竖冷设备结构的离散元法模拟优化

针对国内某钢厂竖冷设备,建立了基于离散元方法的模型,研究了竖冷设备中烧结矿石的装料过程。结果表明,由于原装料结构烧结矿石下落高度大,不同粒径烧结矿石下落速度相差明显,因此,在载料车倾料过程中出现小颗粒在下、大颗粒在上的偏析形态,同时缓冲仓内缺少限制颗粒运动的结构,导致排料过程中烧结矿石的偏析不断加剧。针对原设备的问题,首先将单一缓冲仓改为上下两层缓冲仓,上层缓冲仓用于降低颗粒下落高度,减小不同粒径颗粒的速度差;其次在缓冲仓底部引入斜栅栏结构,从而阻碍大颗粒运动,减小其运动距离,且限制了角落处的大颗粒再次进入缓冲仓出料口,避免加剧缓冲仓内的颗粒偏析。模拟结果表明新结构能有效改善竖冷设备内颗粒偏析

竖冷设备结构的离散元法模拟优化

针对国内某钢厂竖冷设备,建立了基于离散元方法的模型,研究了竖冷设备中烧结矿石的装料过程。结果表明,由于原装料结构烧结矿石下落高度大,不同粒径烧结矿石下落速度相差明显,因此,在载料车倾料过程中出现小颗粒在下、大颗粒在上的偏析形态,同时缓冲仓内缺少限制颗粒运动的结构,导致排料过程中烧结矿石的偏析不断加剧。针对原设备的问题,首先将单一缓冲仓改为上下两层缓冲仓,上层缓冲仓用于降低颗粒下落高度,减小不同粒径颗粒的速度差;其次在缓冲仓底部引入斜栅栏结构,从而阻碍大颗粒运动,减小其运动距离,且限制了角落处的大颗粒再次进入缓冲仓出料口,避免加剧缓冲仓内的颗粒偏析。模拟结果表明新结构能有效改善竖冷设备内颗粒偏析

竖冷设备中烧结矿石偏析行为的gpu高性能模拟

随着钢铁工业流程和技术的不断优化及节能减排要求的不断升级,如何高效回收利用各生产工序中的工业余热成为钢铁工业面临的重要课题.竖冷设备既可以有效回收烧结矿石的显热,大幅提高能源的利用率,又可以有效减少烧结工序中的粉尘,降低烧结工艺的环境污染,因此得到了高度重视.但现有竖冷设备容易出现烧结矿石的偏析问题,严重影响了显热回收的效率和设备运行的稳定性.为此,采用离散元法(discrete element method,DEM)研究竖冷设备中烧结矿石的偏析,重点针对不同结构进料管对烧结矿石偏析的影响.研究发现,虽然缓冲仓内每次加入的烧结矿石皆混合均匀,但由于不同粒径的烧结矿石在进料过程中存在动量差异,导致了竖冷设备内明显的颗粒偏析,在料堆堆尖处呈现小颗粒多大颗粒少的现象,并且料层主体的偏析与进料管的结构密切相关.由于进料管的结构是进料过程的决定性因素,因此提出了通过改变进料管的结构抑制竖冷设备内烧结矿石偏析的可能途径,对提高烧结矿石的显热回收效率具有参考意义

竖冷设备中烧结矿石偏析行为的gpu高性能模拟

随着钢铁工业流程和技术的不断优化及节能减排要求的不断升级,如何高效回收利用各生产工序中的工业余热成为钢铁工业面临的重要课题.竖冷设备既可以有效回收烧结矿石的显热,大幅提高能源的利用率,又可以有效减少烧结工序中的粉尘,降低烧结工艺的环境污染,因此得到了高度重视.但现有竖冷设备容易出现烧结矿石的偏析问题,严重影响了显热回收的效率和设备运行的稳定性.为此,采用离散元法(discrete element method,DEM)研究竖冷设备中烧结矿石的偏析,重点针对不同结构进料管对烧结矿石偏析的影响.研究发现,虽然缓冲仓内每次加入的烧结矿石皆混合均匀,但由于不同粒径的烧结矿石在进料过程中存在动量差异,导致了竖冷设备内明显的颗粒偏析,在料堆堆尖处呈现小颗粒多大颗粒少的现象,并且料层主体的偏析与进料管的结构密切相关.由于进料管的结构是进料过程的决定性因素,因此提出了通过改变进料管的结构抑制竖冷设备内烧结矿石偏析的可能途径,对提高烧结矿石的显热回收效率具有参考意义

Surface properties and changes in morphology of microplastics exposed in-situ to Chinese coastal wetlands

Coastal wetlands are key areas of accumulation of microplastics. However, until now only a few studies have focused on the surface properties and morphological changes in microplastics in the real coastal wetland environment. Here, two typical biogeographic coastal soils, the Yellow River Estuary salt marsh wetland in the temperate zone and the Beibu Bay mangrove wetland in the subtropical zone, were selected for study. Polystyrene foams and polyethylene films were used and exposed within two coastal wetlands sites through in situ soil burial (underground exposure) and surface placement (above-ground exposure). The samples were sampled after 6, 12, 18 and 24 months of exposure to reveal the characteristics of the surface properties and morphological changes in microplastics in typical wetlands from the southern and northern biogeographic coastal zones. The surface morphology, microstructures and attached materials were observed using scanning electron microscopy using an energy dispersive spectrometer. Surface properties of the microplastics, i.e. the surface roughness, specific surface area, pore size distribution, functional groups and hydrophobicity, were analyzed by using atomic force microscopy, a surface area analyzer, a mercury porosimeter, Fourier transform infrared spectrometry and a contact angle meter. The surface morphology of the polystyrene foams in the Beibu Bay mangrove wetland exhibited more pits and holes than those in the Yellow River Estuary salt marsh wetland. The polystyrene foams exposed aboveground in the Beibu Bay mangrove wetland showed embrittlement and exfoliation after 18 months, while those exposed underground did not show such features. The specific surface areas of the polystyrene foams and the polyethylene films in the Yellow River Estuary salt marsh wetland were higher than those in the Beibu Bay mangrove wetland. The pore distributions on the surfaces of the two microplastic types mainly comprised macropores and mesopores. However, the porosity of the polyethylene film in the Yellow River Estuary salt marsh wetland was slightly higher than in the Beibu Bay mangrove wetland. The porosities in both regions were higher than in the original control samples. In terms of carbonyl index, rates of change in the Yellow River Estuary salt marsh wetland were higher than those in the Beibu Bay mangrove wetland. The surface hydrophobicity of the polyethylene film in the two regions declined with increasing exposure time. The changes in surface morphology of the polystyrene foams were more rapid than those in the polyethylene films, but the degree of change in specific surface area of the polyethylene films was greater than in the case of the polystyrene foams. It can be concluded that the surface properties and changes in morphology of microplastics in the coastal soil environment are related to multiple factors including the types and conditions of the wetlands, types of microplastics, exposure mode and exposure time. However, the specific mechanisms of these surface changes require further study. In summary, this study provides a scientific basis for research on the chemical processes of the micro-interfaces on the microplastic surfaces and environmental behavior and risk assessment of microplastics in the Chinese coastal zone

空间引力波探测综述与拟解决的科学问题

空间引力波探测将为人类探索宇宙打开中低频段（0.1 mHz～1 Hz）引力波观测的新窗口，这个频段的引力波事件被认为具有更重要的天文学、宇宙学以及物理学意义。其典型的波源包括超大和中等质量黑洞双星的并合、极端和中等质量比黑洞双星的绕转、银河系内数以百万计的致密双星系统以及随机引力波背景等，为研究宇宙起源与演化、黑洞形成与结构、引力和时空本质、暗能量和暗物质属性等提供了全新的方法和手段。21世纪以来，欧美联合的LISA计划成功发射了技术验证卫星LISA探路者，目前LISA计划已进入工程实施阶段，中国太极计划和天琴计划也相继发射了技术实验卫星太极一号和天琴一号，标志着空间引力波探测进入了全新的发展阶段。本文主要概述近年来国内外发展态势，详细凝炼空间引力波探测与研究的科学目标和未来发展的重点领域，系统优化引力波天文学、引力波物理学以及引力波宇宙学等相关学科布局，重点阐述推进空间引力波探测与研究的重要意义和发展战略

空间引力波探测综述与拟解决的科学问题

空间引力波探测将为人类探索宇宙打开中低频段（0.1 m Hz～1 Hz）引力波观测的新窗口，这个频段的引力波事件被认为具有更重要的天文学、宇宙学以及物理学意义。其典型的波源包括超大和中等质量黑洞双星的并合、极端和中等质量比黑洞双星的绕转、银河系内数以百万计的致密双星系统以及随机引力波背景等，为研究宇宙起源与演化、黑洞形成与结构、引力和时空本质、暗能量和暗物质属性等提供了全新的方法和手段。21世纪以来，欧美联合的LISA计划成功发射了技术验证卫星LISA探路者，目前LISA计划已进入工程实施阶段，中国太极计划和天琴计划也相继发射了技术实验卫星太极一号和天琴一号，标志着空间引力波探测进入了全新的发展阶段。本文主要概述近年来国内外发展态势，详细凝炼空间引力波探测与研究的科学目标和未来发展的重点领域，系统优化引力波天文学、引力波物理学以及引力波宇宙学等相关学科布局，重点阐述推进空间引力波探测与研究的重要意义和发展战略

人工固沙区与流沙区准噶尔无叶豆种群数量特征与空间格局对比研究/Comparisons of quantitative characteristics and spatial distribution patterns of Eremosparton songoricum populations in an artificial sand fixed area and a natural bare sand area in the Gurbantunggut Desert, Northwestern China[J]

准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum)是中亚荒漠特有小半灌木,稀有种,在我国仅片段化分布于新疆古尔班通古特沙漠；它是流动沙丘的先锋物种,也能成功定居于人工固沙区(草方格).对比研究了人工固沙区及自然流沙区的准噶尔无叶豆群落物种组成、种群密度、高度、盖度、生物量等特征及种群空间分布格局.结果表明:人工固沙区内的准噶尔无叶豆群落物种的科、属、种数均明显多于流沙区,而且2种生境物种相似性指数仅为0.522,表明人工固沙生境显著改变了群落物种组成与结构.除植株密度外,人工固沙区种群的高度,盖度,地上、地下及总生物量密度,单株地上、地下及总生物量等数量特征均显著高于流沙区.2种生境中准噶尔无叶豆种群空间分布的关联维数均接近2.0,体现了较强的个体空间相关性和空间占据能力.2种尺度(1 m和2 m)下的聚集度分析表明,2种生境中种群基本为随机分布.因而,人工固沙生境并未明显改变种群空间分布格局,这可能是种群的固有特性.人工固沙区的土壤有机质、全氮和有效氮含量显著高于流沙区,且与种群数量特征(植株密度除外)呈显著正相关.总之,与流沙区相比,人工固沙使地表得到固定,提高了土壤有机质和氮素含量,明显改变了定居于其中的准噶尔无叶豆种群主要数量特征,增强了种群的生存和适应能力.该结论对荒漠濒危植物的保育具有重要指示意义

不同居群准噶尔无叶豆果实和种子特性及种子萌发差异/Variation in fruit and seed traits and seed germination among different populations of Eremosparton songoricum[J]

研究准噶尔无叶显(Eremosparton songoricum)6个居群间果实和种子特性及种子萌发差异,以揭示异质生境下准噶尔无叶豆果实和种子的生态适应机制.结果显示:居群间准噶尔无叶豆的植株距离(F=2.34,p=0.03)和植株冠幅(F=8.49,p＜0.01)存在显著差异,沙漠北缘E、F居群和沙漠腹地C居群(受人类干扰剧烈)的植株距离和植株冠幅高于沙漠腹地A、B、D居群；居群间准噶尔无叶豆果实和种子的长度、宽度、厚度、重量存在显著差异,居群E、F和C的大部分参数显著高于其他沙漠腹地居群；居群间果实多子性(F=6.96,p＜0.01)也存在显著差异,居群C的果实多子性最高((32.50±4.79)％)；萌发结果表明,居群间新鲜的成熟种子萌发不存在显著差异,且萌发率都低于15％；所有居群的大部分种子都存在物理性休眠现象,人为划破种皮能显著提高种子萌发率,但在低温(15/5℃)条件下,所有居群的种子萌发率都较低,说明低温抑制了种子萌发；经人为划破种皮解除物理休眠后,种子的休眠没有完全释放,居群C、E和F (大种子居群)的种子萌发率显著高于居群A、B和D(小种子居群) (F=30.77,p ＜0.01),说明准噶尔无叶豆种子不仅存在物理性休眠现象,也可能存在生理休眠现象.不同程度的种子复合休眠可能是准噶尔无叶豆不同居群适应古尔班通古特沙漠的重要生存策略