飞机发动机室内开车尾气排放引射喷淋降温仿真分析

目的将气候实验室飞机发动机开车时产生的高温高噪声尾气实时顺利排出室外,保持试验所需的稳定环境场,避免排气不畅或可能的高温尾气回流对试验及试验设施产生破坏,保证试验安全可靠进行。方法设计一套发动机开车尾气排放系统,对关键的气体引流喷淋降温进行CFD数值模拟。结果喷流环孔径、喷射角度及数量分布均直接影响引射喷淋雾化效果。结论获得可以满足发动机开车尾气排放塔出口温度分布的喷淋环参数,指导引流管喷淋环的详细设计。     

NGO/PDA-DAG改性膜制备及抗污染性能研究

以多巴胺（DA）、1,3-二氨基胍盐酸盐（DAG）、氨基化氧化石墨烯（NGO）为改性剂,将氧化沉积和表面接枝法联用于聚偏氟乙烯（PVDF）原膜表面改性,得到NGO/PDA-DAG改性膜,研究改性膜的制备条件及其抗污染性能.结果表明：①改性膜最佳制备条件为DA浓度1.5mg/mL,DA氧化沉积时间4h,DAG质量浓度1wt%,NGO浓度2mg/mL,NGO接枝时间1h;②改性膜的亲水性能改善明显.改性剂向膜面引入了-NH₂、C=N、-OH、C=O等亲水性官能团,使静态接触角由68.7°（原膜）下降到38.7°（改性膜）;③改性膜比原膜具有更高的机械强度.改性层改善了原膜表面应力传递盲区,使改性膜表面粗糙度由原膜的46.5nm下降到18.3nm.改性膜的拉伸强度和杨氏模量分别为22.83和376.25Mpa,比原膜提高了39.72%和13.57%;④改性膜的选择透过性和抗有机污染性能显著提高.与原膜相比,改性膜对牛血清白蛋白（BSA）的截留率提高18.64%、纯水通量恢复率提高34.08%、膜总污染率下降20.67%（可逆污染率提高13.41%、不可逆污染率下降34.08%）;⑤改性膜抗菌性能强,且抗菌效果稳定持久.改性膜连续4次抗菌测试（38℃下接触2h）的平均抗菌率分别为92.3%、88.5%、87.9%、85.6%,能有效防止生物膜污染发生,而原膜无任何抗菌特性.     

高浓度悬浊液絮体分形结构的发展变化研究

以黄河泥沙为代表的高浓度悬浊液架桥絮凝实验研究表明,絮体结构具有分形特性.絮体的分形构造在从疏松多孔、开放的分枝状DLCA构造逐步演变到密实的最佳RLCA构造后,又开始呈现疏松脆弱结构的特征.絮体的最佳分形结构只能保持一段时间.絮体分形结构的发展变化规律可用参数"分维"来表征.利用"分维"作为定量控制工具以获取沉降性能与脱水性能良好的理想絮体构造.絮体分形结构还受含沙量、搅拌强度、搅拌时间等因素的影响.      

不同修复剂对重金属污染土壤修复的研究

试验采用哈尔滨依兰农场土壤,以腐殖酸、绿肥和沸石为土壤的改良剂.选用玉米种子,观察玉米植株幼苗的根系长度,以及单一重金属对植物根部的影响,之后加入修复剂,观察植物长势和根的状况,从而判断出修复剂的效力.结果表明,重金属浓度影响玉米根的条数、根的重量、根的长度,低浓度促进作物根生长,120mg/g根长度是0 mg/g的1.24倍;480 mg/g根长度是0 mg/g的0.59倍.重金属对植物根的影响既有促进又有抑制,实验结果对土壤修复具有指导意义.     

基于FLUENT和ADAMS 的环境实验室压力平衡窗联合仿真分析

目的提出针对环境实验室发动机地面开车试验压力平衡系统的压力平衡窗设计方案,研究压力平衡窗对于室内压力的作用情况,并验证优化设计方案。方法基于FLUENT及ADAMS技术,通过动力学及流体力学联合仿真分析得到不同结构作用下的流场变化情况。结果压力平衡窗窗体结构形式决定其动力学特性,压力平衡窗的动力学特性与其受力耦合作用影响环境实验室压力。结论联合仿真模拟结果可以清晰地描述流场变化情况,合理设计压力平衡窗可以有效地保证实验室内压力在规定范围内,所设计的压力平衡窗能够满足设计要求。     

聚合氯化铝微波法修饰磁性碳纳米管对水中腐殖酸的去除

用化学共沉淀法制备磁性碳纳米管,然后以聚合氯化铝(PAC)通过微波法修饰得到磁性聚合氯化铝碳纳米管复合材料,并用以去除水中的腐殖酸(HA),对复合材料的组成与结构进行了表征,考察了不同微波制备条件下复合材料去除HA的效果,研究了吸附工艺中HA去除的影响因素,对复合材料同步去除HA和浊度的可行性进行了探讨。能谱、X-射线衍射及红外光谱分析表明,PAC和磁性物质Fe3O4、γ-Fe2O3成功负载于碳纳米管上。PAC修饰显著提高了磁性碳纳米管对HA的去除率。在微波功率600 W及微波时间6 min条件下得到的复合材料去除HA的效果最佳,去除率达99.15%。当HA初始质量浓度小于25 mg/L时,HA去除率较高,但高于25 mg/L后吸附量变化不大而去除率下降;HA去除率随材料投加量增大而增大,但大于0.5 g/L后基本不变;在酸性与中性条件下HA去除率较高,在碱性条件下急剧下降;对于初始质量浓度为20 mg/L的HA溶液,吸附前5 min的HA去除速率很快,90 min时达到吸附平衡,平衡吸附量为39.48 mg/g;温度对去除HA没有影响。控制适当的条件,可同步去除HA和浊度,去除率同步达95%以上。     

生态工程在尾水深度处理中的应用——以洪泽尾水生态工程为例

对洪泽尾水生态处理工程进行调研,为其他生态工程设计和管理提供参考。结果表明:洪泽生态工程运行效果良好,在进水水质接近一级B排放标准的情况下,总出水主要水质指标优于一级A的设计标准。南线工程净化效果优于北线工程,南线出水COD、TN、TP分别低于20、2、0.02 mg/L,北线出水COD、TN、TP分别低于60、8、0.1 mg/L;洪泽生态工程设计合理、管理规范,但仍有细节需要完善,其他生态工程设计时,潜流湿地要注重基质的选择,曝气塘运行管理过程中,要注重曝气及挂膜效果,提高工程的净化效率。     

气候环境实验室的温度校准及不确定度评定

目的解决气候环境实验室超大空间温度性能的校准问题。方法通过对实验室结构及气流组织进行分析,确定实验室有效空间内温度不均匀性及波动度概率较大位置,设计实验室温度校准方案。通过数据采集系统,对实验室温度数据进行采集,并对温度校准的不确定来源进行分析,评定气候环境实验室温度性能及扩展不确定度。结果以低温工况-50℃及高温工况50℃数据分析为例,气候环境实验室在低温-50℃时,室内温度平均值处于-48.67^-50.27℃范围内的可信度是95%;在50℃时,室内温度平均值处于48.57~50.77℃范围内的可信度是95%。结论气候环境实验室温度性能校准方法可实现对超大空间实验室温度性能的校准,并验证了气候环境实验室温度的均匀性及波动度等技术指标满足其设计要求。     

氧化石墨烯-铁氧化物改性石英砂表面性能表征及其对腐殖酸的吸附特性研究

普通石英砂(RQS)滤料对腐殖酸(HA)的去除能力非常有限。以三氯化铁与氧化石墨烯(GO)为改性剂,对RQS进行改性,得到氧化石墨烯-铁氧化物改性石英砂(GO-IOCS),研究其吸附特性,并运用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)等手段进行表征。结果表明:(1)GO-IOCS对初始质量浓度低于5mg/L的HA溶液,吸附去除率高达98.57%,约为RQS的5倍;(2)GO-IOCS表面负载均匀密集的颗粒,且具有利于吸附的大量官能团(如—OH、C—O、C=O、Fe—O—C等);(3)GO-IOCS和RQS对HA的吸附动力学特性都符合准二级动力学模型,前者对HA的吸附速率约为后者的3倍;(4)GO-IOCS对HA的吸附除了静电作用外,还包括离子交换作用。     

二氧化氯杀藻无机副产物亚氯酸盐生成规律研究

研究了不同二氧化氯投加量、接触时间、pH值下二氧化氯杀藻中亚氯酸盐的生成规律及其他水质条件(藻初始质量浓度、有机物和氨氮)对亚氯酸盐生成的影响。结果表明,亚氯酸盐生成量随着二氧化氯投加量的增大和时间的延长而增大。放置2 h,生成的亚氯酸盐占二氧化氯初始投加量的10%~30%。二氧化氯杀藻的水样放置时间越长,开始生成亚氯酸盐的pH值就越低。放置30 min时生成亚氯酸盐的起始pH值为6,放置70 min时起始pH值为3.9。在酸性条件下,亚氯酸盐的生成量随pH值增大而增大;而从中性到碱性,亚氯酸盐增加缓慢。藻初始叶绿素a的质量浓度超过14.93μg/L时,亚氯酸盐的生成量随藻初始质量浓度的增大而增大。有机物促进了亚氯酸盐的生成,但亚氯酸盐的生成量并没有随有机物质量浓度的增加而增加。增大氨氮质量浓度,亚氯酸盐的生成量有降低的趋势。