基于有限元分析的X80高钢级管道剩余强度计算公式构建

为了更加精确地计算X80高钢级管道剩余强度,以有限元分析理论基础为依据,采用ANSYS WORKBENCH软件对含腐蚀缺陷的X80高钢级管道进行仿真模拟。基于X80高钢级管道有限元模型计算结果,选用1stOpt软件,用拟合的方法构建出以腐蚀缺陷长度、腐蚀缺陷深度、管径、壁厚等因素为变量的X80高钢级管道剩余强度计算公式,将拟合公式与PCORRC,DNV RP-F101和LPC-1等3种评价方法的准确性进行对比、验证和分析。结果表明:拟合公式的误差较小,具有较好的适用性。研究结果对改进现有评价方法具有参考作用。     

Effects of bicarbonate and cathode potential on hydrogen production in a biocathode electrolysis cell

A biocathode with microbial catalyst in place of a noble metal was successfully developed for hydrogen evolution in a microbial electrolysis cell （MEC）. The strategy for fast biocathode cultivation was demonstrated. An exoelectrogenic reaction was initially extended with an H2-full atmosphere to enrich Ha-utilizing bacteria in a MEC bioanode. This bioanode was then inversely polarized with an applied voltage in a half-cell to enrich the hydrogen-evolving biocathode. The electrocatalytic hydrogen evolution reaction （HER） kinetics of the biocathode MEC could be enhanced by increasing the bicarbonate buffer concentration from 0.05 mol·L-1 to 0.5 mol· L-1 and/or by decreasing the cathode potential from -0.9 V to - 1.3 V vs. a saturated calomel electrode （SCE）. Within the tested potential region in this study, the HER rate of the biocathode MEC was primarily influenced by the microbial catalytic capability. In addition, increasing bicarbonate concentration enhances the electric migration rate of proton carriers. As a consequence, more mass H＋ can be released to accelerate the biocathode-catalyzed HER rate. A hydrogen production rate of 8.44 m3. m 3. d1 with a current density of 951.6 A. m-3 was obtained using the biocathode MEC under a cathode potential of - 1.3 V vs. SCE and 0.4 mol· L-1 bicarbonate. This study provided information on the optimization of hydrogen production in biocathode MEC and expanded the practical applications thereof.     

基于射流理论的瓦斯压力与突出参数关系研究

随着深部开采,煤与瓦斯突出作为我国煤矿最严重的自然灾害,其发生频度和强度越来越大。瓦斯压力是煤与瓦斯突出的关键动力源之一,针对其作用机制还不太清楚的实际情况,基于现场观察到的突出射流特征,引入射流理论,建立了煤与瓦斯突出的射流力学模型,推导了瓦斯压力与突出速度和突出流量间的关系表达式,分析了煤体密度对突出的影响。利用自主研制的可实时改变轴压的围压和孔隙压的主动突出式煤与瓦斯突出模拟仪,试验模拟了不同煤层开采深度下,当轴压和围压一定时,随着瓦斯压力的增加,最终发生煤与瓦斯突出的过程,得到了瓦斯压力与煤层深度和突出强度间的关系。研究结果表明:瓦斯压力与含瓦斯煤体突出速度及流量间均呈幂指数增长规律,与煤层开采深度具有线性关系,与突出强度间具有幂指数关系。瓦斯压力随深度增大的幅度为0.01 MPa/m,与前人研究结果一致。所得结论可供对煤与瓦斯突出机理的认识预测和防治参考。     

中国碳排放强度的行业差异与动因分析

测算了1995—2010年中国各行业的碳排放强度,并采用行业分解方法分析了各行业对中国碳排放强度的影响. 结果表明:工业碳排放对总体碳排放强度下降起主导作用,对其下降的贡献率为73.35%;其他服务业次之,贡献率为22.68%;农业、交通运输业、商业和建筑业贡献率较低,分别为1.38%、1.22%、1.17%、0.20%. 采用泰尔指数对中国碳排放强度进行行业差异分析发现,1995—2010年中国各行业碳排放强度泰尔指数从0.3927升至0.4889,行业间碳排放强度的差异呈扩大趋势. 运用差值因素分解模型分析中国碳排放强度变化动因发现,在1995—2010年中国碳排放强度的下降中,技术效应具有促进作用,贡献率为104.64%;结构效应具有抑制作用,贡献率为-4.64%. 未来宜从优化产业结构、加快技术研发和应用等方面降低碳排放强度.      

化学氧呼吸器的现状与发展趋势

随着人类社会的发展进步,对生产安全和应急救生用呼吸器的需求越来越旺盛,化学氧呼吸器已经成为重要的研究方向。介绍了化学氧呼吸器的工作原理和发展历程以及技术现状,分析比较了化学氧呼吸器的优缺点。在此基础上指出,优化产氧装置、开发高效冷却技术、降低整体体积和重量、制定技术标准和开发检测技术是化学氧呼吸器研究开发重要而又迫切的任务。     

典型pH条件下水中离子对腐殖酸絮凝体构造的影响

分析评价了几种典型化学条件对腐殖酸絮凝体构造的影响.研究结果表明,在pH=5.0低投药量下以共聚络合为主要混凝机理所形成的絮凝体结构密实,粒径分布均匀,强度大.而pH=5高投药量以及pH=7.0两种情况下的混凝机理都是以吸附和网扫絮凝为主,此时形成的絮凝体构造特征相似,尽管尺寸较大,但是结构松散,强度较小.针对水中常见的主量阴阳离子,分析探讨了典型离子对絮凝体构造特征的影响.研究表明,Cl-在腐殖酸水样中的存在对絮凝体构造基本没有影响,而SO24-和SiO23-在水样中的存在可使腐殖酸絮凝体尺寸增加0.05—0.13 mm左右,但结构比较开放松散,同时絮凝体的黏结力(即抗剪切力)大大削弱,降低了约0.018—0.047 N·m-2,并且SO24-对腐殖酸絮体构造的影响大于SiO23-对其的影响.然而,引入阳离子会对絮凝体的构造起到不同程度的改善作用.其中以Ca2+、Mg2+为代表的高价阳离子对絮凝体构造影响较大,形成的絮凝体结构密实,尺寸较大,抗剪切能力强.高价阳离子的存在会使絮凝体的粒径增加0.08—0.15 mm,抗剪切力增加0.002—0.013 N·m-2,而以K+、Na+为代表的低价阳离子对絮凝体构造的影响较小.     

水泥厂废旧除尘布袋焚烧灰作水泥混合材试验

为探索水泥厂化纤布袋焚烧灰和玻纤布袋焚烧灰用作水泥混合材的可行性,将两种废旧布袋焚烧灰分别按10%、20%、30%、40%与熟料、石膏进行配比制成水泥.通过对各试样进行物理检验,研究了两种布袋焚烧灰的掺量对水泥性能的影响.试验结果表明,两种布袋焚烧灰作水泥混合材活性试验的R28分别为91.0%和80.6%,高于活性混合材R28为65%的判定指标,由此可认为此两种布袋焚烧灰具有较高的活性,可单独用作水泥混合材;两种布袋焚烧灰在掺量低于20%时,水泥强度达到甚至超过同龄期S号参照水泥;两种布袋焚烧灰在掺量小于40%的范围内,除掺加30%玻纤布袋灰的样品外,其余试样的水泥安定性、凝结时间和水泥强度等性能指标均满足42.5R强度等级水泥要求.     

砂-聚苯乙烯颗粒轻质混合填料的剪切强度特性

砂-聚苯乙烯颗粒填料是一种以砂土和聚苯乙烯颗粒组成的轻质混合填料。通过轻质填料的直剪试验,研究其剪切强度的特性、强度影响因素及其机制。研究发现,轻质填料的剪切强度具有最优含水率(本文为10%),若大于或者小于最优含水率,剪切强度都将减小;轻质填料的剪切强度主要由4个分量构成:颗粒滑动、剪胀、挤碎和重新排列,以及因聚苯乙烯收缩而引起的颗粒移动和重排分量;轻质填料的剪切强度还受聚苯乙烯含量及法向应力(或围压)的影响,其剪切强度随聚苯乙烯含量的增加而减小,随法向应力的增加而增加;轻质填料的内摩擦角随着配比的增加而减小,凝聚力随配比的增加而增大。     

雌酮(E1)在土壤中的吸附特性

研究了平衡时间、温度、pH、离子强度和土壤粒径对E1(雌酮)在土壤中吸附特性的影响. 结果表明:E1在土壤中的等温吸附平衡时间约为0.5h;在温度为10、20和30℃条件下,土壤对E1的K_f(吸附系数)分别为24.72、14.18和9.39,K_d(分配系数)分别为34.79、24.15和13.51,表明随着温度的升高,土壤对E1的吸附量显著降低;土壤对E1的吸附量在pH由3.0增至6.0时呈降低趋势,在pH>6.0～9.0时保持稳定,然后随着pH进一步升高(>9.0～11.0)而继续降低;土壤对E1的吸附量在离子强度由0.005mol/L升至0.1mol/L时显著升高,在离子强度>0.1mol/L时保持稳定;砂粒、粉粒和黏粒对E1的K_f分别为5.17、12.79和25.22,K_d分别为6.80、16.11和39.95,即随着土壤粒径的减小,对于E1的吸附作用显著增加.      

云南省锡冶炼行业SO_2产排污系数核算

云南省是我国主要的锡产地,个旧市是云南省乃至全国的锡冶炼基地,其精锡产量占全国50%以上.SO2排放是形成酸雨的主要原因,锡冶炼作为典型的＂三高一资＂行业,了解其SO2排放情况尤为重要.国家目前对SO2排放总量的核算主要根据国家环境保护总局编制的《主要污染物总量减排核算细则（试行）》（以下简称《细则》）进行,主要耗能产品的排放量按排污系数法核算.《细则》中未对锡冶炼行业排污系数给出明确的规定.国家环境保护总局于1995—1996年编写