不同水力剪切效应下四尾栅藻的种群动态增长模型

为了改进现有反映单种群增长的Logistic（逻辑斯特）模型,使其能更好地对水动力影响下藻类的种群动态关系进行表征,进而验证水力剪切作用引起的营养盐混合和均化作用对藻类生长的影响,采用恒温（25℃）和恒定光照（4 000 lx,光暗比12 h:12 h）的培养试验,对水华中常见四尾栅藻（Scenedesmus quadricanda）在水力剪切条件下的种群动态增长进行了研究.结果表明:①相对于静止条件,不同的水力剪切（100、200、300和400 r/min）作用均促进了四尾栅藻的增长,并且均存在最大Chla浓度.②结合藻类种群动态增长的Logistic模型和传质理论,构建了水力剪切效应下单藻种的种群动态增长模型（R2＞0.95）.模型结果显示,水力剪切作用是藻类最大生物量的控制因素.在空间有限的富营养条件下,Chla浓度在体积平均流速为0.101 m/s（200 r/min）条件下的最大生物量为15 328.2 μg/L,是静止条件的1.75倍,大于其他水力剪切条件,与试验结果吻合,传质系数（k_c）对四尾栅藻最大生物量的促进系数（k_M）为945.1.③水力剪切主要通过改变藻细胞层流边界层以外环境的营养物质浓度分布,从而对藻类的种群规模产生影响.④水力剪切效应存在边际效应递减的现象,随着剪切强度的增加,在不产生藻类的机械损伤的范围内,藻类种群会达到一个稳定期.研究显示,理论上解释了水力剪切效应对四尾栅藻动态增长的影响机制,实现了水力剪切作用和营养盐通量共同影响四尾栅藻种群增长关系的统一.      

水平搅拌下低高径比SBR中好氧活性污泥的颗粒化

在设有水平机械搅拌、高径比（H/D）为1.2的圆柱形鼓风曝气SBR中,考察了活性污泥的颗粒化情况,对成熟颗粒污泥表面所受水力剪切速率进行了定量研究,分析了水平搅拌在颗粒化过程中的作用.结果表明：有水平搅拌存在下污泥逐渐颗粒化,形成了均值粒径为1.12mm的好氧颗粒污泥,污泥沉降速度为21.41m/h;计算结果表明污泥表面所受的平均剪切速率为27.25s^-1,剪切应力为3.38×10^-2N/m²;污泥表面所受平均剪切速率与机械搅拌速率和表观气速均呈正相关关系;实验条件下机械搅拌对剪切速率的贡献要远大于表观气速的贡献,前者指数约为后者的37.48倍.研究认为水平搅拌在反应器中形成的具有足够剪切强度的旋涡二次流是促使低高径比反应器好氧污泥颗粒化的关键水力条件.     

水动力条件对全程自养脱氮工艺启动研究

CANON工艺需要部分短程硝化提供亚硝酸盐,所以CANON工艺存在溶解氧难控制的问题,特别是在反应器较小的情况。本文采用设有挡板的改良SBR,通过机械搅拌形成剧烈水流搅动,精确控制溶解氧,研究了不同搅拌速率对CANON工艺启动的影响。结果表明,机械曝气能成功启动了CANON工艺,且获得平均总氮去除率达79.40%,剪切应力的提高有利于脱氮性能的提升,机械曝气启动方式相比于鼓风曝气更加容易控制。     

某型橡胶密封圈加速贮存试验设计与实践

目的针对某型橡胶密封圈开展加速贮存试验设计,并通过试验预测产品贮存寿命。方法通过分析橡胶密封圈在贮存使用环境下的失效机理,结合橡胶材料性能老化模型,在不改变失效机理、又不增加新的失效机理的前提下,以密封圈整件作为试验对象,用加大温度应力的试验方法加速产品失效过程,根据试验结果预计正常环境应力下的产品贮存寿命。结果采用温度应力作为加速贮存应力开展密封圈加速贮存试验方案设计和验证工作,评估得到其在贮存温度为20℃的环境中,贮存寿命可以达到16.97年,置信度大于0.95。结论以密封圈整件作为试验件,采用温度应力作为贮存敏感应力开展加速贮存试验,所评估得到的贮存寿命与产品已有的自然贮存寿命结果吻合得较好,试验状态更加真实,为橡胶密封圈更换周期提供参考依据,并为密封圈贮存寿命的定量评估提供了一种参考方法。     

环境应力筛选在反坦克导弹及火箭弹中的应用

目的针对工程实践经验和反坦克导弹及火箭弹武器装备,提出新的环境应力筛选条件,用于剔除装备的早期故障。方法结合反坦克导弹及火箭弹武器装备的特点,对GJB 1032进行科学裁剪,分别制定出反坦克及火箭弹的不同层次产品的环境应力筛选条件。结果通过分析试验验证,反坦克导弹及火箭弹实施环境应力筛选能够激发出产品的早期故障。结论环境应力筛选方案在某型反坦克武器及火箭弹武器装备中得到了成功应用。     

基于模糊FMEA法的乏燃料剪切机剪切装置风险评估

为了有效控制乏燃料后处理立式送料剪切机剪切装置在运行过程中的风险,采用基于模糊理论的故障模式及影响分析(FMEA)对剪切装置的故障模式进行风险评价。首先将风险优先指数(RPN)的3个评价指标视为模糊变量并模糊化,接着采用专家打分的方式对各故障模式进行模糊评价,采用重心法解模糊化,计算得出各故障模式的模糊风险优先指数(FRPN),从而确定机械设备中各故障模式的风险控制顺序。利用模糊FMEA法对乏燃料立式送料剪切机剪切装置的故障模式进行了风险评估,结果表明,吊篮焊接件裂纹、主刀体破损、刀具退刀固定档板变形为风险较大的故障模式,分析结果与工程实际较吻合。     

基于颗粒流数值方法的岩石压剪破坏细观特征研究

压剪破坏是影响岩体工程安全的主要因素,基于颗粒流程序的伺服控制原理,采用等效晶质模型模拟了粉砂质板岩的压剪破坏过程,通过与室内试验对比验证了其适用性,并从细观角度揭示了岩石在压剪过程中的破坏机理。结果表明:裂纹增长速率与试件压剪过程中经历的弹性、塑性和破坏3个阶段具有相关性;张拉、剪切裂纹呈同步增长趋势,但峰后张拉裂纹增长速率快于剪切裂纹,即试件峰后以张拉破坏为主;随剪切角增大,由沿晶和穿晶断裂向以沿晶断裂为主转变,裂纹数量减小且扩展方向向断裂面集中;穿晶断裂的扩展更容易导致局部失稳,即在宏观上表现为塑性阶段;穿晶裂纹主要沿断裂面扩展、贯通,一定程度上可以抑制断裂面附近较大破裂块体的产生。     

安全阀失效模糊综合评价方法的研究

针对安全阀在实际使用过程中的失效涉及诸多因素影响的特点,运用模糊综合评价的数学模型,将安全阀失效的相关影响因素作为因素集,把可能产生故障的元件作为评价集,按照权重的大小对安全阀的故障进行综合评价,以提高维修人员对安全阀故障的判断能力和综合检修能力,达到设备稳定运行的目的。     

Dynamic failure assessment of an ammonia storage unit: A case study

Chemical Process Industries usually contain a diverse inventory of hazardous chemicals and complex systems required to perform process operations such as storage, separation, reaction, compression etc. The complex interactions between the equipment make them vulnerable to catastrophic accidents. Risk and failure assessment provide engineers with an intuitive tool for decision making in the operation of such plants. Abnormal events and near-miss situations occur regularly during the operation of a system. Accident Sequence Precursors (ASP) can be used to demonstrate the real-time operating condition of a plant. Dynamic Failure Assessment (DFA) methodology is based on Bayesian statistical methods incorporates ASP data to revise the generic failure probabilities of the systems during its operational lifetime.In this paper, DFA methodology is applied on an ammonia storage unit in a specialized chemical industry. Ammonia is stored in cold storage tanks as liquefied gas at atmospheric pressure. These tanks are susceptible to failures due to various abnormal conditions arising due process failures.Tank failures due to three such abnormal conditions are considered. Variation of the failure probability of the safety systems is demonstrated. The authors use ASP data collected from plant specific sources and safety expert judgement. The failure probabilities of some safety systems concerned show considerable deviation from the generic values. The method helps to locate the components which have undergone more degradation over the period and hence must be paid attention to. In addition, a Bayesian predictive model has been used to predict the number of abnormal events in the next time interval. The user-friendly and intuitive nature of the tool makes it appropriate for application in safety assessment reports in process industries.