拐角空间中悬浮铝粉尘爆轰后效的三维数值模拟

建立三维的铝粉-空气两相爆轰计算模型,采用时-空守恒元解元（CE/SE）方法求解,并开发了悬浮铝粉尘爆轰的三维数值模拟程序.基于消息传递接口（MPI）技术实现了程序的并行化设计.通过对激波管问题以及爆轰管中铝粉-空气两相爆轰实验的模拟验证程序的可靠性.对拐角空间中左侧浓度为368 g·m^-3的铝粉-空气混合物两相爆轰及其在拐角空间右侧和下方空气域内形成的冲击波和温压效应开展数值模拟,获得复杂空间内爆轰波或冲击波的传播、反射以及绕射过程.结果表明：两相爆轰在离铝粉尘区域2 m远的空气域内产生的后效冲击波能达到2.66 MPa的固壁反射压力,火球燃烧范围会超出初始铝粉尘区域约0.8 m,并且造成初始铝粉尘区域附近1.5 m范围内空气的温度高达1 600 K.模拟程序可用于铝粉尘爆轰的后效研究,对工业安全及其防护具有指导意义.     

基于CE/SE方法模拟空气中RDX-Al悬浮粉尘的两相爆轰

通过CE/SE方法模拟了空气中炸药-铝粉尘的两相爆轰过程, 研究了双粉尘爆轰过程中粒子不同密度对爆轰波速度、压力的影响, 得到密度与波速、爆压间的线性关系。模拟得到悬浮粉尘在复杂通道中的爆轰波传播过程, 研究了双粉尘爆轰的流场演化过程, 选取流场中的一些点对该处流场的压力及温度随时间的变化进行重点研究, 对比了单铝粉尘在同种条件下的爆轰过程, 发现双粉尘爆轰明显提高了爆轰波波速和流场的压力及温度。模拟结果表明CE/SE方法可以成功模拟双粉尘的爆轰过程, 可为多粉尘爆轰的研究提供参考。     

载铅高硅质粉尘对大肠杆菌壁膜的损伤作用机制

大气颗粒物与微生物共存时的健康效应受到了越来越多的关注。以大气颗粒物中石英与重金属铅为研究对象,粉尘浓度为1.6 g·L-1,制备载带不同浓度铅高硅质粉尘,以人体常见菌-大肠杆菌为受试对象,探讨载铅高硅质粉尘对大肠杆菌细胞壁膜损伤的机理。采用噻唑蓝(MTT)测定微生物的细胞活力后发现,与对照组相比,大肠杆菌与载铅石英粉尘作用2 h后,细胞活力表现出单一铅离子组大于载铅石英粉尘组,并且呈现重金属剂量效应。PI的摄入量测试表明,高浓度载铅粉尘组中摄入量分别高出对照组36%与46%,单一重金属组摄入量也有较高的增长,而激光共聚焦显微镜观察图中,染毒组均出现不同程度的红色荧光,可以发现载铅石英粉尘作用后的细菌细胞壁膜通透性明显升高,利用探针标记,采取荧光分光光度法测定荧光强度显示胞内和溶液中活性氧逐渐增多,载铅粉尘组(Q+Pb-2,Q+Pb-3)胞内ROS分别较对照组高出2倍和2.5倍,参照前人研究,发现溶液中ROS变化主要与重金属离子在其表面结合态数量决定。综合分析,活性氧在诱使细胞膜损伤过程中起到决定性作用。红外表征中,细胞膜表面磷酸二脂基团、蛋白质甲基振动及酰胺带等基团与载铅石英粉尘作用后均发生明显峰位偏移,均与载铅粉尘发生较强相互作用,一定程度上影响细胞壁膜完整性。综上,重金属与粉尘共同作用使得细胞膜通透性发生变化,细胞壁膜的完整性改变,影响细胞活力,最终导致细菌死亡,活性氧及重金属等的作用导致细胞膜的损伤可能是载重金属高硅质粉尘的一种毒性作用机制。     

Instability of Waves in Magnetized Vortex-Like Ion Distribution Dusty Plasmas

A modified Zakharov-Kuznetsov equation for small but finite dustic waces in a magnetized votex-like ion distribution dusty plasma is obtained in this paper.It seems that there are instability for a soliton under higher-order transverse perturbations in this system. There is a certain critical value 4λ0. If the ratio of the wave length of the higher-order perturbations to the width of the soliton is larger than this critical value, the solitary wave is unstable, otherwise it is stable.     

工业炉窑排放粉尘监测的测量不确定度评定

在理解JJg 1059-1999(测量不确定度评定与表示>的基础上,对按照国家标准GB/T 16157-1996(固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法>,监测工业炉窑排放粉尘的测量结果不确定度进行了评定.对影响测量结果的系统效应、随机效应产生的不确定度分量进行了分析和量化,当排放粉尘的浓度为18.3 mg/m3时,扩展不确定度为6.6 mg/m3(k=2).     

基于模糊群子论的可燃性粉尘点着温度试验与分析

为了探讨模糊群子论模型在可燃性粉尘中粒度分布的评价作用及适用性,针对可燃性粉尘颗粒粒度分布的不确定性,依据模糊群子论特有的多层性、模糊性、最可几性和可变性,采用激光粒度仪测定了不同粒度分布范围下可燃性粉尘颗粒粒度分布,通过模糊群子论方法,分析可燃性粉尘颗粒粒度的竞争参数.实验结果表明:粉尘颗粒体系越趋向于小粒径集团为主的分布,其相对应的点着温度也就越低;当粉尘颗粒足够小时,由于受到颗粒间的力、颗粒间的碰撞以及颗粒充装的密实程度的影响,导致其点着温度上升;采用模糊群子论模型可对可燃性粉尘颗粒粒度分布进行定性及定量分析,有助于粉尘爆炸防治技术的发展.     

Effect of Polynomial Expressed Distribution Dust Particles for Unmagnetized Two-Ion-Temperature Dusty Plasma

Linear dispersion relation for linear wave and a Kadomtsev-Petviashvili （KP） equation for nonlinear wave are given for the unmagnetized two-ion-temperature cold dusty plasma with many different dust grain species, The numerical results of variations of linear dispersion with respect to the different dust size distribution are given, Moreover, how the amplitude, width, and propagation velocity of solitary wave vary vs different dust size distribution is also studied numerically in this paper.     

塑料导爆管在燃烧转爆轰过程中的火焰结构及爆轰波生成机理

本文系统地研究了塑料导爆管从点火起至稳定爆轰时各个阶段的管内的火焰结构及火焰传播速度,分析了爆轰波的生成过程。高速扫描摄影技术证实了塑料导爆管在电火花引爆下确实存在燃烧转爆轰(DDT)过程,并显示出火焰阵面及火焰内部结构的多种变化性。发现,在燃烧阶段有一个暗区存在于火焰之中,并且火焰只是集中在管中心。清楚地观察到管内有气、固二相流动。证实了铝粉的敏化作用。在实验基础上,本文提出了一个比较符合实际情况的DDT模型及爆轰波结构。     

球型密闭容器中铝粉爆炸机理的研究

对中心点火球型密闭容器中的铝粉爆炸进行了实验和理论两方面的研究。实验采用２０立升的球。除测量压力外，还通过系踪平均法测试了流场的湍流强度，并利用电子显微镜和Ｘ光衍射仪分析了铝粉及其燃烧后残渣的形状和组分。文中对２０立升和５０立升球型容器中铝粉燃烧的全过程进行了数值模拟。对于可测量的量如压力和压力上升速率，计算结果与实验结果基本相符。基于反应区外质点的熵几乎不变这一事实，对计算获得的参数剖面还进行了理论分析。     

粉尘爆炸的发生频率

提出了计算特殊系统中粉尘爆炸发生频率的本构模型。已用此模型来分析粉尘浓度对粉尘爆炸发生频率的影响。此模型将一个适当的常数跟所用粉尘的激活能结合了起来。 进行了大量实验来确定粉尘浓度对爆炸发生频率的影响。对每一个浓度,都在相同的一组条件下进行了100次爆炸试验。 这些实验数据证实了本文提出的模型是正确的。