缝洞介质内非达西流动实验研究

采用熔蜡的方法制作了多组全直径缝洞岩心,并利用岩心进行了一系列单相水流动实验,研究缝洞岩心内的流体流动规律。利用单相流动实验结果,采用多参数拟合方法得到适用于缝洞介质的非达西系数表达式,计算了缝洞介质的临界福西海默数(Fo)和临界非达西效应误差。研究结果表明:在矿场的水线推进速度下,压力降与流速存在线性和非线性关系,因此流体的流动规律存在达西流动和高速非达西流动,而其中更多的是高速非达西流动,这主要取决于裂缝的发育程度;Geertsma提出的非达西系数经验公式对于缝洞介质的适用性很差,本文在其基础上修正的非达西系数表达式适用于缝洞介质;缝洞介质的临界福西海默数在0.65±0.1范围内,远远大于砂岩介质的临界Fo,临界非达西效应高达35%~45%,表明非达西效应在缝洞介质中的不可忽略性。     

新型多功能渗透仪与达西定律实验教学

地下工程实践活动中,渗流问题普遍存在.开展室内渗透(达西)实验教学对于学生熟悉渗流的基本原理,掌握地下水稳定流、非稳定流定量分析理论具有至关重要的意义.常规达西定律实验装置可以获取单一均质介质的渗透系数.作者研制了一套多功能渗透试验仪,能更好地模拟自然界中双层或多层结构含水层中的渗流;提供学生在实验中根据不同的渗透介质、渗流方向和实验方法,自行设计、选择不同的组合方案开展实验工作的机会.     

页岩气藏水力裂缝参数优化设计方法研究

近年来页岩气开发越来越受到重视,但由于页岩储层渗透率过低,需要进行压裂优化设计才能获得较高的产能。用雷诺数表征页岩气在裂缝内的非达西流动以及对井底流压的影响,建立了裂缝有效渗透率模型,将其引入到支撑剂指数模型中,建立了页岩气产能计算模型,并拟合了f函数,归纳总结了新的页岩气藏水力裂缝参数优化设计方法。通过应用实例计算表明,考虑页岩气在裂缝中的非达西流动后,裂缝有效渗透率、最优缝长以及页岩气产能都会明显减小,最优缝宽明显增加。     

多孔连续介质渗透定律及其扩展

达西定律由于形式简单、物理概念清晰,被认为是地下水动力学最重要和最基本的定律,是渗流问题定量化表述的基础,也是目前绝大多数地下水流动问题的数值解、解析解和模拟软件应用的前提条件。本文在达西定律的基础上,结合其适用范围对达西定律进行扩展,分析均质（非均质）各向同性、异性多孔介质三维渗流定律。     

低渗透非达西渗流动边界模型理论解的几个命题

建立了低渗透非达西渗流带Stefan条件的动边界模型并且将动边界问题理论解的存在性转化为某一积分变换的不动点问题;然后提出几个重要命题,最后利用不动点定理和极值原理进行证明,这几个命题为证明模型理论解的存在惟一性,并进一步讨论模型数值解奠定了基础.     

边坡高扬程虹吸排水管流态特征研究

研究目的：从实验及理论角度闸述边坡高扬程虹吸排水容易断流造成虹吸中断的原凶,并提供解决方案,实观虹吸排水的长期有效。创新要点研究方法重要结论：利用物理模型实验,结合理论解析推导,得到了高扬程虹吸排水管顶部流态特抓及其与管径的关系,解决了高扬程虹吸排水容易断流造成虹吸中断问题,保证了虹吸排水技术住边坡治理工程中的长期有效性。通过物理模型试验,揭示虹吸水流经过管顶区段的兰利,流型特征（见图4）;利用热力学理论推导,得到了虹吸水流绛过管顶区段由贴壁流向弹状流转变的临界管住,址公式（23）。管中形成气液共吲移动的完整掸状流是灾脱虹吸排水长期稳定的关键,虹吸水流绛过管硕区段由贴壁流向弹状流转变时存扯临界管仵。保讹边坡工群中虹吸排水长期稳定的管径以3．6mm为宜。     

承压含水层中反应性溶质运移实验与模拟研究——以苯胺和1,2-萘醌-4-磺酸钠为例

反应性溶质运移机理和模拟是地下水污染防治的前提和基础.为了考察化学反应和水流条件对溶质运移的影响,本文设计了承压含水层物理模型,以苯胺和1,2-萘醌-4-磺酸钠化学反应为例,开展了双分子化学反应条件下不同流速溶质运移实验和模拟研究,得到主要结论如下：（1）利用变系数二级反应率改进的ADRE模型能够较好地模拟在3种不同流速下双分子反应性溶质运移行为,峰值浓度相对误差分别为4.5％、5.0％及10.1％,模型可行,且模拟精度较高.（2）随着流速增大,模型参数m减小,而β0则增大.（3）模型对参数m值变化最敏感,其次是β0值,较不敏感的是弥散系数D.（4）随着流速增大,反应物和产物穿透曲线的不规则性加强,存在较明显的“拖尾”现象,今后需要进行机理方面的研究.     

软粘土弹塑性大变形的求积元法分析（英文）

目的:考虑几何非线性及非达西渗流对软粘土固结的影响,提出一种大变形固结问题的求积元求解列式,以提高数值方法的计算精度及计算效率。通过数值算例研究几何非线性及非线性渗流定律对软粘土固结的影响,为工程实际提供参考。创新点:1.提出一种大变形固结问题的高阶数值求解方法;2.在固结问题求解中同时考虑几何非线性及非线性渗流定律。方法:1.基于初始构型,采用完全拉格朗日格式,建立大变形固结问题求解列式;2.基于变形梯度乘法分解,得到大变形条件下的土体本构模型;3.基于指数关系的渗流定律,建立渗流连续性方程;4.通过数值算例验证方法,研究几何非线性及非达西渗流对软粘土固结的影响。结论:1.所建立的求积元方法的收敛速度要远远快于有限元法,降低了问题计算规模;2.在小变形条件下,最终沉降随外荷载线性变化,而在大变形条件下,随着载荷的增大,沉降相对于小变形条件有所降低;3.当考虑非达西渗流定律时,软粘土的固结速率随着非达西渗流参数的增加而降低。     

定量流源

在讲解斜抛物体运动研究射程跟初速度V_0和抛射角θ关系时,通常采用图一所示的装置进行演示实验。在抛射角θ不变的情况下,随着水流速度减小,水流射程也随着减小;当保持流速不变时,射程随着抛射角而变化。为了提高演示效果,需要一个定量流源。以便根据实验需要可以任意改变流速的大小并保持其不变。     

弯道水流浅析

天然河道中,并非每一条河流都呈直线,而是曲曲折折,存在着许多弯道．弯道中水流流态比较复杂,按其流态可以分为弯道缓流运动和弯道急流运动．下面我们仅对弯道缓流运动进行力学理论分析．1弯遵缓流运动1．1弯道缓流运动的物理分析当水流通过弯道时,液体质点面m除受重力作用外,同时还受高心惯性力F的作用．在这两种力的共同作用下,水流除具有纵向流速（垂直过水断面）外,还存在着任向和竖向流速．由于这几个方向的流动交织在一起,在河流横断面中产生一种欢生的水流称为到流,它是一种从属于主流的水流,不能独立存在．由于弯道水流…     

One-dimensional nonlinear consolidation of soft clay with the non-Darcian flow

Based on the non-Darcian flow law described by exponent m and threshold gradient i ₁ under a low hydraulic gradient and the classical nonlinear relationships e-lgσ′ and e-lgk _v (Mesri and Rokhsar, 1974), the governing equation of 1D nonlinear consolidation was modified by considering both uniform distribution of self-weight stress and linear increment of self-weight stress. The numerical solutions for the governing equation were derived by the finite difference method (FDM). Moreover, the solutions were verified by comparing the numerical results with those by analytical method under a specific case. Finally, consolidation behavior under different parameters was investigated, and the results show that the rate of 1D nonlinear consolidation will slow down when the non-Darcian flow law is considered. The consolidation rate with linear increment of self-weight stress is faster than that with uniform distribution one. Compared to Darcy’s flow law, the influence of parameters describing non-linearity of soft soil on consolidation behavior with non-Darcian flow has no significant change.     

双级曝气生物滤池处理生活污水的工艺参数

目的研究双级上流式曝气生物滤池（BAF）工艺脱碳硝化原理,确定该工艺运行参数．方法通过实验对比气水比、水力负荷、容积负荷等参数的变化对处理效果的影响．结果接种挂膜需要12—19d,常速启动、加载启动均需1-2d．过滤周期由水力负荷2．6m3／（m3·h）时的65h缩短到水力负荷5．2m3／（m2·h）时的46h;当水力负荷进一步提高到7．8m3／（m3·h）时,出水明显恶化．结论气水比过小,溶解氧不足将抑制好氧微生物活性,影响污染物的氧化分解;气水比过大,富余气泡将减少过水断面面积,缩短水力停留时间,影响处理效果．一级滤池、二级滤池气水比宜分别采用2：1和1．3：1,当水力负荷〈5．2m3／（m2·h）,出水水质满足杂用水需要．出水底物质量浓度随容积负荷的升高而上升,受水力负荷的影响较小COD容积负荷〈2．0kg／（m3·d）和NH3-N容积负荷〈0．6kg／（m3·d）时,经两级BAF处理出水在运行周期内能满足排放标准。     

动水条件下单裂隙注浆模型试验系统设计

结合工程实践中大多数注浆工程都是在动水条件下进行注浆堵水,研制了动水条件下单裂隙注浆模型试验系统,并进行了验证性试验。模型试验系统主要包括动水水源、注浆系统、模拟裂隙和数据采集系统设备。研制的模型试验系统解决了动水水源进入裂隙时为裂隙流、水头稳定、水头高度可调,注浆系统设备的注浆量可调,注浆压力和注浆速度可控,模拟裂隙设备的裂隙开度可调,裂隙粗糙度可变,扩散规律易于观察和数据易于采集,监测系统中浆液扩散、渗流压力和流出液体重量实时记录等关键问题。验证试验结果表明,模型试验系统可以在动水条件下进行单裂隙注浆试验并能获得浆液扩散规律、流出液体重量和渗流压力变化规律。     

HPLC法同时测定珠芽蓼中没食子酸、绿原酸和槲皮素成分的含量

建立HPLC法同时测定珠芽蓼中没食子酸、绿原酸和槲皮素的方法.采用phenomenex Luna C18(2)色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm),柱温40℃,以1%冰醋酸水溶液-1%冰醋酸甲醇溶液为流动相,梯度洗脱,检测波长分别为272 nm(检测没食子酸)、350 nm(检测绿原酸、槲皮素),流速为0.8 mL·min-1.结果表明没食子酸、绿原酸及槲皮素分别在0.2568μg~1.712μg(r=0.9992)、0.2898μg~1.932μg(r=0.9995)、0.01772μg~0.1181μg(r=0.9993)范围内与峰面积呈良好线性关系,平均加样回收率(n=6)分别为98.2%(RSD为2.28%)、101.6%(RSD为2.39%)、100.6%(RSD为1.02%).本方法操作简单、结果准确,具有较好的重复性和稳定性,适用于珠芽蓼药材中3个有效成分的含量测定.     

HPLC法同时测定盐酸特比萘芬压敏胶贴剂中酮康唑和盐酸特比萘芬的含量

目的：建立同时测定盐酸特比萘芬压敏胶贴剂中酮康唑和盐酸特比萘芬含量的高效液相色谱法。方法：色谱柱为Thermo ODS-2 Hypersil柱（4.6mm×250mm,5μm）,流动相为甲醇-0.03mol·L-1醋酸铵溶液（84：16）,流速为1.0m L·min-1,检测波长为244nm,柱温为室温。结果：酮康唑和盐酸特比萘芬的浓度分别在8.160~81.60μg·m L-1（r=0.9996）和31.30~313.0μg·m L-1（r=0.9997）范围内与峰面积呈良好的线性关系;平均回收率分别为100.0%和99.3%,RSD分别为2.2%和2.5%。结论：本方法快速简便,重复性好,专属性强,可作为盐酸特比萘芬压敏胶贴剂的质量控制方法之一。     

MPEGAA—AA—AMPS三元共聚聚羧酸类高效减水剂的合成及性能

以聚乙二醇单甲醚（MPEG－1200）与丙烯酸（从）为单体,通过酯化,合成聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯大分子单体（MPEGAA）。再用MPEG从与丙烯酸（从）和2－丙烯酰胺－2－甲基丙烯磺酸钠（AMPS）共聚,即制得MPE—GAA－从－AMPS三元共聚聚羧酸类高效减水剂。用红外光谱（FT—IR）表征了该高效减水剂的分子结构。并重点研究了MPEG支链长度、MPEG从／从摩尔比和MPEG从／AMPS摩尔比等因素对水泥分散效果的影响．同时用SEM观察了水泥石的微观结构．进一步探讨该减水剂对水泥水化过程作用的微观机理。结果表明。该高效减水剂对水泥具有良好的分散性及分散保持性能,掺量（固掺量）为0．3％,mw/mc=0．29时,水泥净浆初始流动度为300mm。30min可达322mm,120min经时损失率只有5％。SEM分析表明,该高效减水剂对水泥水化晶体生长时形成的晶体结构更为密实有利。     

Analysis of 1D consolidation with non-Darcian flow described by exponent and threshold gradient

Numerous experiments have shown that the water flow in fine-grained soils can obey an exponential relationship at small gradients and a linear relationship when the hydraulic gradient exceeds a certain limit. Based on the non-Darcian flow described by exponent and threshold gradient, the theory of 1D consolidation is modified in this paper to consider a linear variation in the vertical total stress with depth and the effect of ramp loading. The numerical solutions were derived in detail by the finite difference method for excess pore water pressure and the average degree of consolidation. Finally, the influence of various parameters on consolidation behavior was investigated. The results show that the rate of consolidation is reduced when non-Darcian flow described by exponent and threshold gradient is adopted in the theory of 1D consolidation. As well the distribution of vertical total stress has a great influence on the dissipation of excess pore water pressure, either for pervious top and pervious bottom （PTPB） or for pervious top and impervious bottom （PTIB）. For the case of PTIB, the distribution of vertical total stress in a foundation has a great influence on the rate of consolidation; however, for the case of PTPB, the rate of consolidation is independent of the distribution of vertical total stress. The rate of consolidation is dependent on the ratio of the thickness of a soil layer to the equivalent head of the final average vertical total stress; the greater the value of this ratio, the slower the rate of consolidation. Finally, an increase in construction time reduces the consolidation rate of a foundation. Thus, consolidation behavior of 1D consolidation with non-Darcian flow has been thoroughly acquainted in this paper.     

Jensen公式推广及证明

Jensen公式∫0^2π ln ｜1-e^iθ｜dθ=0是解析函数重要理论之一．文中证明当f（z）≤r上解析且f（0）≠0,其零点全体为{zk}i≤k≤n时,有变形Jensen公式为1/2π ∫0^2π ln ｜f（re^iθ）｜dθ=ln｜f（0）｜＋∑k=1^n ln（r/｜zk｜）.     

奇型Dirac算子的谱

记B（x）=（0 1 -1 0 ）,Q（x）=（-p（x）0 0 -r（x））,y（x）=（y1（x） y2（x））其中p（x）,r（x）是[0,∞]上的实值连续函教．本文研究下述的奇型Dirac特征值问题：B（x）dy/dx＋Q（x）（y1 y2）=λy……（1） y1（0）sinα＋y2（0）cosα=0,y∈L^2（0,＋∞） ……（2）它等价于一个微分算子的特征值问题,本文由奇型Dirac算子的parseval公式出发,推导证明了parseval反演公式：     

固相萃取-UPLC—MS／MS测定食品中的黄曲霉毒素M1和B1

建立固相萃取与UPLC—MS／MS检测食品中黄曲霉毒素M1和黄曲霉毒素B1的方法。样品经乙腈提取和SPE小柱萃取净化,提取液经氮气吹干后,用50％甲醇水溶液定容。超高效液相色谱一串联质谱（UPLC—MS／MS）测定,采用电喷雾正离子（ESI＋）模式电离,多反应监测（MRM）模式检测。流动相为0．1％甲酸水溶液和甲醇,流速0．4ml／min,使用ZORBAX Eclipse XDB—C18色谱柱（100mm×3．0mm×1．8μm）为分析柱。黄曲霉毒素AFM1在0．1～50μg／kg范围内线性关系良好、黄曲霉毒素AFB1在0．1～10ug／kg范围内线性关系良好,相关系数均大于0．999;回收率在83．75％～97．8％之间;检出限AFMl为0．05μg／kg、AFBl0．02μg／kg。该法具有分析速度快,检测准确、灵敏度和回收率高等优点,适合食品中黄曲霉毒素M1、B1含量的检测。