机械合金化形成的Fe-Cu纳米晶过饱和固溶体的硬化及软化

用机械合金化方法，在不互溶的Fe－Cu二元系的富Fe端和富Cu端，分别制备出bcc和fcc结构的纳米晶过饱和固溶体，用X射线衍射和显微硬度分析等方法，系统研究了晶粒尺寸、溶质原子含量等因素对Fe－Cu纳米晶过饱和固溶体硬度的影响，结果表明，在富Cu端形成的fcc纳米晶过饱和固溶体的硬度，随溶质原子Fe含量的增加而升高，而在富Fe端形成的bcc纳米晶过饱和固溶体的硬度，随溶质原子Cu含量的增加而下降，根据纳米晶过饱和固溶体的结构特点，初步认为上述强化和软化可能是由于晶内和晶界发生了强化和软化所致。