基于改进电法装置和深度神经网络的填埋场渗滤液水位探测

渗滤液水位检测和管控是填埋场环境风险管控的关键之一,高密度电法装置具有无损、快速和分辨率高等优点,但填埋场铺设的HDPE防渗膜的高阻特性掩盖了渗滤液的低阻特性,反演结果存在探测精度差、探测范围有限等问题,无法有效识别渗滤液水位. 为此,本文设计了改进的川字型采集装置并配套提出了基于深度神经网络的非线性反演算法——EConvNet-C,通过构建高仿真模拟模型获得了代表性场景下的学习样本,并进行学习训练得到了渗滤液水位与观测数据的非线性映射关系. 对上述改进的电法装置和配套的反演算法的有效性进行了验证,并开展了实际填埋场地的案例研究. 结果表明:①基于川字型装置的EConvNet-C反演的电阻率存在明显的分层特征,在场景A中EConvNet-C反演算法的均方误差(MSE)均在0.00230以下,渗滤液水位探测精度均在90.0%以上. ②以“浅层滞水”形式非正常积存情况下,EConvNet-C探测精度略有下降,但MSE仍在0.00420以下,水位探测精度仍在80.0%以上. ③基于传统探测装置的深度神经网络耦合方法得到的渗滤液水位探测精度略低于基于川字型装置的EConvNet-C,而基于传统探测装置的线性反演耦合方法在HDPE膜高阻特性的影响下无法有效识别渗滤液水位. 因此,基于川字型装置的EConvNet-C在填埋场渗滤液水位探测领域具有较大潜力,可为后期开展垃圾填埋场的性能和风险评估提供指导.      

双层包覆型缓释材料中过硫酸盐释放性能研究

为了使修复材料在地下水原位修复技术中更持久、稳定的发挥作用,制备双层包覆型缓释材料并研究其释放性能.采用水泥、砂和水作为包覆材料制备不同规格的材料,通过周期性浸出试验方法研究外包覆层组分配比及厚度对其释放性能的影响,建立各影响因素与其释放性能的响应关系.结果表明:①双层包覆型缓释材料释放规律符合零级动力学特征,与单一包覆型缓释材料相比,稳定释放速率由初期释放速率的10%~15%升至60%~80%.②外包覆层厚度相同时,稳定释放速率随包覆材料渗透性的增加而逐渐增加,最小值为10 mg/d,最大值约为380 mg/d.③外包覆层组分配比相同时,材料稳定释放速率随其厚度的增加呈幂函数降低,使用寿命随外包覆层厚度的增加呈指数上升,采用自然临近点插值法预测材料最短使用寿命约为100 d,最长的可达10~15 a.外包覆层厚度导致渗透性能的改变是造成其释放特性发生变化的主要原因.④相同外包覆层厚度下,双层包覆型缓释材料稳定释放速率随包覆层渗透性的增加均呈现增加的趋势,并且外包覆层厚度越大,其稳定释放速率随渗透性能变幅越小.研究显示,双层包覆型缓释材料能够在长时间保持稳定的释放速率,构建的外包覆层组分配比与其释放特性之间的定量关系可指导实际地下水修复工程中修复材料的制备.      

水面油膜厚度测定方法的研究 (Ⅱ)OF-1型水面油膜厚度测定装置的研制

测定水面油膜厚度有两类方法;光学方法和非光学方法(1)由于后者不受海洋物理因素变化的影响,故测定准确度较高。我们提出的增厚法(2),可用于测定厚度为1-50μm的水而油膜,但该方法使用的测量装置适合在静态水域或海况良好时使用,因而具有一定的局限性。为了满足海上实际测定需要,我们设计了OF-1型水面油膜厚度测定装置,实验表明,该装置在3级海况下,能获得令人满意的测量结果。     

化学镀锡添加剂对镀层厚度及表面形貌的影响

采用电化学等方法研究了硫酸镍和水合肼对化学镀锡层厚度及表面形貌的影响.结果表明,硫酸镍起到了细化镀层的作用.而水合阱的加入使镀锡层的厚度增加.     

土层分层厚度对场地地表地震动参数的影响

以江淮地区典型场地资料为原型,选取不同的土层分层厚度,构造多种场地土层计算模型,选择Taft、Kobe和El Centro三条强震记录作为地震输入,采用一维频域等效线性化波动方法分析了分层厚度对场地地表地震动参数的影响。研究表明:土层分层厚度对场地地震动参数存在影响,主要表现为采用较大分层厚度计算得到的地表峰值加速度A_(max)和反应谱特征周期T_g相对偏低,应采用尽可能小的土层分层厚度;分别采用1.0m和2.0m分层厚度计算得到的地表加速度反应谱形状基本重合,A_(max)和T_g也基本一致,最小选取2.0m土层分层厚度可以满足工程精度的要求。     

300M钢刷镀镉性能及在某型飞机起落架修理中的应用

目的研究刷镀镉工艺在300M钢起落架的工程应用和镀层性能。方法采用两种不同的刷镀镉溶液在300M钢表面实现外观质量良好的电刷镀镉层,利用扫描电镜、盐雾箱及力学拉伸机等对镀层显微组织、厚度、结合力、耐腐蚀性能和氢脆性能进行测试,并对起落架零件电刷镀修复进行工艺应用研究。结果选用的两种镀液均可在300M表面获得质量稳定,厚度、结合力符合技术要求的电刷镀镉层。该镀层中性盐雾性能超过500 h,氢脆性能合格。结论刷镀镉工艺可成功应用于某型机起落架零件电镀镉钛镀层的修复。     

激光驱动微小碎片超高速发射技术研究

激光驱动微小碎片装置是地面模拟微小空间碎片对航天器超高速碰撞的重要设备,其模拟碎片的速度和整体性是两个最关键的性能参数.文中从驱动设备的原理出发,介绍了激光性能参数、飞片靶约束层及烧蚀涂层对碎片速度和整体性的影响,并介绍了约束层和烧蚀涂层厚度设计方法及选材范围.近期的试验研究采用单膜结构飞片靶,试验可以将7μm厚、直径1 mm的铝膜驱动到8.3 km/s.     

颗粒层过滤除尘的实验研究及分析

通过建立固定床颗粒层过滤实验装置,利用量纲分析建立了颗粒层过滤效率及压力损失的无量纲数群的关系表达式,并采用四水平正交表安排多因素实验,以石英砂为过滤介质,在常温下进行粉尘过滤效率和压力损失实验测试.对试验数据进行多元非线性回归分析,得出过滤效率和压力损失与表观过滤速度、过滤层厚度、过滤颗粒平均粒径、粉尘浓度和过滤时间的回归关系表达式.实验结果表明:颗粒层过滤器过滤性能对粉尘粒径具有明显选择性.     

基于敏感性分析的危险废物填埋场工程和地质屏障参数优化

为优化危险废物填埋场地下水污染风险控制的工程/地质屏障参数,基于过程模型模拟—参数敏感性分析—参数优选的系统框架和方法,分析关键参数对于地下水中渗滤液所携带污染物浓度的影响和敏感性,基于分析结果推荐技术参数的取值区间和最低的技术参数要求.结果表明:①各参数对地下水污染风险的敏感性排序依次为导排支管间距>含水层厚度>导排层坡度>天然衬层渗透系数>导排层渗透系数>地下水流速.②当导排支管间距>25 m、导排层坡度<2%、导排层渗透系数<0.000 1 cm/s、天然衬层渗透系数>1×10^-6cm/s时,地下水污染风险急剧增大;反之,当导排支管间距<10 m、导排层坡度>3%、导排层渗透系数>0.01 cm/s、天然衬层渗透系数<5×10^-7cm/s时,对地下水污染风险的管控并无明显影响.③导排支管间距最低为25 m,但不宜<10 m,导排层坡度最低为2%,但不宜>3%,导排层渗透系数最低为0.01 cm/s,天然衬层渗透系数最低为1.0×10^-6<...     

移动床颗粒层除尘器除尘效率研究

在分析颗粒层的过滤机理和影响移动床颗粒层除尘器除尘效率因素的基础上,用多因子正交法在实验室上初步研究了过滤气速,颗粒的尺寸和种类,颗粒层厚度和颗粒层中的尘含量等因素对除尘效率的影响。并在工业装置上进行了试验验证。实验证明,适宜的过滤气速为０．２ｍ／ｓ,床内颗粒直径取１－２ｍｍ较好,床层厚度应等于或略大于１５０ｍｍ。     

30CrMnSiA镀镉层厚度优化研究

目的基于GJB 594A《金属镀覆层和化学覆盖层选择原则与厚度系列》,综合考虑防腐蚀和疲劳性能,对30CrMnSiA镀镉层厚度进行优化。方法开展30CrMnSiA镀镉5个厚度系列的疲劳试验,计算材料的DFRcutoff,研究镀层厚度对疲劳性能的影响。通过中性盐雾试验,研究镀层厚度对材料抗腐蚀性能的影响规律,最后综合考虑疲劳及抗腐蚀性能,提出优化后的镀镉层厚度范围。结果镀层厚度控制在5~25μm时,材料的DFRcutoff下降幅度在15%以内,厚度超过25μm后基体材料的DFR_(cutoff)值下降20%。在中性盐雾环境下,厚度控制在12~25μm时,能满足海军飞机一般钢结构件抗腐蚀性能的要求,当厚度超过25μm后,继续增加镀层厚度对抗腐蚀性能的提升并不明显。结论镀镉使材料的疲劳性能降低,其抗中性盐雾腐蚀能力与镀层厚度成正比。针对海军飞机使用环境特点,推荐30CrMnSiA钢结构件的镀镉厚度范围为12~18μm,取上限值。     

水溶液中对叔辛基酚的紫外光降解研究

研究了185nm紫外光对薄液层中对叔辛基酚(4-OP)的作用规律,考察了初始浓度、液层厚度、光强等因素对4-OP的降解效果的影响.结果表明,用该方法降解水中4-OP,在4-OP初始浓度10mg/L,液层厚度为2mm,光照距离为10cm,光照45min后,去除率可达到95%以上,其降解过程符合表观一级反应动力学特征.     

渗铝温度/时间对镍基高温合金的渗层形成影响规律

目的提高材料的高温抗氧化腐蚀性能。方法采用气相渗铝方法在K417镍基高温合金表面制备铝化物涂层,通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)分析渗铝层厚度、显微组织形貌和各元素在渗层中的分布,分析温度和时间对镍基高温合金渗铝层的形成影响规律。结果气相渗铝方法制备的渗铝层组织为典型的外扩散型组织即外层是单一的β-NiAl相,内层是含富Cr析出相的扩散层,扩散层的细小析出相对Al元素的扩散起到阻碍作用。结论随着渗铝温度的提高和渗铝时间的延长,渗层厚度逐渐增加,且渗铝温度对渗层厚度的影响远高于渗铝时间对渗层深度的影响。渗铝温度临界值为980℃,低于该温度时厚度增长不显著,高于该温度时厚度对渗铝温度和时间的敏感性增加。此外,渗铝温度越高,渗铝层组织中形成孔洞的倾向越大。     

介质筛护岸的水质净化功能与机理

以桂林桃花江介质筛护岸工程为依托,对介质筛护岸的水质净化功能进行了试验研究.结果表明,介质筛护岸两侧水位波动促进了生物地球化学反应的发生.介质筛护岸对COD、NH 4-N和TN的平均去除率分别为76.5%、95%和81%.介质层内的COD浓度逐层降低,在距离岸边2.5 m左右的沸石强化层中,其浓度接近5 mg·L-1;在介质筛的第5、6层内NH 4-N的浓度基本稳定在0.3 mg·L-1.沸石层对NH 4-N吸附的有效厚度为10 cm,能够满足水质净化的目的.     

大尺寸液体火箭发动机机架振动试验加载装置设计

目的设计大尺寸液体火箭发动机机架振动试验加载装置,使该型号发动机机架可顺利完成振动试验考核。方法在满足连接强度基础上,合理设计加载装置的加强筋等结构的布局,并通过有限元计算方法对加载装置进行优化设计,进一步提高加载装置一阶固有频率。结果设计完成了振动试验加载装置,并在该型号机架振动试验中得到了工程应用。结论加载装置一阶固有频率较高,完全满足振动试验加载要求。     

分层水环境人工诱导内波的强化混合效果

针对目前国内外缺乏对内波和水流上涌对水体混合的相对强弱关系研究的现状,采用近似计算的方法,提出了一种区分内波和水流上涌对水体混合所做贡献的新方法,定量计算了内波和水流上涌对水体混合的贡献率.在温度梯度、跃温层厚度、曝气器出水口位置均相同的条件下,当曝气强度从62.5L/(h·m~3)增加到125L/(h·m~3)时,内波对水体混合的贡献从82%降到了50%;在温度梯度、曝气强度、曝气器出水口位置均相同的条件下,随着跃温层厚度的增加,内波对水体混合的贡献从78.5%增加到83.5%.无消波装置的水体混合的有效功率比有消波装置的水体混合有效功率增加了40%以上,影响内波混合最根本的原因是所形成内波的A/T.实验证明内波只需要很少的能量就具有强大的混合作用,而曝气产生的循环水流的混合作用却截然相反,即内波混合具有较高的能量利用率,利用内波破坏水库水体分层和改善水源水质具有广阔的应用前景.     

污泥处理废气清洗设备及其性能影响因素研究

基于在污泥处理中产生的一定量的废气,提出了一种多级水幕式污泥处理废气清洗设备,分析了其工作过程。并以之为研究对象,通过实验得出清洗装置的处理风量,水幕的厚度、层数与废气处理效率的关系。并测量了不同水幕厚度与处理风量下废气清洗装置的整机压力损失。实验结果表明:水幕厚度一定的情况下除废气效率随着处理风量的增加而增加,在水幕厚度一定时随着水幕层数的增加除废气效率也会增加,但并不是水幕的层数和厚度越大除废气的效率就越大。要获得最佳的除废气性能,必须使清洗装置的处理风量与水幕的层数、厚度合理的匹配。当处理风量为0.45 m3/s时,水幕层数为3时,水幕厚度为2 mm时,设备的除废气效果达到最佳,可达到87.32%。     

水面油膜厚度的快速测量方法

本文建议了一个简单而有效的、在测量船上测量水面油膜厚度的方法。该方法在于从水域表面选取污水试样并利用玻璃漏斗型装置中液体的不可压缩性来增加试样中油膜的厚度。在油膜厚度为0.2微米至10毫米的范围内,所建议的装置在90％的情况下都可无故障地进行工作。每次测量所需时间低于5分钟。该方法既适用于暗色石油产品,又适用于有光亮的石油产品。     

电除尘器粉尘层反电晕击穿厚度理论与试验

为了合理地确定静电除尘器清灰振打周期,通过理论与试验方法确定静电除尘器粉尘层反电晕击穿厚度很有必要的。首先基于静电学理论导出带电粉尘层内的电量分布和电场分布数学模型,然后根据粉尘层反电晕发生条件,得出粉尘层反电晕击穿厚度的计算式,结果表明,反电晕击穿厚度是粉尘比电阻、电晕电流密度及极配的函数。通过对高比电阻不同厚度的粉尘层的反电晕击穿试验研究,结果表明,各击穿点的连线呈较连续光滑的弧线,提出了利用伏安特性曲线确定粉尘层反电晕击穿厚度的简易图解法。     

一种基于MODIS影像反演太湖Ⅱ类水体上空气溶胶参数的算法

基于Ⅱ类水体短波红外（Short-Wave Infrared,SWIR）波段离水反射率为0的假设,提出一种反演Ⅱ类水体上空气溶胶参数的算法（CaseⅡWater Algorithm, C2W）,并与AERONET(Aerosol Robotic Network)太湖站实测数据进行了比较分析.结果表明,反演得到的0.670μm与0.870μm两个波段的气溶胶光学厚度（Aerosol Optical Depth, AOD）与实测值呈现明显的线性关系（R2=0.974、0.971）,在气溶胶光学厚度τ>0.2时不确定性在Δτ=±0.03±0.05τ范围内.11期气溶胶有效半径（Aerosol Effective Radius,AER）数据中,9期的不确定性在±25%范围内,另外两期数据的不确定性在±30%以内.反演精度符合MODIS气溶胶产品的精度要求.