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铁氧体颗粒相互作用及有机物对料浆流变特性的影响

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磁性材料及器件 1994年第3期25卷 20-24页

作者：陆明岳俞卫国国营第八九八厂

研究了ＭｎＺｎ铁氧体粉料固体含量、粉料粒度、温度等因素以及聚乙烯醇（ＰＶＡ）和分散剂等有机物对料浆流变特性的影响．重力场对料浆稳定性影响研究结果表明．重力场的作用总是使静置的料浆产生分层沉淀．

关键词：铁氧体料浆颗粒相互作用粘滞系数流变性

利用静态多重光散射方法确定悬浮液沉淀类型和颗粒相互作用

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利用静态多重光散射方法确定悬浮液沉淀类型和颗粒相互作用

中国化学会第十七届全国胶体与界面化学学术会议

作者：韩斅何薇北京朗迪森科技有限公司

悬浮液的沉降性质与浓度不呈现线性关系,当颗粒浓度超过某个值后,普遍由于颗粒相互作用方式的改变导致样品性质变化。以TiO颗粒作为模型材料,研究了悬浮液的物理稳定性、流变性,以此对悬浮液的性质进行了分类:稀浓度悬浮液、高浓度悬浮... 详细信息

悬浮液的沉降性质与浓度不呈现线性关系,当颗粒浓度超过某个值后,普遍由于颗粒相互作用方式的改变导致样品性质变化。以TiO颗粒作为模型材料,研究了悬浮液的物理稳定性、流变性,以此对悬浮液的性质进行了分类:稀浓度悬浮液、高浓度悬浮液、固态悬浮液。利用Turbiscan Tower多重光散射仪研究了悬浮液的物理稳定性,获得澄清速度,并且提出了一个新的参数相分离指数(PSI=Hsediment÷Hglobal×BS)。另外,TEM透射电镜图像显示,在低浓度和高浓度状态下TiO呈现不同尺寸的聚集体,反映了悬浮液沉淀类型改变的机理。

关键词：悬浮液沉降分类颗粒相互作用 TiO2颗粒

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交流介电泳颗粒的相互作用

交流介电泳颗粒的相互作用

胶结物质去除对[土娄]土纳米颗粒凝聚的影响

第八届全国流体力学学术会议

作者：谢川川陈波吴健康华中科技大学土木工程与力学学院华中科技大学文华学院

研究了交流电场诱导下颗粒相互作用时的介电泳。当溶液中的颗粒受到外加交流电场作用时,颗粒的介电性能会改变它附近的电场从而产生交流介电泳力。颗粒在交流介电泳力的作用下会相互靠近形成颗粒链。研究结果显示,外加交流电场频率和颗... 详细信息

研究了交流电场诱导下颗粒相互作用时的介电泳。当溶液中的颗粒受到外加交流电场作用时,颗粒的介电性能会改变它附近的电场从而产生交流介电泳力。颗粒在交流介电泳力的作用下会相互靠近形成颗粒链。研究结果显示,外加交流电场频率和颗粒的介电性能都对颗粒链的形成有重要影响。在交流电场作用下,改变电场频率能改变颗粒链的形成的时间和形成方式。

关键词：介电泳珍珠链马克斯维尔应力张量颗粒相互作用

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水土保持学报 2024年第4期38卷 382-390页

作者：闫雨阳张欣然唐尧胡斐南耿增超许晨阳西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学西北农业部植物营养与农业环境重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

[目的]为探究胶结物质对土壤胶体颗粒凝聚的影响,明确其分别促进土壤团聚体结构形成的微观机理。[方法]采用超声分散结合高速离心法从[土娄]土中提取3种土壤纳米颗粒,分别是[土娄]土提取得到的土壤纳米颗粒(NP-Lou)、去除有机碳[土娄]... 详细信息

[目的]为探究胶结物质对土壤胶体颗粒凝聚的影响,明确其分别促进土壤团聚体结构形成的微观机理。[方法]采用超声分散结合高速离心法从[土娄]土中提取3种土壤纳米颗粒,分别是[土娄]土提取得到的土壤纳米颗粒(NP-Lou)、去除有机碳[土娄]土中的纳米颗粒(NP-OCR)和去除无机碳[土娄]土中的纳米颗粒(NP-ICR)。采用动态光散射仪测定3种[土娄]土纳米颗粒在Na^(+)、Ca^(2+)和La^(3+)体系中的凝聚动力学过程、临界聚沉浓度(CCC)及表面电位值,结合Derjauin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理论计算[土娄]土纳米颗粒的Hamaker常数及相互作用能变化。[结果]在相同溶液化学条件下,与NP-Lou相比,NP-OCR和NP-ICR凝聚速率减小,CCC值增大。NP-OCR和NP-ICR的zeta电位绝对值低于NP-Lou,导致纳米颗粒间静电排斥势能降低。DLVO理论计算表明,NP-OCR和NP-ICR的Hamaker常数也低于NP-Lou;即去除无机碳或有机碳后,土壤纳米颗粒的范德华引力也随之降低。合力计算结果表明,去除无机碳或有机碳后土壤纳米颗粒间相互作用的总势能高于NP-Lou,所以CCC值更大。NP-ICR和NP-Lou的CCC差值大于NP-OCR和NP-Lou的CCC之差,因此土壤无机碳对[土娄]土纳米颗粒凝聚的影响更大。[结论]无机碳和有机碳通过增大[土娄]土土粒间相互作用的Hamaker常数来增强吸引势能,这是胶结物质促进土壤团聚体稳定的重要原因。

关键词：有机质碳酸钙颗粒相互作用稳定性

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基于MRT-LBM的各向同性湍流中颗粒碰撞特性的数值研究

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基于MRT-LBM的各向同性湍流中颗粒碰撞特性的数值研究

作者：陈晓航山东大学

学位级别：硕士

固体颗粒在液体中的混合物,即悬浮液,是两相流的一种,它出现在各种工业应用以及自然流中。了解分散的颗粒/液滴如何与湍流相互作用可以更好地预测危险性过程和设计工业设施。与此同时,对于颗粒与湍流之间作用的理解仍然非常有限。本文... 详细信息

固体颗粒在液体中的混合物,即悬浮液,是两相流的一种,它出现在各种工业应用以及自然流中。了解分散的颗粒/液滴如何与湍流相互作用可以更好地预测危险性过程和设计工业设施。与此同时,对于颗粒与湍流之间作用的理解仍然非常有限。本文利用直接数值(DNS)模拟方法结合修正后的离散相处理模型,系统的研究了不同湍流场强度对不同的尺寸与不同的密度的单种固体颗粒的分布与碰撞特点。本文简要介绍了用于各向同性湍流场求解的多松弛时间格子玻尔兹曼方法(MRT-LBM),如果连续相不考虑能量的输入,则它的湍流强度持续减少,湍流处于非稳态,导致各统计量随时间发生变化,使得结果分析非常复杂,难以获得流场规律。为了获得稳定的湍流场,需要构建外力项以补偿由于粘性耗散引发的湍动能衰减。一种较为经典的做法是仿照拟谱方法在谱空间中加力,这种做法可以控制输入系统能量的大小,便于调节参数,并且可以将外力施加在不同流场尺度上。第二章对MRT-LBM、外力项的具体设置与如何保证不同的湍流强度进行了说明,并且对于连续相统计量与程序的并行策略进行了详细的介绍。本文对于离散相的处理方式有两种:一种是离散相为尺寸与惯性都很小的颗粒时,简化颗粒为点颗粒,由于颗粒对于流场的影响很小,为了方便运算,在计算时不考虑颗粒对流场的影响;另一种是离散相为尺寸与惯性有限的颗粒,这种模型需要显式求解颗粒表面的边界条件,对于离散相与连续相的相互作用以及离散相之间的相互作用都有比较准确的解析。本文首先选取的模型为颗粒解析模型,其对于颗粒的相互作用只考虑正向作用,忽略了颗粒间的切向作用,本文尝试将颗粒相互作用的切向作用添加进去,研究颗粒的碰撞与分布;另一种研究策略选用的是点颗粒模型,但是点颗粒的模型一般设置为单向耦合,即只考虑流场对颗粒的影响,本文尝试在点颗粒框架下采用DEM软球碰撞模型来添加颗粒间的相互作用,并对颗粒的碰撞统计量进行研究。第四章对于修正润滑力与碰撞力的颗粒解析模型进行数值模拟,首先对单相湍流场以及网格与时间无关性进行了验证,然后将修正后颗粒解析模型的碰撞统计量与单向耦合点颗粒模型的碰撞统计量进行对比,得出在此框架下颗粒的聚集与输运的一般特性,并且分析了两者数据差异的原因与所做工作的不足。最后,第五章将结合DEM软球碰撞模型的点颗粒法的结果与单向耦合点颗粒法进行了对比,研究了在不同湍流强度下固体颗粒分布特征及碰撞特性,同时本章还进一步研究了不同颗粒的尺寸与密度对颗粒分布特征及碰撞特征的影响规律。

关键词：多相湍流格子波尔兹曼方法颗粒相互作用碰撞特性

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非均匀悬移质泥沙弥散速度本构方程

水力发电学报 2019年第3期38卷 1-11页

作者：贾宝真钟德钰清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室西宁810016

天然河流中泥沙由非均匀颗粒组成,泥沙的非均匀性对于水沙运动和河床演变过程具有重要影响。然而目前非均匀悬移质泥沙研究中很少考虑不同粒径颗粒相互作用,颗粒相互作用对非均匀沙悬浮的贡献仍不明确。本文旨在建立非均匀悬移质泥沙弥... 详细信息

天然河流中泥沙由非均匀颗粒组成,泥沙的非均匀性对于水沙运动和河床演变过程具有重要影响。然而目前非均匀悬移质泥沙研究中很少考虑不同粒径颗粒相互作用,颗粒相互作用对非均匀沙悬浮的贡献仍不明确。本文旨在建立非均匀悬移质泥沙弥散速度本构方程,其可反映非均匀泥沙悬浮的主要力学机制。首先,基于固液两相流理论,建立非均匀沙挟沙水流的两相流方程,充分考虑不同粒径颗粒相互作用力,并推导挟沙水流两相浑水方程以避免相间作用耦合复杂的问题。其次,为封闭两相浑水方程,引入弥散速度的概念,建立非均匀沙各粒径组弥散速度本构方程,揭示非均匀沙悬浮本质上是浑水紊动、颗粒自身作用、其他粒径颗粒作用三种作用共同影响的结果。最后,基于非均匀沙弥散速度本构方程得到非均匀悬移质泥沙的输沙方程,分析非均匀沙浓度垂线分布规律,将其应用于明渠恒定均匀流中,计算的非均匀沙浓度垂线分布与实验数据能较好地吻合。相对于均匀沙公式,在浓度相对较高、粒径差异大的条件下,非均匀沙公式的计算值与实验值符合得更好,进一步验证了非均匀沙弥散速度本构方程能够从力学本质上反映不同粒径颗粒相互作用对颗粒悬浮的影响机制。

关键词：非均匀悬移质弥散速度颗粒相互作用浓度分布

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气泡对浮选精煤压滤压力及脱水性能影响机理

洁净煤技术 2024年第5期30卷 172-179页

作者：杨长华董宪姝陈茹霞樊玉萍马晓敏冯泽宇太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030024

起泡剂的加入使得煤泥浮选过程中产生稳定性强、黏度高、难以破灭的泡沫,大量泡沫的堆积严重制约了浮选精煤的压滤脱水效果。为探明气泡对浮选精煤的压滤压力及脱水性能的影响机理,使用新型加压脱水装置研究气泡对浮选精煤压滤压力、滤... 详细信息

起泡剂的加入使得煤泥浮选过程中产生稳定性强、黏度高、难以破灭的泡沫,大量泡沫的堆积严重制约了浮选精煤的压滤脱水效果。为探明气泡对浮选精煤的压滤压力及脱水性能的影响机理,使用新型加压脱水装置研究气泡对浮选精煤压滤压力、滤饼位移、滤液质量及滤饼水分的影响规律,并通过ImageJ图像处理、流变特性测试、FBRM试验和SEM表征等一系列方法对脱水机理进行探究。压滤结果表明,充气量为0.3 m ^(3)/h时,浮选精煤压滤所需压力由451.2 kg增至540.7 kg,滤饼水分增加10.7个百分点。ImageJ图像处理表明小直径气泡分布占比随充气量的增大而增大,流变性测试表明随充气量增加,浮选精煤黏度增大且动切力τ0由0.9947 mPa增至1.1703 mPa,说明颗粒定向重排作用增强;FBRM试验表明气泡的存在使浮选精煤粒径增大,发生凝聚现象,颗粒间相互作用力增大;SEM结果表明气泡使浮选精煤颗粒聚集现象明显。气泡的存在导致浮选精煤颗粒排列更加紧密,颗粒间毛细半径减小,过滤所需压力增大,同时滤饼孔隙变小,水分迁移路径更复杂,不利于水分脱除。

关键词：气泡压滤压力颗粒相互作用脱水机理

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复合式干法选煤在新疆矿业集团的试验

中国煤炭 2005年第6期31卷 57-57,59页

作者：顾维根新疆矿业集团煤质检验中心

1复合式干法选煤技术的原理复合式干法选煤技术是在原有风力摇床的基础上创新发展的一种新型实用技术,与重介选煤和跳汰选煤技术不同,它是一种不用水的分选工艺.

关键词：复合式干法选煤矿业集团试验新疆干法选煤技术颗粒相互作用实用技术创新发展风力摇床重介选煤分选工艺自生介质混合介质气固两相翻转运动机械振动浮力效应床层密度充分利用有限公司振动形式运动轨迹

泡沫特性对浮选精煤加压脱水效果的影响及机理研究

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泡沫特性对浮选精煤加压脱水效果的影响及机理研究

作者：杨长华太原理工大学

学位级别：硕士

煤炭是重要的一次能源,是工业发展的动力基础,原煤经采出需进一步分选才能使用,浮选是分选细粒煤有效的方法,然而,由于起泡剂的加入使得浮选过程中产生了稳定性强、粘度值大、难以破灭的泡沫,大量泡沫的堆积严重制约了浮选精煤的压滤脱... 详细信息

煤炭是重要的一次能源,是工业发展的动力基础,原煤经采出需进一步分选才能使用,浮选是分选细粒煤有效的方法,然而,由于起泡剂的加入使得浮选过程中产生了稳定性强、粘度值大、难以破灭的泡沫,大量泡沫的堆积严重制约了浮选精煤的压滤脱水效果。基于此,本文首先对不同条件下浮选精煤的泡沫特性进行了分析,研究了泡沫特性对浮选精煤加压脱水效果的影响规律;通过煤浆的流变性测试、FBRM测试及滤饼表面SEM分析探究了泡沫对浮选精煤颗粒间相互作用的影响,并借助毛细管过滤模型阐述了泡沫对浮选精煤脱水的影响机理;其次通过CT扫描技术对浮选精煤滤饼内部结构进行了解析并建立了孔隙网络模型,探究泡沫对精煤滤饼微观结构的影响机制;最后建立了水分结合能模型,理论计算浮选精煤滤饼的水分结合能,并通过热重—差热分析法测量了真实的水分结合能,明确了泡沫对浮选精煤脱水的影响机理。论文主要工作内容如下:(1)压滤实验以及Image J结果表明,随着充气量、充气时间的增多,泡沫量增多、泡沫稳定性增强,浮选精煤压滤所需压力由44.22 MPa增大到52.99 MPa,滤饼厚度由4.3 mm增加到5.6 mm,滤饼水分由16.21%增加到25.92%,表面水消失时间由40.2 s缩短至30.1 s,吐温-80产生的泡沫要比仲辛醇和司盘-80的泡沫更稳定。(2)煤浆的流变性测试、宾汉方程拟合、FBRM测试以及滤饼表面SEM实验以及毛细管过滤模型中浮选精煤颗粒受力分析表明,动切力τ值由原样的0.9947 m Pa增加到1.2851 m Pa,泡沫可增强精煤颗粒间的相互作用力,使小颗粒聚集成为大颗粒,颗粒间排列也更为紧密,毛细管半径减小,从而导致过滤所需压力增大,脱水难度也更大。(3)滤饼X射线—CT扫描实验表明,有泡沫的浮选精煤悬浮液过滤形成的滤饼的比表面积比原样滤饼高了0.21m,孔隙率低了1.71%,孤立孔隙率比例为29.52%,比原样高了4.11个百分点,孔喉比比原样高了0.74,泡沫存在时,较低的孔隙率、较高的孤立孔隙比例和孔喉比导致其孔隙的连通性极差,水分排出的阻力大、迁移困难,导致最终滤饼水分升高。(4)水分结合能模型的建立以及热重-差热分析实验结果表明:有泡沫的煤浆过滤形成的滤饼水分结合能为1350.4 k J/kg,而无泡沫的煤浆过滤形成的滤饼水分结合能为1123.2 k/Jkg,理论模型与实际较为吻合,显然有泡沫的煤浆形成的滤饼中分子间作用力与物理作用力更高,导致最终水分结合能更高,脱水更难。

关键词：泡沫过滤压力颗粒相互作用滤饼结构水分结合能