Modelling of dust lifting process behind propagating shock wave

Dust dispersion from a layer is a complicated problem, which has not been completely solved yet, especially if an Eulerian–Eulerian approach has to be used to model the two-phase dusty flow. In previous investigation, a phenomenological model of the dust dispersion process from a layer was developed, but the evaluation of the model revealed some weaknesses. In the current paper, the model of the dust dispersion process was presented and three improvements of the model were studied: Saffman force, Magnus force and particles collisions. The implementation of Magnus and Saffman forces into the code did not improve the numerical results and it was shown that it had very little influence on the dust lifting process, in case the phenomenological model of the layer is used. Some explanations were proposed in the paper. Besides, an empirical model of particles collisions was also added to the code and its influence on the results was studied. It was shown that the particles collisions model improved the obtained results, but further modifications are to be studied in the future.     

基于地电场数值模拟的边坡软弱层稳定性评价

为解决露天采场边坡失稳带来的巨大安全隐患问题,以鞍本地区铁矿露天采场为例,在分析高密度电阻率法基本原理、探测系统和正反演原理的基础上,测定了研究区内主要岩矿体电阻率,据此建立了基于地电场数值模拟的层间软弱层稳定性评价模型。温纳和偶极装置工作下,设定的地电模型正演模拟和反演计算结果表明,电阻率异常特征准确地反映了软弱层的稳定性状态,地电场分布特征与模型设定结果基本吻合。评价实例和钻探验证结果表明,模型可准确评价层间软弱层的稳定状态,取得了良好的实际效果。     

固体装药头部人工脱粘层应力应变仿真分析

目的研究固体发动机药柱头部人工脱粘层在50,20,-40℃等3种温度下的应力应变。方法基于线性粘弹性有限元方法,利用ABAQUS分析软件对药柱应力应变进行仿真。结果得到了人工脱粘层在3种温度条件下的Mises和最大主应力应变云图,及Ⅰ,Ⅱ界面轴向、周向和径向的应力应变对比曲线。结论最大应力应变出现在人工脱粘层根部,应力与环境温度的变化成线性关系,温度变化对Ⅰ界面上脱粘层轴向应变、Ⅱ界面上径向应变影响最大。     

Numerical and experimental investigations on laser melting of stainless steel 316L metal powders

This paper presents numerical and experimental investigations on laser melting of SS grade 316L powder on top of AISI 316L substrate using a pulsed Nd:YAG laser. The objectives of the present study are to understand the effect of process parameters such as laser power, scanning speed and beam size on geometry characteristics of the melt zone and ball formation. We formulated a moving heat source problem and obtained transient temperature solutions using commercial finite element solver. The geometry characteristics of the melt zone are evaluated from the temperature solutions and compared with experimental results. The effect of laser parameters on the geometry, morphology and homogeneity of single track realization was methodically analyzed by utilizing characterization tools such as laser particle size analyzer, macro and microscopic inspection, Scanning Electron Microscope (SEM), X-Ray Diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The results presented in this paper are beneficial to realize homogenous layer formation in additive manufacturing processes involving powder melting by laser beam.     

环境实验室温度均匀性的数值分析研究

目的研究送风参数及围护结构对飞机结构及机构环境条件下功能性和耐久性实验室温度均匀性的影响。方法采用CFD方法对实验室的气流组织进行数值模拟,根据气流组织评价标准对工作区的温度均匀性进行分析。结果送风温差越大、送风速度越小温度场均匀性越差,保温层较厚时,温差过大将导致工作区温度分布达不到设计要求。结论相同温差下,减少送风口数量并提高单个送风口的送风速度有助于提高温度均匀性。     

黄土丘陵区土地利用变化对深层土壤有机碳储量的影响

通过研究黄土丘陵子午岭林区5种典型土地利用类型土壤剖面有机碳分布特征,分析了天然乔木林转变为人工乔木林、天然乔木林转变为农田、天然灌木林转变为农田及撂荒后土壤有机碳变化特征.同时,以浅层(0~100 cm)土壤为对照,探讨了土地利用变化对深层(100~200cm)土壤有机碳储量的影响.结果表明,在0~200 cm剖面上,天然乔木林、天然灌木林、人工乔木林、撂荒地、农田土壤有机碳含量分别为5.85、3.96、4.98、3.09、3.20 g·kg-1,天然乔木林、人工乔木林土壤有机碳含量显著高于天然灌木林、撂荒地和农田(p0.05).各土地利用类型下浅层和深层土壤有机碳含量分别占0~200 cm土壤有机碳含量的58%~73%和27%~42%,不同土地利用类型间浅层土壤有机碳含量差异显著,但深层土壤有机碳含量差异不大.土地利用变化对土壤有机碳储量影响显著.天然乔木林转变为人工乔木林、天然乔木林转变为农田、天然灌木林转变为撂荒地、天然灌木林转变为农田4种土地利用转变方式0~200 cm土壤有机碳储量分别减少了9.68、52.90、20.20、12.49 t·hm-2,减幅为7%、39%、21%、13%,其中,浅层土壤减少了2%~48%,深层土壤减少了12%~22%.相对于林地开垦为农田而言,农田退耕还林后土壤有机碳的恢复要慢得多.研究结果揭示了浅层和深层土壤有机碳对土地利用变化的敏感性,反映了深层土壤有机碳具有较大的稳定性.     

电收尘极板上沉积尘的附着力与振打加速度

振打清灰是保证静电除尘器正常运行的一个重要环节.为确定振打加速度,基于Penney和Klingler理论,认为带电粉尘层对收尘极板的附着力主要是外电场力和附加电场力共同作用的结果.附加电场是由于电晕电流通过沉积在收尘极板上的粉尘层产生电荷积累而形成的.应用静电学理论导出粉尘层内电场分布与带电粉尘层厚度的平方成正比.通过建立荷电粉尘层对收尘极板附着力的微分方程,由牛顿第二定律得出振打加速度的理论计算式.研究结果表明,振打加速度是电晕电流面密度和粉尘比电阻乘积ρ×J的函数,且与粉尘粒径成反比.参考已发表的实验数据和理论结果发现,在外加电压保持不变的情况下,电晕电流面密度和粉尘比电阻的乘积ρ×J=常数,此时,振打加速度与ρ×J无关.从这一新观点出发,根据Oglesby提供的粉尘层击穿前的电晕电流和粉尘比电阻的相关曲线,得出临界振打加速度计算式.由此计算式给出了一种确定临界振打加速度的简易图解法.     

利用边界层理论确定预涂动态膜生物反应器稳定曝气量的试验研究

研究了膜生物反应器中低浓度活性污泥的流变性,确定当污泥浓度低于8 000mg·L^-1时的泥水混合液近似于牛顿流体,进而利用牛顿流体力学中边界层理论计算预涂动态膜(PDM)厚度等于平板膜表面层流边界层厚度时的稳定曝气量.为保证预涂动态膜生物反应器(PDMBR)运行的稳定性,在其运行初期选择满足生物所需最佳溶解氧(DO)3～5 mg·L^-1的供氧曝气量,随后逐渐增加到稳定曝气量的运行方式.实验结果表明,此运行方式能较好地提高动态膜的稳定性,在稳定运行的31d内出水COD低于12.48 mg·L^-1,平均去除率达到97.49%,NH₄⁺-N约为5.27 mg·L^-1,平均去除率为76.13%,而操作压力仅上升至27kPa.试验后期考察了PDMBR在高于稳定曝气量下运行的稳定性,发现PDM发生脱落,从而证明利用边界层理论确定的预涂类动态膜的稳定曝气量具有一定的应用价值.     

成都冬季典型辐射逆温过程分析

本文利用测温声雷达的探测结果，借助同期探空和地面观测资料，分析了成都平原典型辐射逆温的生消演变规律，指出了其主要特征。这些结果对气候资源利用、污染气象条件的研究等具有重要意义。