氢化物诱致金属稳态裂纹扩展数学模型的应用

在温度和裂尖速度恒定、平面应变和小规模屈服、小规模氢化物沉淀条件下,应用有限元法研究氢化物诱致金属稳态裂纹扩展的信息.在考虑氢扩散、氢化物沉淀、非机械能量流和氢化物/固溶变形等多物理的耦合现象条件下,有限元结果和导出的分析表达式给出的结果都证实应力平稳平台的存在,且两种计算结果相当一致.分析关系式基于氢化学平衡并明确表明了温度、远端氢浓度和氢化物弹性性态效应.裂纹尖端场特性用于发展断裂准则和估计应力强度因子阈值.当归一化应力强度因子趋于零时,临近应力强度因子阈值的裂尖场产生,表现为氢化物沉淀区出现常静水应力.随着归一化应力强度因子值增加,裂纹扩展裂尖场从阶段I演化到阶段II,氢化物沉淀区域实际尺寸减小并偏离平台水平,裂尖场附近的力学响应基本和金属中不含有氢的工况一致,此时裂尖场强烈依赖于远离裂尖场的氢浓度.     

Ames试验用于检测土壤样品中有机污染物的致变活性研究

污灌、大气污染和垃圾倾倒等造成了土壤污染,而且有机污染物种类繁多,毒性复杂。现将我们用Ames试验和化学萃取分离相结合的方法应用于土壤样品分析的研究,报告如下。     

生物炭材料特征及其在灰水处理中应用研究进展

生物炭具有比表面积大、孔隙度高、表面官能团丰富等优点,在灰水处理方面有较大的应用潜力。介绍了灰水的水质水量特点及常见处理技术,重点对生物炭的性质、改性方法以及生物炭基质在灰水处理方面的国内外应用研究进展进行了综述,并分析了生物炭的再生性能。结果表明：目前应用于灰水处理的生物炭大多是木质源生物炭,木质源生物炭pH处于碱性范围,具有大比表面积、高孔隙度等优点,其比表面积和孔隙度大多数在0～520 m²/g和48%～83%;众多改性方法中,金属盐生物炭改性的研究较多,采用该方法改性后提高了生物炭的吸附能力,并使其磁化从而方便后期的分离回收;生物炭基质多应用于人工湿地、绿墙等生态处理系统进行灰水处理,在最优运行条件下对灰水中有机物、营养物质的去除率均能达到90%,具有良好的应用前景。最后对生物炭在灰水处理应用中存在的问题进行了总结,并从加强新污染物去除、生物炭再生及节能减耗3个方面对未来研究进行了展望。     

填埋场及周边地下水中氯代有机物组成与风险研究

氯代有机物降解难、毒性大,填埋场是氯代有机物的重要汇集地。针对填埋场渗滤液泄漏进入地下水中氯代有机物风险不明现状,采集了一个非正规填埋场的地下水样品,并结合收集的中国、德国、美国、西班牙、波兰、挪威共6个国家13个填埋场附近地下水氯代有机物组成与浓度数据,采用风险评价模型对其健康风险进行评估。结果显示：所研究填埋场地下水总共检出10类41种氯代有机物,这些氯代有机物中,氯代环烷烃类的致癌风险最大,均超过了10^-4,远超人体可接受的水平,具有明确风险;氯代多氟烷基醚磺酸盐的F-53B的致癌风险最低,为10^-6～10^-4,具有可能致癌风险。氯代烷烃类的非致癌风险最大,其中α-六氯环己烷的非致癌风险值均超过1,超过人类可接受水平;而氯代有机农药类如丙环唑和氯菊酯的非致癌风险最低,其非致癌风险值未超过人体可接受的水平。需要加强关注γ-六氯环己烷、氯苯、1,2-二氯苯等氯代有机物风险管控,可采用氧化脱氯、还原脱氯及共代谢脱氯等途径,加速其脱氯和降解,消除其风险。     

某油田大型联合站多排放源VOCs扩散的数值模拟

油田联合站是油田的重要组成部分,存在油气(VOCs)排放的可能,有必要对其扩散规律进行研究,以制定相关污染防控及安全措施。以某典型联合站为例,建立1:1的实际模型,结合现场调研测试和数值模拟,重点分析了联合站正常工况下多排放源的VOCs扩散机理及储罐裂缝处VOCs泄漏扩散的叠加效应。结果表明：在风速影响下,罐间和背风侧由于出现绕流和回流,容易达到爆炸极限;在重力和涡流的作用下,联合站内的背风侧会出现VOCs聚集,但叠加效应不明显;当储罐发生罐壁破损时,在事故罐后方出现正压区,在涡流和强气流的影响下,叠加后的VOCs浓度会明显增强,并呈点射状向下风向扩散,油气爆炸危险区域加速扩展。本研究成果可为联合站设计、运行管理及制定安全环保措施提供参考。     

基于几何方法的疏散仿真模型——GAEvac

GAEvac模型是基于几何方法和目标智能判别的人员疏散计算机模型,该模型针对建筑物和人员的特点,建立以几何元素表示的建筑物空间和人员体型模型,通过碰撞检测和位置调整的算法,模拟疏散中个体人员的速度变化和移动方向选择。通过设置分级目标和条件决策规则,模拟疏散过程中的人员路径选择,疏散过程中的群体效应得以体现。通过速度变化和疏散路径选择模拟实验,对GAEvac模型模拟的结果进行了对比分析。最后,通过对实例的模拟,验证了GAEvac模型的应用效果。     

成层土壤中氨氮入渗迁移试验研究

垃圾填埋场渗滤液是造成土壤和地下水污染的重要来源,其中氨氮含量非常高,是垃圾渗滤液的主要污染物之一.为了寻求垃圾填埋场防渗与污染控制设计的理论依据,把握氨氮在地基中的迁移机理,将垃圾填埋场渗滤液的运移概化为渗滤液在垂直方向上的不同性质成层土壤中入渗迁移.通过大型土柱室内试验,研究了设有黏土防渗层的饱和-非饱和成层土壤中氨氮入渗迁移规律.提出了氨氮在黏土防渗层及非饱和黏土层中的吸附特性及在迁移过程中发生的三氮转化反应规律.氨氮质量浓度随土柱深度的增加而逐渐减少.在还原环境中,氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐的比例很小,硝化细菌活动性不强.总结了影响氨氮迁移和转换的影响因素,土壤的性质(成分)对氨氮的吸附作用影响最显著.     

电场辅助对厨余垃圾好氧堆肥的影响机制研究

以厨余垃圾为原料,在小型反应器中进行32d的高温堆肥,探究电场辅助好氧堆肥中胞外聚合物的变化.结果表明,电场显著加快有机质的生物转化,在堆肥初期增加23.1%的挥发性脂肪酸和40.8%的还原糖含量.与对照组相比,电场组的类富里酸和类胡敏酸物质分别提高了91.4%和82.7%.此外,相关性分析表明堆肥期间胞外聚合物变化和有机物转化有显著相关性.首先胞外聚合物的蛋白质成分可能加速电子和氧气的接触,促进有机物的降解,同时其多糖和蛋白质成分可以作为腐殖质前体参与腐殖化过程.而电场促进了堆肥过程中胞外聚合物的分泌,因此胞外聚合物变化可能是电场强化好氧堆肥有机物降解的潜在机制.本文为电场辅助好氧堆肥调控腐殖化过程提供新思路.     

影响飞机燃油箱惰化系统参数的数值研究

选取单个飞机燃油箱,运用CFD方法模拟了燃油箱惰化系统的惰化过程。CFD方法的模拟结果与文献中的理想混合模型及经验公式吻合较好。通过模拟,发现增加富氮气体的流量、提高富氮气体中的氮气含量可以缩短惰化时间,而增加富氮气体喷嘴直径和燃油箱的体积则会延长惰化时间。其他参数如燃油箱的形状和富氮气体喷嘴位置对惰化时间没有明显的影...     

流动注射分光光度法研究离子强度对活性炭吸附阴、阳离子染料的影响

运用流动注射分光光度法,考察了不同离子强度(NaCl)下,在水溶液中表面带负电的活性炭分别吸附阴、阳离子染料的动力学行为。实验结果表明,对于所考察的2种阳离子染料和3种阴离子染料,活性炭的表观吸附速率常数均随着离子强度的增大而增大。这种加速吸附效应的出现,主要是因为离子强度的增大促进了活性炭表面与染料之间的非静电力作用。