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关键词： 科普实验   物理化学   表面张力   蒸发梯度   液滴追逐  

摘要： 本实验以日常生活中常见的表面张力现象为切入点,结合现有文献方法,系统优化科普实验。首先,丙二醇和水以不同的体积比相互溶解,并加入不同颜色的食用色素来代表不同浓度的丙二醇溶液。然后,将不同浓度的丙二醇溶液滴加到亲水处理过的玻璃板上。由于蒸发梯度的不平衡和表面张力的不均匀,小液滴在玻璃板上表现出各种运动行为,如“追逐”和“跳舞”。此外,小液滴可以准确避开与自身浓度不同的液滴,并选择与自身浓度相同的“同类”液滴融合。这些现象反映了一系列与蒸发梯度和表面张力有关的物理化学原理。本实验的化学品安全易得,主要装置是团队自制的。实验操作简单,原理简单易懂。中小学生和幼儿园的孩子在家长的引导下可以清楚地观察到不同颜色小液滴的追逐和融合现象;该实验绿色、安全、美观,有利于培养大众,特别是中小学生对物理化学现象的浓厚兴趣。

关键词： Carreau-Extended流体   层流管流   流场   摄动解  

摘要： 非牛顿流体在工业生产中应用广泛。文中基于同时包含屈服应力、时间常数和幂律指数的Carreau-Extended(简称Carreau-E)复杂流变方程及剪切应力与压降平衡关系,建立了圆管内充分发展的稳定Carreau-E流体层流管流的运动方程,并采用摄动方法推导出相应运动方程的一阶渐近解,获得了不同类型流体管流的速度分布以及压力梯度、流核宽度、屈服应力和时间常数对Carreau-E流体管流流场分布的影响规律,该研究对Carreau-E流体及其他复杂非牛顿流体管流特性研究具有参考价值。

关键词： 流体包裹体   库尕德里金矿   造山型金矿   哈萨克斯坦  

摘要： 库尕德里金矿床位于哈萨克斯坦楚伊犁–天山成矿省楚伊犁成矿带之楚河–肯得克塔斯金、铅、锌、铜、钼成矿亚带,大地构造位置属于中亚造山带之哈萨克斯坦–准噶尔板块的穆云库姆–克齐尔库姆–伊犁微板块之肯得克塔斯地块。库尕德里金矿床为该区重要的大型矿床之一,该矿床成矿流体的研究,对深化矿床成因认识、区域成矿规律研究和找矿勘查工作有重要的指导意义。笔者在研究区地质调查和矿床地质特征研究的基础上,开展成矿阶段含矿石英脉流体包裹体岩相学、显微测温和激光拉曼分析。结果表明:库尕德里金矿流体包裹体有C、W、S等3种类型;C型包裹体完全均一温度为278~421℃,盐度为0~13.9wt%NaCleqv;W型包裹体完全均一温度为119~378℃,盐度为1.1~22.9wt%NaCleqv;S型包裹体完全均一温度为136~327℃,盐度为29.1~31.0wt%NaCleqv。成矿压力和深度估算结果表明:成矿压力为95~200MPa,成矿深度约为2~5 km,成矿温度为290~380℃。结合矿床地质特征认为,库尕德里金矿成矿流体具有富CO_(2)、中低盐度的变质流体特征,矿床成因为造山型金矿。

关键词： 油水分离   油滴聚合   变形系数   有限元   表面张力  

摘要： 由于油井中后期产量下降,注水开发技术得到广泛应用。为优化注入水水质、净化地层,需提高采出水中的油水分离效率。油水分离效率的高低取决于对油水两相运动规律的掌握及分离方法的正确应用。该研究在油滴运动理论的基础上,借助Fluent有限元模拟软件,对油滴在流场中的变形和聚并动态进行精细描述。通过实验测试重力场中黏度为5.7 mPa·s和54 mPa·s、直径为3.0~8.5 mm的油滴上升速度及其变形规律。研究结果表明:直径较大的油滴具有较大的加速度,并提前达到最大速度,其上浮过程中的变形系数随着油相黏度的增加逐渐增加。多个油滴的聚合及其速度主要受连续相的黏度变化影响。在原有油滴速度计算模型的基础上考虑了表面张力对油滴变形的影响,得到的新模型对油滴的速度计算误差为±7%,显著提高了油滴速度的计算精度。

关键词： 河床式水电站   混凝土坝   监测   钻孔   测压管  

摘要： 测压管是河床式水电站混凝土坝重要的渗流监测设施,对于无法满足监测需求的测压管,应采取扫孔或重新钻孔的措施恢复其功能。在运行期混凝土坝上钻孔风险极大,类似工程较少。通过工程实例,从钻孔选点、钻孔施工、测压管埋设等方面,探讨了运行期河床式混凝土坝钻孔埋管实施的关键技术,分析了工程实施后的监测效果,同时为有类似需求的工程提供技术参考。

关键词： 非离子表面活性剂   构效关系   PO基团   表面张力   泡沫  

摘要： 研究了C12~14脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚AEO9Pm(P=0、2和4,P=0即为AEO9)的性能,包括平衡表面张力、动态表面张力、粘度、泡沫、润湿和乳化性能。实验结果表明:随着PO数的增加,临界胶束浓度、泡沫体积和粘度降低,动态表面张力下降速度增加,润湿性和乳化能力提高。

关键词： 流体切应力   流体剪切力   Ⅰ型胶原   傅里叶红外光谱   生物相容性   生物医用材料   骨修复材料   胶原纤维  

摘要： 目的模拟胶原体内自组装过程,探讨流体切应力在胶原自组装中的作用,为开发具有良好生物相容性和生物力学性能的新型骨修复材料提供理论依据。方法使用浊度实验、天狼猩红染色、动态光散射、扫描电镜、傅里叶红外光谱等多种检测手段对Ⅰ型胶原的自组装过程、分子结构、纤维形貌等进行表征。借助锥板黏度计施加4个不同大小的恒定流体剪切力,通过天狼猩红染色、黏度测定、圆二色光谱、扫描电镜、原子力显微镜等手段探究流体剪切力对胶原自组装过程的影响。结果实Ⅰ型胶原的自组装动力学过程包括成核、生长、平衡3个阶段。胶原溶液浓度越大,组装速度越快,纤维粒径值越大。在流体切应力的作用下,胶原分子链之间的作用力被削弱,纤维粒径值减小,刚性减弱,且在切应力作用下,胶原纤维更易朝单一方向进行组装,形成有序结构。结论成功在体外构建了化学-力学耦合体,更真实地模拟了胶原体内自组装过程。研究结果对于新型骨修复材料的开发和应用具有重要的指导意义,有助于提高生物材料的生物相容性和力学性能,促进生物医用材料等相关领域的发展。

关键词： 西河闸枢纽   皮尔森相关系数   测压管  

摘要： 根据西河闸枢纽工程测压管的2021年测量数据进行了皮尔森相关性分析,发现西河节制闸、船闸测压管水位变化趋势总体较为正常,测压管水位与上游水位变化趋势基本一致,同时西河节制闸测压管水位与上游水位和上、下游水位差值相关性较高,但也发现个别测压管存在异常,可能存在淤堵现象。通过本次分析,为西河闸枢纽的安全运行与了解工程状况提供技术支撑。

关键词： 固定污染源   流速与流量测量   皮托管   气体超声流量计  

摘要： 在介绍了固定污染源流量测量对于“双碳”工作的重要意义基础之上,提出了流量(流速)测量仪表的正确选择是提升整体固定污染源流量测量准确度的关键。然后分别从测量原理、使用方法和量值溯源方法等方面对固定污染源流量(流速)测量的主要仪器:S形皮托管、三维皮托管以及插入式时差法多声道超声流量计作了介绍,多角度比较了它们在实际测量应用中的优缺点,对固定污染源排放企业和从事碳核算的计量技术机构在计量器具选择方面有一定的现实意义。

关键词： 冈底斯   吉如斑岩型矿床   流体包裹体  

摘要： 吉如斑岩型铜矿位于冈底斯斑岩成矿带中段,发育有中新世和始新世两期斑岩矿化。通过研究这两期矿化形成的石英—硫化物脉中的包裹体特征,并测定了其均一温度,发现二者存在较大差异,并推测流体温度的降低可能是矿质沉淀的主要因素。