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关键词： 露天煤矿   外排土场   微气象因子   气流运动   水分分布   卡门涡街  

摘要： 为了研究露天煤矿外排土场对周围微气象因子的影响关系,进而为矿区生态修复提供基础,以矿区周围气流运动及水分分布为影响因子,进一步探索外排土场尺度及形态的生态效应。以红沙泉露天煤矿为例,运用Fluent流体模拟软件,采用大涡模拟和组分传输模型,分别建立不同高度与角度的外排土场模型进行模拟。通过红沙泉露天煤矿所处地区气象站点,得到该地区2020年逐月温度与露点数据,从而得出该地区逐月凝结高度。分析不同条件下得到的气流速度云图,水分质量分数云图,获得不同外排土场尺寸对周围气流运动及水分分布的影响规律,并与该地区凝结高度进行对比。数值模拟结果表明:随着外排土场高度增加,气流爬坡速度缓慢增加,爬升最大高度也随之增长,迎风坡以及外排土场顶部的水分质量分数均增大,背风坡形成越来越明显的卡门涡街现象,涡流数量增加且影响范围变大,涡流区域内气流速度、水分质量分数均增加并达到最大值,外排土场角度增大对气流最大爬升高度影响较大,对周围微气象因子影响不大。在极限高度360 m条件下,当外排土场角度达到26°临界值时,会使气流最大爬升高度达到该地区夏季凝结高度;或在外排土场极限角度22°条件下,当外排土场高度达到380 m临界值时,会使气流最大爬升高度达到该地区夏季凝结高度,从而对矿区周围降水产生促进作用。

关键词： 绿柱石   流体包裹体   岩相学特征   成分特征   形成机制  

摘要： 采用偏光显微镜薄片观察、激光拉曼成分分析等方法,对伟晶岩型和岩浆热液型铍矿床中绿柱石的流体包裹体进行了岩相学观察和成分分析。结果表明,绿柱石中原生流体包裹体形态多样,常孤立或成群沿晶体生长带定向分布,大小从5~80μm不等。流体包裹体类型以富液相型气液两相包裹体最常见,其次为含液相CO_(2)的三相包裹体和含子矿物多相包裹体,偶见固体包裹体和熔融包裹体。其中,伟晶岩型绿柱石中包裹体数量和种类更为丰富,常见含子晶多相包裹体和气液包裹体共存,岩浆热液型绿柱石中包裹体则相对较少,可见熔融包裹体与富液相CO_(2)流体包裹体共存。流体包裹体气相成分主要以CO_(2)和N_(2)为主,液相主要为H2O和CO_(2)以及CO_(3)^(2-)、HCO_(3)^(-)等离子。伟晶岩型绿柱石中常见含石英、云母、钠长石等子矿物的多相包裹体,由伟晶岩中晶体快速结晶形成;岩浆热液型绿柱石中的有机质气体更丰富,与氧化剂Al_(2)O_(3)活度较低而形成相对还原环境有关。富含CO_(2)、H_(2)O成分的流体更有利于绿柱石的形成。结合流体包裹体的生成机制,认为岩浆热液型绿柱石形成于岩浆演化晚期的热液阶段,伟晶岩型绿柱石形成于岩浆-热液过渡→热液阶段,绿柱石的形成机制为岩浆的结晶分异和液态不混溶作用。

关键词： 离子液体   表面张力   接触角   润湿性能   复配溶液   煤尘  

摘要： 为了解决疏水性煤尘难润湿、微米级粉尘降尘率较低等难题,选取1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim][Cl])、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim][BF_(4)])、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim][BF_(4)])3种咪唑类离子液体,开展不同变质程度的煤尘表面润湿特性试验研究,分析不同阳、阴离子数的复配活性水溶液对煤尘润湿性能的影响规律。结果表明,阳离子[Emim]^(+)和[Bmim]^(+)能有效屏蔽阴离子[BF_(4)]^(-)、Cl^(-)之间的静电相互作用,促进阴离子在气—液界面之间的吸附和聚集,致使表面张力、接触角均随活性水溶液的离子液体质量分数的增大而逐渐降低;咪唑阳离子侧链上的H原子与煤中的—OH、—COOH等基团形成氢键,破坏了煤中原有氢键,提高了离子液体对煤的溶解能力,长焰煤的润湿效果最好,褐煤次之,焦煤最差;复配后的活性水溶液通过破坏煤中官能团增强了对煤结构的溶解能力,降低了水的表面张力并提高溶液的润湿能力,复配溶液实现了协同增润作用,可为开发新型润湿剂提供新的思路和方向。

关键词： 制冷剂R1336mzz(Z)   表面张力   多元醇酯类润滑油  

摘要： 为补充新型烯烃类环保制冷工质的表面张力实验数据,为其相变换热及两相流动计算提供可靠的基础物性数据,采用毛细管上升法测量了顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(R1336mzz(Z))纯质及其与POE润滑油(型号SL-32S)组成的混合物的表面张力。所研究的润滑油质量分数分别为0.130%、0.536%、1.040%,测量的温度范围为243~363 K,表面张力的测量标准不确定度小于0.16 mN·m^(-1)。结果表明:润滑油含量越高,混合物表面张力越大;与纯质表面张力相比,随着温度升高,混合物表面张力增幅逐渐减小。采用经验方程对实验数据进行拟合,结果发现,R1336mzz(Z)及R1336mzz(Z)/SL-32S混合物的表面张力计算值和实验数据的平均绝对偏差分别为0.07 mN·m^(-1)和0.14 mN·m^(-1)。所得结论可为R1336mzz(Z)应用于各类制冷/热泵系统提供基础的物性数据。

关键词： 锂同位素   蚀变洋壳   热液流体循环   IODP U1502B钻孔   南海  

摘要： 锂同位素体系是示踪水-岩相互作用的有力工具,但关于其在洋壳高温蚀变过程中同位素分馏行为的认识仍不清晰。本文对国际大洋发现计划(IODP)U1502B钻孔的9个高温蚀变玄武岩开展了岩相学、全岩主、微量元素和锂同位素地球化学研究。结果表明,与新鲜洋中脊玄武岩相比,9个样品的Li含量偏高(4.8×10^(-6)~11.6×10^(-6)),δ7Li值偏轻(-3.8‰~+1.4‰)。岩相学与全岩地球化学特征表明,洋壳高温蚀变过程中产生的绿泥石矿物导致锂同位素分馏、δ7Li值变轻,后期的低温海水蚀变作用使得钻孔上部出现Li的局部富集。蚀变玄武岩的锂同位素特征指示,该钻孔的热液流体循环经历了一个较完整的演化过程,蚀变流体以高温热液为主且含有少量海水;随着取样深度的增加,玄武岩蚀变程度逐渐降低。

关键词： 页岩   孔隙结构   核磁共振   流体类型   饱和度  

摘要： 页岩复杂的孔隙结构导致多样化的孔隙流体类型。针对鄂尔多斯盆地延长组长7段页岩,采用低场核磁共振实验技术,将离心实验与热处理实验相结合,识别划分出3类页岩中多类孔隙流体的T_(2)弛豫时间界限,并定量表征了目标页岩的全孔径分布特征。研究结果表明,目标页岩孔隙结构可划分为Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ类,其对应的平均孔隙半径和流体赋存量依次减小。Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ类页岩的可动流体截止值分别为1.10,1.24和1.92 ms,不可采出流体截止值分别为0.20,0.30和0.54 ms。Ⅰ类页岩的可动流体赋存于孔径大于24.8 nm的中、大孔隙,平均饱和度为30.5%;不可采出流体则赋存于孔径小于4.5 nm的微孔隙,平均饱和度为35.3%。Ⅱ类页岩的可动流体赋存于孔径大于41.9 nm的大孔隙,平均饱和度为26.6%;不可采出流体赋存于孔径小于10.3 nm的微、小孔隙,平均饱和度为40.7%。Ⅲ类页岩的可动流体赋存于孔径大于93.6 nm的大孔隙,平均饱和度为17.2%;不可采出流体则赋存于孔径小于26.3 nm的中、小孔隙,平均饱和度达50.1%。

关键词： 伯努利方程   课程思政   教学设计  

摘要： 伯努利方程是流体力学课程中的基本方程之一,也是重要的学习内容.文章以工科背景下流体力学课程中的"伯努利方程"为对象阐述课程思政教学设计和具体实施过程,确立知识、能力、思政三位一体的教学思想,希冀借此建立的课程思政设计思路为其他专业课程的教学设计提供参考.

关键词： 地热流体   化学特征   温泉  

摘要： 地热资源是温泉县优势资源,但开发研究相对滞后,为详细搞清当地地热资源禀赋,本次研究以温泉县北圣泉一带地表流体为研究对象,开展了大量流体化学调查工作,研究表明该区地热异常区与周边流体化学特征区别明显。东西向断裂和北东—南西向断裂控制着中石炭统东图精河组地层地下水补给和运移。地热异常区J35号钻孔区域具有显著的热储意义。地热异常区地热流水中Na^(+)、SO4^(2-)、F^(-)、Cl^(-)、H_(2)SiO_(3)、H_(3)BO_(3)等含量较高。研究区水体中的化学元素比值Na^(+)/K^(+)、Na^(+)/Ca^(2+)、Mg^(2+)/Ca^(2+)、Cl^(-)/F^(-)、Cl^(-)/HCO^(3-)、SO_(4)^(2-)/Ca~2存在一定规律。

关键词： 云滴浓度   大气降尘   表面张力   有效半径   巨盐核  

摘要： 目的降尘以不同形式存在于大气、水体、土壤和植物体内,作为物质交换的介质,通过食物链给人类身体健康造成威胁,为了调节云滴粒子半径,确定降尘过程的约束条件,数学建模分析云滴数浓度对大气颗粒污染物浓度的影响。方法获取云滴数浓度半径表达式,得出云滴浓度越大其半径越大,分析巨盐核与准稳态质量、热量的扩散传输过程对云滴数浓度与质量产生的影响,从而调节云滴粒子谱分布情况;依据云滴本身与云滴数浓度对降尘影响的分析结果,确定云滴数浓度大可以降低尘粒表面张力,使尘粒被吞没。结果云滴数浓度与大气降尘之间有最佳粒径比值,在该比值范围内云滴数浓度越大降尘效果越好。结论采用该方法可以获取云滴数浓度与大气颗粒污染物浓度之间的关系,为降尘技术提供参考价值。

关键词： 表面张力   数字全息   剖面轮廓   杨-拉普拉斯方程  

摘要： 表面张力是表征液体表面性质的物理量,其测量在医学、表面物理等领域中具有重要的研究意义.本文提出了利用数字全息的方法实现非接触、高精度液体表面张力的测量.首先搭建了基于Mach-Zehnder干涉光路的无透镜傅里叶变换数字全息装置,对CCD拍摄的全息图进行傅里叶逆变换,实现数值再现,再利用傅里叶变换的位相解包裹算法获得相位图,进而得到静态液滴的剖面轮廓.将液滴剖面轮廓与杨-拉普拉斯显式精确解进行拟合得到液体的表面张力系数.通过多次测量得到在温度20℃下水表面张力系数的相对误差为0.42%.