玉米淀粉粉尘爆炸危险性研究

为研究玉米淀粉粉尘爆炸危险性,采用哈特曼管式爆炸测试装置和20 L球爆炸测试装置对200目(<75μm)以下的玉米淀粉粉尘爆炸危险性进行评估,基于静电火花和粉尘质量浓度对粉尘爆炸的影响,对玉米淀粉的静电火花最小点火能量、爆炸下限质量浓度、最大爆炸压力和爆炸指数进行了研究,根据试验结果对玉米淀粉爆炸危险性进行分级。试验结果表明:温度在25℃,喷粉压力为0.80 MPa,粉尘质量浓度在250～750 g/m3范围内,粉尘的最小点火能量随着粉尘质量浓度增加而降低,其最小点火能量在40～80 mJ之间;在点火能量为10 kJ时,粉尘爆炸下限质量浓度在50～60 g/m3之间;在粉尘质量浓度为750 g/m3时,爆炸压力达到最大,为0.66 MPa;在粉尘质量浓度为500 g/m3时,爆炸指数达到最大,为17.21 MPa.m/s,其粉尘爆炸危险性分级为Ⅰ级。     

爆炸形成过程中火焰加速的试验研究

为预防和控制工业爆炸事故,并为脉冲爆轰发动机的研究提供理论指导,分析火焰加速导致的燃烧转爆轰过程的影响因素。采用爆轰管探讨障碍物的阻塞比、混合物的组成、初始压力和点火能等4个因素对爆炸性气体火焰速度和爆轰压力的影响规律。试验结果表明:障碍物的存在能大大提高火焰速度和爆轰压力;爆轰压力随管内障碍物阻塞比的增大先变大后减小,并在阻塞比为0.498,燃料种类为天然气,化学当量比为1时达到最大;爆轰压力还随混合气体初始压力的增大和点火能的提高而增大。选择适宜的条件可大大提高火焰加速速率,促进燃烧向爆轰过程转变。     

Numerical and experimental study of the explosions caused by residual pressure in quick actuating vessels

The explosion accident caused by residual pressure is one of the most common kinds of accidents in quick actuating pressure vessels. And it is important to provide some reliable methods, which can give reasonable analysis of the explosion. In this study, experiments of the explosion are preformed by using two quick actuating pressure vessels with residual pressure, and a new mathematical model is presented. The model is based on the combination of the Spalart-Allmaras turbulence fluid model and Newton’s second Law for the solid motion. And the model is solved with local remeshing method. By performing the simulation with the same parameters of experiments, the results of the simulation confirm the accuracy of the model. And the results shows the crucial factor of vessel structure, which the maximum ejected speed of the lid highly depends on. Based on that, the optimal design of the structure is presented, which can provide better security.     

顶板瓦斯高抽巷合理抽放负压数值模拟研究

顶板瓦斯高抽巷的抽采效果与抽放负压直接相关.结合阳煤三矿K8206大采长综放 面顶板瓦斯高抽巷实际抽采效果,通过数值模拟与现场实测数据分析,得出顶板瓦斯高抽巷 抽采正常期最优抽放负压,以期对高瓦斯矿区顶板瓦斯高抽巷的合理抽放参数确定提供科学依据,实现矿井的煤与瓦斯安全高效共采.     

基于重要抽样法的耐压球壳可靠性计算方法研究

目的 解决耐压球壳极小失效概率的可靠性计算问题。方法 在自适应Kriging的基础上,结合重要抽样法提出耐压球壳可靠性计算方法。该方法在较大失效概率下构建的Kriging模型基础上获得重要方向,在重要方向上计算得到较低失效概率下的设计点,以设计点为中心,构建小失效概率的Kriging模型,并通过此模型采用重要抽样法开展可靠性计算。结果 分别使用提出的重要抽样法和蒙特卡洛法计算了2个算例的失效概率,计算结果表明,该方法具有较高的精度和效率。使用该方法对某耐压球壳工作载荷下的失效概率进行了计算,计算得到该球壳失效概率为4.094×10^–96。结论 研究结果可为无失效方程下极低失效概率的可靠性计算问题提供参考。     

超高压深海环境下多结构并行疲劳试验技术研究

针对全海深载人潜水器2只载人舱缩比球壳模型的疲劳试验,通过理论方法对比分析了压差法与外压单独作用下球壳的应力状态,验证了超高压深海环境下内外压差法模拟球壳作业环境的可行性。同时,为降低球壳外部交变载荷对试验设备的损伤,并有效缩短试验时长,提出一种计及超高压深海环境下采用内外压差法开展的多结构并行疲劳试验技术。根据该试验技术进行了近7 000个循环周期的双球串联疲劳试验,有力地保证了全海深载人潜水器的研制周期。试验结果表明,该试验技术长期有效可靠,可为同类型试验提供技术依据和应用参考。     

煤炭资源型城市环境效率及其环境生产率变动分析──基于山西省11个地级市面板数据

绿色环境效率反映经济发展与资源环境之间的平衡关系,合理评价资源型城市的环境效率对于促进经济高质量发展具有重要的现实意义。首先从异质性环境污染排放角度出发,选取了四种环境压力指标,采用非径向的Slacks Based Model（SBM）模型和Sequential Malmquist指数模型,对山西省2003—2016年11个地级市的环境效率和环境生产率的区域差异及其动态演进进行了深入分析,然后采用固定效应模型、差分广义矩估计模型和面板分位数回归模型分析了环境规制对山西环境生产率的影响。研究结果表明：（1）在维持现有技术水平不变的前提下,山西省整体的环境效率仍有25.31%的改进潜力;中部地区的环境效率值高于北部与南部地区,但是三大区域的环境效率值都呈下降趋势。（2）山西省环境生产率平均每年提高14.63%,其中技术效率对环境生产率的增长表现为负效应,而技术进步是环境生产率提高的主要来源。（3）环境规制与环境生产率之间并不存在正向或者负向的线性关系,而是存在显著的“U”型关系;不同分位点上环境规制对环境生产率变动的影响表现出明显的异质性。     

火星表面环境模拟技术

叙述了火星表面影响航天器工作的相关环境,主要包括低气压、大温区、CO2大气、高风速、尘暴等.首先叙述了低气压环境的真空舱抽放气模拟法(低气压调节范围150～1500 Pa)、CO2环境换气模拟方法(CO2体积分数约95％)、大温区环境气氮调温模拟法(调节温度范围为–150～150℃)、尘暴环境的真空引流模拟法和低气压风洞模拟法(火星尘埃直径为0～100μm)、地形地貌的场景模拟法(粗砂和中砂地貌)、辐照环境的太阳模拟器模拟法、大气环境中灯阵模拟法(辐照度能够达到1760 W/m2)以及低重力环境的配重模拟法(重力加速度为3.72 m/s2).其次叙述了当前国内外火星综合环境的常见模拟方法,包括火星低气压热环境试验、火星低气压风洞试验.     

盐度渐变过程对黄条鰤(Seriola aureovittata)幼鱼渗透调节的影响

为了解盐度渐变对黄条鰤(Seriola aureovittata)渗透调节的影响,设置自然海水(对照组盐度为29),5,10,15,20,35六个盐度梯度,并对不同盐度下幼鱼鳃丝Na+/K+-ATP 酶活力、离子浓度、渗透压进行了检测和分析。结果显示:在盐度5~35,黄条鰤尿、血清、血浆的渗透压均随盐度升高而升高,盐度为35时渗透压均为最高,其中尿的渗透压显著高于血清和血浆渗透压。在盐度从29下降的过程中,鳃丝Na+/K+-ATP酶活力、离子浓度、渗透压呈现相似的变化规律,都随着盐度的降低而呈现总体下降的趋势;盐度从29升高到35时,各检测指标中仅有尿和血浆的K+ 含量无显著变化(P >0.05),其余均显著升高(P <0.05)。实验结果表明,黄条鰤生存和繁衍的自然海水盐度29是幼鱼存活的适宜盐度,在略低的盐度20~29均能较快适应,说明在盐度渐变过程中,黄条鰤幼鱼对外界盐度变化有较强的调节能力。     

Improving protected area effectiveness through consideration of different human-pressure baselines

Previous assessments of the effectiveness of protected areas (PAs) focused primarily on changes in human pressure over time and did not consider the different human-pressure baselines of PAs, thereby potentially over- or underestimating PA effectiveness. We developed a framework that considers both human-pressure baseline and change in human pressure over time and assessed the effectiveness of 338 PAs in China from 2010 to 2020. The initial state of human pressure on PAs was taken as the baseline, and changes in human pressure index (HPI) were further analyzed under different baselines. We used the random forest models to identify the management measures that most improved effectiveness in resisting human pressure for the PAs with different baselines. Finally, the relationships between the changes in the HPI and the changes in natural ecosystems in PAs were analyzed with different baselines. Of PAs with low HPI baselines, medium HPI baselines, and high HPI baselines, 76.92% (n=150), 11.11% (n=12), and 22.86% (n=8) , respectively, showed positive effects in resisting human pressure. Overall, ignoring human-pressure baselines somewhat underestimated the positive effects of PAs, especially for those with low initial human pressure. For PAs with different initial human pressures, different management measures should be taken to improve effectiveness and reduce threats to natural ecosystems. We believe our framework is useful for assessing the effectiveness of PAs globally, and we recommend it be included in the Convention on Biological Diversity Post-2020 Strategy.