煤焦外表面分形维数在燃烧过程中的变化

煤燃烧的化学反应及其物质输运过程均具有非线性动力特征，燃烧过程是孔洞分形体的变化过程，其外表面结构的变化部分的反映出颗粒内部孔结构的变化过程，本文利用分形理论及其相关的图像处理方法对不同煤种，不同燃烧阶段煤焦外表面结构的SEM图像进行研究，研究结果表明，XIE法较适合计算煤焦表面分形维数，在燃烧过程中煤焦的外表面分形数呈现两种变化趋势，通过最小二乘法多项式拟合确定煤焦外表面分形维数与燃尽率之间的关系式，并得到不同煤种的方程参数。     

煤焦分形维数及其对比热容的影响研究

比热容是煤炭热物理性质之一，在煤矿的矿井防火、防止煤与瓦斯突出、井下降温设计及煤炭加工利用(如煤炭的燃烧、气化、焦化、液化等)等方面是关键参数之一，对提高煤炭热能利用率、提高经济效益、减少环境污染等，具有非常重要的意义。比热容的影响因素很多，如煤化程度、水分质量分数、热解温度等，煤焦微观结构的影响也是其中很重要的一方面。分形几何由Mandelbrot 1982年创立，是定量描述自相似或自相关等不规则形体的工具。研究表明，煤焦微观结构具有分形特征。在煤焦分形的研究中，常用的实验技术方法为吸附法、小角度X射线散射法和孔度法，采用扫描电子显微镜和数字图象处理方法研究煤焦的分形结构，能更加深入地理解其分形维数与性能的关系。     

测井曲线盒维数在松辽盆地火山岩岩性识别中的应用

大庆徐家围地区火山岩地层天然气储量丰富,不同类型火山岩之间抗钻特性差别较大,为此有必要确定该地区深层火山岩岩性分布规律和物理特性.本文利用分形几何理论,从测井资料的自相似性出发,提出利用测井资料盒维数了解火山岩岩性分布的方法.在此基础上,运用窗口技术,计算了大庆徐深1井相关测井资料盒维数,岩性识别率达到90%以上;同时探讨了分维值与火山岩岩性之间的关系及影响分维值大小的因素.     

亚微米尘粒电凝并的分形研究

在对电场中亚微米尘粒运动及凝并规律进行理论分析的基础上,应用分形生长理论建立了亚微米粒子电凝并过程的分形生长数学模型,再现了凝并体的分形结构,确定了凝并体的分形维数及其对除尘效率的影响.分形维数可定量描述尘粒凝并的难易程度,研究表明,对直径为0.01～1 μ m的球形尘粒,其凝并体具有较大的分形维数2.725432,随着粉尘粒度组成的变化,分形维数也将发生改变.分维数越大,凝并体结构越不规则,向空间扩展生长的能力越强,尘粒越容易聚集凝并,除尘器效率越高.     

分形理论在催化剂研究中的应用

介绍了分形和分形维数在催化剂研究中的应用.概述了催化剂研究中常用的分形维数测定方法,包括盒子维法、散射强度法和吸附法.从四个方面分析了近年来催化剂分形研究的方向和进展:分形维数与催化剂评定和筛选,催化剂分形孔结构,分形与反应动力学,模型建立.从分形维数的测量、催化剂分形生长模型以及多重分形研究三个方面对分形在催化剂方面的应用进行了评价和展望.     

基于近红外光谱技术的内燃机油鉴别研究

针对常规近红外光谱技术测试内燃机油时光谱信号响应低,对大分子基团分辨率不高,以及光谱信息与其结构组成之间存在非线性关系等难点,提出了一种基于电压为外扰方式的内燃机油二维近红外光谱测试技术,介绍了近红外光谱具有分形的特征.运用小波变换将近红外光谱分解至不同分辨尺度,然后计算各尺度分量的分形维数(盒维数),用近红外光谱的小波基分形参量替代近红外光谱的采样值.计算结果表明,在不同小波基和不同分解尺度下,内燃机油近红外光谱具有不同的盒维数,得到了近红外光谱在分形意义下的特征信息.以美孚、埃索和壳牌3种内燃机油品种鉴别分类问题为实例,比较研究了近红外光谱采样值与小波基分形参量,K近邻法的交互验证计算结果表明,小波基分形参量的分类效果优于近红外光谱采样值.采用近红外光谱技术测试内燃机油的结构组成信息是可行的.     

焦化过程半焦孔隙结构时空变化规律的实验研究——孔结构的分形特征及其变化

应用分形理论的概念，结合压汞法测得的半焦孔隙结构数据，建立孔结构分形特征模型，考察了焦化过程中不同焦化温度、不同横向空间位置半焦孔隙结构分形特征及其变化规律。结果表明，孔径大于5μm 的孔不具有分形特征，孔径为20nm～5μm孔的孔隙结构具有分形特征，其分形维数为2.45～2.83，可以用分形维数定量表征孔隙结构；相同空间位置下，半焦孔结构分形维数低温时较高，随温度逐渐升高先减小，然后增大再减小；同一空间位置不同温度下分形维数的变化量较小(< 0.15)，表明温度对半焦孔隙结构复杂程度的影响不明显；相同焦化温度下，半焦中心和边缘处的孔结构分形维数大于中间部位，表明中心位置和边缘位置处的孔隙结构要比中间位置处的复杂。     

显微镜图像分析研究非相容高密度聚乙烯/尼龙1010共混体系熔体动态过程中相结构的形成与发展

讨论了非相容高密度聚乙烯,尼龙1010共混体系在熔融混炼过程中相结构的形成与发展.应用在线连续采样方法,获得共混过程中体系不同时刻的样品,应用扫描电子显微镜观察并得到共混物相结构的显微图像.用图像处理和图估计方法求得了体系分散相平均粒径和粒径分布宽度,讨论了平均粒径和分布宽度随混炼时间的变化.结果表明,共混物相结构的变化主要发生在混炼初期,即混炼两分钟以前,之后平均粒径和分布宽度趋于平稳,保持在一定数值范围内.引入分性概念,应用测度法计算了体系的分形维数,表明体系相结构的变化具有自相似性,分形维数的变化与体系的均匀性有关.同时,研究了混炼温度和混炼设备的转速(剪切速率)与体系分散相平均粒径、分布宽度和分形维数等结构参数的关系.     

复合粒子涂膜表面疏水性能分形评价

采用接枝法和非均相乳液聚合与溶胶-凝胶法相结合技术,制备了不同形状的复合粒子,经低表面能的物质修饰后,其涂膜表面具有超疏水性。采用分形理论对涂膜表面疏水性进行评价,用分形维数表征涂膜表面微观形貌与疏水性能之间的关系,结果表明对于粗糙结构表面,分形维数较粗糙度因子能更好地反映表面形貌对水接触角的影响。     

冲洗色谱特征点法测定表面分形维数初探

在用非线性气相色谱测填料表面分形维数中,首次运用气固色谱（ＥＣＰ法（ｅｌｕｔｉｏｎ ｂｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐｏｉｎｔｓ ｍｅｔｈｏｄ）,测定了正戊烷、正已烷、正庚烷３种烷烃在不同颗粒大小的硅胶表面的吸附等温线,通过拟合Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程,求出单分子饱和吸附容量,并采用单分子层吸附的分形模型,求得硅胶的发形维数,提供了一种测定表面分形维数的新方法。