磨料形状对磨料气体射流冲蚀性能的影响研究

为明确磨料形状对高压磨料气体射流冲蚀效果的影响规律,基于LS-DYNA数值分析了磨料冲蚀靶体应力分布,根据横向裂纹和纵向裂纹建立了考虑磨料球形度的磨料射流冲蚀体积计算模型;分析了磨料形状的球形度,通过高压磨料气体射流破岩实验得出了磨料形状对冲蚀体积影响规律;对比分析理论计算结果和实验数据,验证计算模型吻合度较高,模型数学形式简单,且具有较好的工程适用性;结合理论分析和实验结果得出,磨料形状对冲蚀效果具有显著影响,随磨料球形度的增大,冲蚀体积呈指数增加;在相同冲蚀粒子数以及冲击动能情况下,磨料粒子球形度越高,棱角越尖锐,冲蚀体积越大。为高压磨料气体射流的磨料优选提供理论依据,冲蚀性能预测提供简易算法。     

基于分形理论和形状特征的大气颗粒物研究

本研究对青岛市黄岛区的大气颗粒物进行了采集,通过CCD图像采集系统在显微镜下获得8种典型大气颗粒物的显微图像,运用差分盒维数法计算其分形维数以及图像处理技术计算其球形度等形状参数.进而研究了颗粒物分形维数与粗糙度的关系、分形维数的尺度不变性、以及分形维数和形状参数的相关性分析.研究发现不同颗粒图像的分形维数是不同的,可以运用分形维数结合长径比、庞大率等形状参数对大气颗粒物进行模式识别,为解析大气颗粒物的来源提供新的特征参数.     

污染城市大气PM10单颗粒形态特征——以石家庄市为例

选择大气污染严重的石家庄市为北方污染城市代表,采集石市PM10颗粒物样品,运用扫描电镜和X射线能谱分析技术,观察分析单颗粒物形态特征。结果表明,污染城市大气PM10以块状颗粒物数量最多,来自表土风蚀的矿物颗粒;次为凝聚状颗粒和球状颗粒物,是人为源的标志;球粒可分为硅质小球、硅铝小球和铁质小球三类,分别具有光滑、粗糙和及粗糙外观形态。污染城市大气环境中生物质颗粒物多为菌类及生物残体。各类颗粒物常常粘附混杂在一起,当中有些是由丝状生物质颗粒物缠绕捕获而成。