鄂尔多斯红色砒砂岩冻融循环变形特性

砒砂岩区的产沙量是以非径流的冻融风化侵蚀为主形成的,冻融循环作为一种特殊的强风化作用,其对砒砂岩进行结构性的破坏.为揭示砒砂岩冻融破坏机制,使用LDMD-A三温冻融循环试验仪,以内蒙古自治区鄂尔多斯准格尔旗红色砒砂岩为研究对象,模拟自然条件进行单向冻融,研究分析冻融次数及含水率对原状砒砂岩冻融循环的影响规律.结果表明:冻融循环过程可以很清晰地反映砒砂岩在冻结和融化过程中,其固相、液相相互转化时内部热量的变化,以及砒砂岩冻结、融化过程的体积变化;在冻结过程中,砒砂岩冻胀率与含水率、冻融次数密切相关,含水率对冻胀率影响更显著.当含水率为8.56％和10.27％时,冻胀率随冻融次数增加而增大;但含水率为8.56％时,冻胀量很小,当含水率＞10.27％时,发生冻胀明显,试样冻胀量会随冻融次数增加而增大;当含水率≥11.53％时,冻融循环＞6次,冻胀率趋于平缓.其结果揭示了不同因素下,砒砂岩冻融循环变形规律,为砒砂岩冻融侵蚀机理的深入研究提供参考.     

New evidence for the links between the local water cycle and the underground wet sand layer of a mega-dune in the Badain Jaran Desert,China

Scientists and the local government have great concerns about the climate change and water resources in the Badain Jaran Desert of western China. A field study for the local water cycle of a lake-desert system was conducted near the Noertu Lake in the Badain Jaran Desert from 21 June to 26 August 2008. An underground wet sand layer was observed at a depth of 20–50 cm through analysis of datasets collected during the field experiment. Measurements unveiled that the near surface air humidity increased in the nighttime. The sensible and latent heat fluxes were equivalent at a site about 50 m away from the Noertu Lake during the daytime, with mean values of 134.4 and 105.9 W/m2 respectively. The sensible heat flux was dominant at a site about 500 m away from the Noertu Lake, with a mean of 187.7 W/m2, and a mean latent heat flux of only 26.7 W/m2. There were no apparent differences for the land surface energy budget at the two sites during the night time. The latent heat flux was always negative with a mean value of –12.7 W/m2, and the sensible heat flux was either positive or negative with a mean value of 5.10 W/m2. A portion of the local precipitation was evaporated into the air and the top-layer of sand dried quickly after every rainfall event, while another portion seeped deep and was trapped by the underground wet sand layer, and supplied water for surface psammophyte growth. With an increase of air humidity and the occurrence of negative latent heat flux or water vapor condensation around the Noertu Lake during the nighttime, we postulated that the vapor was transported and condensed at the lakeward sand surface, and provided supplemental underground sand pore water. There were links between the local water cycle, underground wet sand layer, psammophyte growth and landscape evolution of the mega-dunes surrounding the lakes in the Badain Jaran Desert of western China.     

新型槽楔合金CuNiCrSi合金时效析出与时效相变动力曲线研究

利用示差量热扫描仪研究了新型汽轮发电机转子槽楔合金CuNiCrSi合金加热过程中的相变过程。通过不同时效处理的合金导电率计算时效相变动力学可知:时效析出分2个温度段,在低温阶段,时效早期通过调幅方式形成溶质原子富集区,然后在溶质富集区发生失稳有序化,最后生成δ-Ni2Si相;而在高温阶段,合金可以不经过调幅过程而直接以形核长大方式析出δ-Ni2Si相。     

ZGM太阳能温室供暖系统

"ZGM"是一种复合化学物质,其性能特征表现为:55℃就可以转化为气体,汽化潜热是水的1.5倍,相变传热,其传导热效率达95%以上,传热速度快、节能率高达50%.     

固体石蜡相变潜热性能优化

采用接枝共聚法对固体切片石蜡进行改性,目的在于优化切片石蜡的相变潜热性能。以切片石蜡为基料、甲基丙烯酸甲酯为接枝物、过氧化苯甲酰为引发剂,采用正交试验设计方法设置对比试验,讨论了接枝物用量、引发剂用量、反应时间、反应温度等反应条件对接枝率的影响,并用红外光谱仪和差示扫描量热仪对接枝前后的石蜡样品进行结构分析和热分析。研究发现,各反应条件对接枝率的影响由大到小依次为反应时间引发剂BPO用量接枝物MMA用量反应温度,结合正交试验数据处理结果确定最佳试验条件为:接枝物MMA用量2.25g,引发剂BPO用量0.05g,反应时间3h,反应温度90℃。热分析结果显示,接枝反应使切片石蜡相变潜热性能得到了显著提升,最大增长率可达28.34%。     

适于温室应用的无机相变材料放热特性

为了研究温室常用CaCl2·6H2O、Na2CO3·10H2O、Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O四种无机相变材料在不同环境条件下的放热特性,实验设置冷水和空气两种介质条件,分别在5 ℃、10 ℃和15 ℃温度条件下凝固,测试四种相变材料在不同介质和温度条件下的相变温度和过冷度。实验结果表明,CaCl2·6H2O相变温度为30 ℃左右,15 ℃条件下不能凝结放热。Na2CO3·10H2O相变温度为31 ℃左右,Na2SO4·10H2O放热不稳定,相变潜热小,5 ℃条件下纯在明显的二次放热现象,Na2HPO4·12H2O相变温度为33 ℃左右。比较不同环境条件下的过冷度得出空气环境中相变材料的过冷度均小于冷水环境中。随着温度的升高,CaCl2·6H2O的过冷度逐渐减小,Na2CO3·10H2O的过冷度逐渐增大,Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O的过冷度没有明显变化。过冷度与冷却环境中传热介质的导热性能有关,导热性能越强（水的导热性能强于空气）,相变凝固过程中持续放热时间越短。      

磁制冷材料Ni-Mn-Ga合金的相变与奇异热膨胀特性

Ni-Mn-Ga合金是典型的磁制冷材料,其热膨胀系数是工程设计中最重要的参数之一。为深入研究Ni-Mn-Ga合金的热膨胀特性,该文利用SEM、XRD、DSC及PPMS系统分别对合金Ni_(54+x)Mn_(19–x)Ga_(27)(x=0、0.2、0.4、0.6)的组分、结构、相变温度、磁结构转变及热膨胀特性进行试验测试。结果表明,随着Ni含量的增加,Ni_(54+x)Mn_(19–x)Ga_(27)合金的马氏体相变温度逐渐升高。当x从0.0增至0.6时,正反马氏体相变峰温TM与TA分别从257、265 K增至292、299 K。零场热应变曲线表明,Ni-Mn-Ga合金具有各向同性的热膨胀特性。马氏体相与奥氏体相的热膨胀系数分别位于8.87~16.60×10–6/K与5.21~6.26×10–6/K之间。而在马氏体相变附近,合金出现了奇异的、明显的负热膨胀行为,且升、降温过程合金的负热膨胀系数分别位于–147.54~–17.60×10–6/K与–133.30~–88.72×10–6/K之间,分别约为马氏体相的1.47~16.63倍与6.63~12.89倍。这种奇异的负热膨胀行为很可能是由于马氏体变体的成核、重取向所引起的。研究结果对磁制冷材料Ni-Mn-Ga合金热膨胀系数的调控及其工程应用具有较好的指导意义。     

太阳能低温相变蓄热装置的设计与应用

太阳能采暖具有间歇性,易受天气等影响,是制约其普及的一个重要因素。将太阳能与低温相变蓄热装置相结合,在日光充足时利用太阳能采暖并蓄热,在夜间或光照不足时释放热量供给温室采暖,有助于提高系统的稳定性和太阳能的利用率,并提高太阳能采暖系统的灵活性,为冬季温室采暖节省成本。结合试验温室基本情况,经过初步计算,设计出适合的太阳能集热系统及与其联用的低温相变蓄热装置,以期为冬季温室采暖提供新思路,降低农户运行费用,为温室的管理及植物的生长提供必要的条件,同时减少环境污染,为太阳能集热系统相变蓄热装置的设计优化及应用提供参考。     

低温连续相变萃取油茶籽粕中抑菌物质及其抑菌活性研究

以乙醇作为夹带介质,采用低温连续相变萃取方法对油茶籽粕中的抑菌活性物质进行提取。以乙醇浓度、萃取压力、萃取温度、萃取时间为考察因素,以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黒曲霉为抑菌对象进行单因素及正交实验,得到最优的油茶籽粕抑菌物低温连续相变提取工艺条件:乙醇浓度80%、提取时间1 h、提取压力0.4 MPa、提取温度为80℃。在此条件下,提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黒曲霉的抑菌圈直径分别为13.6、15.1、13.8 mm,可达到最好的抑菌效果。     

管道内天然气水合物沉积演化进程数值模拟

传统的双欧拉流体模型将水合物颗粒近似为流体相进行两相流动沉积预测,并未考虑流动过程中由相变导致颗粒生成的影响.为了解决该问题,在OpenFoam4.0开源计算软件植入双流体模型、界面面积传输方程、对流换热方程,在考虑水合物颗粒聚并、破碎效率的同时,引入关键的相变源项,根据管内温度场分布实时模拟计算水合物生成量,并在之后...