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阴-非离子复合溶液对烟煤润湿性影响及微观机理研究

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煤炭转化 2025年

作者：荆德吉鲍春花葛少成孟祥曦杨殿才刘晓南辽宁工程技术大学安全科学与工程学院矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室(辽宁工程技术大学) 辽宁工程技术大学鄂尔多斯研究院太原理工大学安全与应急管理工程学院辽宁工程技术大学软件学院中国核工业二三建设有限公司

为了探讨阴-非离子复合溶液对烟煤的润湿性影响和微观机理，选择阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和非离子表面活性剂椰子油脂肪酸二乙醇酰胺（CDEA）为研究对象，通过润湿试验对单一表面活性剂和复合表面活性剂溶液的润湿性... 详细信息

为了探讨阴-非离子复合溶液对烟煤的润湿性影响和微观机理，选择阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和非离子表面活性剂椰子油脂肪酸二乙醇酰胺（CDEA）为研究对象，通过润湿试验对单一表面活性剂和复合表面活性剂溶液的润湿性进行研究；利用分子动力学计算水/煤、水/表面活性剂/煤体系的相互作用，并对模拟结果展开相对浓度分布、均方位移和相互作用能分析。结果表明：溶液表面张力及其在煤上的润湿角随溶液质量分数增大而减小，两种单一表面活性剂均在质量分数为0.05%后趋于稳定，0.05%质量分数下SDBS-CDEA复配溶液的表面张力及润湿角均低于单一表面活性剂；相较于单一表面活性剂体系，SDBS-CDEA体系中水分子相对浓度分布起点最靠前，水与煤的相对浓度分布曲线重叠面积最大，表面活性剂在煤表面的相对浓度最高，且此体系下水分子扩散系数降低了27.87%，体系中水与煤的相互作用能也最大，为-406.273 kJ/mol，有效地解决了烟煤亲水性差、润湿困难的问题。研究结果可为抑尘剂的选择和研发提供理论参考。

关键词：分子动力学烟煤阴-非离子复合溶液润湿性表面活性剂

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湖泊生态系统微塑料的分布与迁移特征

安全与环境工程 2025年第1期32卷 1-8,20,I0002页

作者：谷文吴辰熙熊雄贾佳中国科学院水生生物研究所淡水生态和生物技术国家重点实验室湖北武汉430072 中国科学院大学北京100049

微塑料在世界各地湖泊中均有分布。湖泊生态系统微塑料可以引发生态系统失稳、生物活动紊乱及人体健康受损等一系列问题。湖泊生态系统微塑料污染与人类活动紧密相关。人类活动产生的微塑料进入湖泊后,可通过饮用水摄入、生物链传递等... 详细信息

微塑料在世界各地湖泊中均有分布。湖泊生态系统微塑料可以引发生态系统失稳、生物活动紊乱及人体健康受损等一系列问题。湖泊生态系统微塑料污染与人类活动紧密相关。人类活动产生的微塑料进入湖泊后,可通过饮用水摄入、生物链传递等途径重新回到人类社会中,对人体健康造成持续影响。利用CiteSpace软件对2013-2024年湖泊生态系统微塑料研究领域的文献进行了分析和归纳。结果发现:论文发表数量逐年上升,关注热点呈现阶段性变化趋势;以往研究主要集中在湖泊生态系统微塑料的形态与空间分布、迁移路径和生态风险等方面,预计未来研究热点为微生物群落对湖泊生态系统微塑料的迁移转化作用和微塑料环境样本的标准化采集;不同湖泊生态系统微塑料的空间分布差异可归因于人类活动、湖泊特征和地理条件,在同一湖泊中,微塑料特性、湖流和风、热分层现象、生物作用共同影响微塑料的垂直沉降,而湖流和风、降雨事件、季节变化、湖泊功能区划共同影响微塑料的水平扩散。

关键词：微塑料湖泊生态系统分布特征迁移特征

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含杂质超临界CO_(2)管道水击瞬态模拟

油气储运 2025年第2期44卷 168-174页

作者：聂超飞殷布泽苗青杨琦路建鑫胡其会李玉星国家管网集团科学技术研究总院分公司天津市300450 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院•山东省油气储运安全重点实验室

[目的]随着“双碳”战略目标持续推进,CO_(2)管道设计建设进入快速发展期。长距离CO_(2)管道运输常以超临界/密相态运行,管输介质密度大、相态复杂多变,工况变化、设备启停等引发的水击风险亟需评估。[方法]为了明确超临界CO_(2)管道的... 详细信息

[目的]随着“双碳”战略目标持续推进,CO_(2)管道设计建设进入快速发展期。长距离CO_(2)管道运输常以超临界/密相态运行,管输介质密度大、相态复杂多变,工况变化、设备启停等引发的水击风险亟需评估。[方法]为了明确超临界CO_(2)管道的水击特性,针对中国某含杂质超临界CO_(2)管道,采用OLGA软件建立瞬态模型研究地形起伏情况下含杂质超临界CO_(2)管道的水击问题,并与水击压力理论公式计算结果进行对比。[结果]在高程起伏的CO_(2)管道中,沿线最低点容易出现水击超压失稳或低压导致相变的风险,在管道压力设计时应在理论计算的水击压力幅值基础上增加最高点的高程水柱压力以防止水击超压,在规定最低运行压力时也应该考虑最低点的高程水柱压力防止水击负压产生相变。相较于纯CO_(2),当管内存在密度小于CO_(2)的杂质时,水击压力幅值降低,水击周期增长,可以有效降低CO_(2)管道的水击危害。[结论]在CO_(2)管道工程设计中,建议将水击理论公式与考虑高程的瞬态仿真模型相结合来计算水击安全问题,尤其注意管道全线的低点位置。关于杂质含量的指标制定,不仅要考虑水击问题,还需根据经济比选,腐蚀、泄漏、减压波、韧性止裂等风险评价以及上游碳源的情况综合分析。

关键词： CO_(2)管道水击 OLGA 瞬态模拟

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i-Fit——基于Geant4框架的特殊核材料模拟软件

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核电子学与探测技术 2025年第1期45卷 54-60页

作者：马麟张琦刘月壮张小东核科学与工程学院华北电力大学北京102206 深圳市核与辐射安全重点实验室中国核能与安全高等研究院物理与光电工程学院深圳大学深圳518060

基于Geant4软件框架研发了能够模拟特殊核材料裂变相关物理过程的i-Fit蒙特卡罗模拟软件。该软件为了实现对特殊核材料,如^(240)Pu,自发裂变和诱发裂变物理过程的模拟,对Geant4软件中存在问题的相应物理过程进行了完善与修改,并且为实... 详细信息

基于Geant4软件框架研发了能够模拟特殊核材料裂变相关物理过程的i-Fit蒙特卡罗模拟软件。该软件为了实现对特殊核材料,如^(240)Pu,自发裂变和诱发裂变物理过程的模拟,对Geant4软件中存在问题的相应物理过程进行了完善与修改,并且为实现对于特殊核材料氧化物,如PuO_(2),(α,n)反应的模拟,还整合并集成了第三方软件包,SaG4n。使用i-Fit软件模拟了^(240)Pu裂变过程,模拟结果表明:1)^(240)Pu自发和诱发裂变中子能谱和多重性分布以及自发裂变伽马的能谱和多重性分布与实验结果符合较好,其中自发和诱发裂变中子数据与实验差距分别在2%与5%以内,自发裂变伽马数据与实验差距在2%以内;2)^(240)Pu诱发裂变伽马能谱和多重性分布与实验结果差距在2%以内;3)PuO_(2)中的(α,n)反应的中子能谱也和实验结果符合较好,差距在10%以内。

关键词： GEANT4 i-Fit 裂变

废弃矿坑生态修复回填建筑垃圾与工程弃土混合料配比优化试验研究

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工程地质学报 2025年第1期33卷 387-396页

作者：李佳宝阎长虹俞良晨郭书兰王鹏斌匡俊南京大学地球科学与工程学院南京 210023 中国安徽建筑大学智能地下探测技术重点实验室合肥 230601 中国江苏苏州地质工程勘察院苏州 215129 中国

在城市建设及地下空间开发过程中产生大量的建筑垃圾与工程弃土，若以合理的配比混合料用于回填废弃矿坑，既可以有效解决废弃矿坑回填料不足的问题，又可以实现建筑垃圾固体废弃物的资源化利用，并解决堆放固体废弃物占用土地资源的问... 详细信息

在城市建设及地下空间开发过程中产生大量的建筑垃圾与工程弃土，若以合理的配比混合料用于回填废弃矿坑，既可以有效解决废弃矿坑回填料不足的问题，又可以实现建筑垃圾固体废弃物的资源化利用，并解决堆放固体废弃物占用土地资源的问题，推进矿坑生态修复向节能减碳方向发展。但是，建筑垃圾与工程弃土成分复杂，需要合理配比才能保证填土边坡的稳定性及固体废弃物的利用率。本文依托苏州某矿坑回填土边坡，对建筑垃圾和工程弃土不同配比混合料开展室内试验研究，得到其混合料的相关物理力学性质指标。据此采用GeoStudio数值分析软件计算分析不同配比混合料回填土边坡稳定性。研究结果表明：随着建筑垃圾配比的增大，混合料的黏聚力呈现不断减小及内摩擦角呈现不断增大的趋势，混合料的抗剪强度与其配比呈指数函数关系；当配比为0.4的时候，不同工况下的边坡稳定性均良好，是矿坑回填边坡中工程弃土与建筑垃圾混合料的最优配比，在该配比下混合料的强度较大，且黏性土含量高，有利于矿坑后期的复绿工作。

关键词：建筑垃圾混合料配比废弃矿坑直剪试验稳定性

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基于原生链的跨Rollup机制研究

软件学报 2025年

作者：张子龙贾林鹏蒋硕轩孙毅中国科学院计算技术研究所中国科学院大学计算机科学与技术学院

Rollup是一种新兴的区块链链下交易处理方案.随着应用的持续发展,不同类型Rollup间的互操作需求日益增长.现有Rollup间互操作方案通常使用第三方服务商来协助完成,存在着信任假设的安全风险和单点故障等问题.基于原生链完成Rollup间互... 详细信息

Rollup是一种新兴的区块链链下交易处理方案.随着应用的持续发展,不同类型Rollup间的互操作需求日益增长.现有Rollup间互操作方案通常使用第三方服务商来协助完成,存在着信任假设的安全风险和单点故障等问题.基于原生链完成Rollup间互操作无需引入新的信任假设,但会消耗原生链的计算与存储资源,降低原生链的交易吞吐量,从而严重影响跨Rollup性能.基于此,提出一种基于原生链的跨Rollup方案,通过聚合交易批量处理的方式,有效减少单笔交易的链上平均计算与存储资源开销.具体而言,提出基于零知识证明的交易有效性证明方案,显著减少交易有效性验证的链上计算开销.提出基于索引表数据压缩的交易存储方案,降低跨Rollup交易的平均链上存储开销.提出聚合规模均衡调整算法,得到最优的聚合规模,实现链上资源消耗与处理时延之间的平衡.最后,对方案进行实验验证.实验结果表明,所提方案在完全去信任化的前提下,能降低链上计算开销和存储开销,实现链上资源消耗与处理时延的平衡,并且与现有跨Rollup方案相比,所提方案的系统吞吐量也具有很好的表现.

关键词：区块链 Rollup 零知识证明多目标优化

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超声波解堵煤粉堵塞筛管的数值模拟研究

煤矿安全 2025年第2期56卷 93-101页

作者：任金伟魏迎春李慧茹王平刘子亮王安民曹代勇中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室中国矿业大学(北京)科学技术研究院中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司

针对煤层气井筛管出现的煤粉堵塞问题，借助COMSOL有限元仿真模拟软件搭建了煤层气井筛管的二维和三维仿真模型，采用数值分析的方法研究了超声波作用位置和频率对筛管区域声压和声场均匀性的影响，探讨了利用超声波解堵筛管的可能性。... 详细信息

针对煤层气井筛管出现的煤粉堵塞问题，借助COMSOL有限元仿真模拟软件搭建了煤层气井筛管的二维和三维仿真模型，采用数值分析的方法研究了超声波作用位置和频率对筛管区域声压和声场均匀性的影响，探讨了利用超声波解堵筛管的可能性。研究结果表明：超声波作用产生的声压可以达到发生空化效应的最小压力值，对煤粉堵塞筛管具有解堵效果；超声波作用于筛管下外侧壁中心和筛管下内侧壁中心时，声压幅值的变化趋势基本一致，声压幅值较大，但声场分布均匀性较差，而超声波作用于筛管内中心时，声压幅值较小，声场分布均匀性较好；绝对声压和声场均匀性随着超声波频率的增加整体呈上升趋势，在60 kHz频率下，绝对声压较大且声场均匀性较好，在20～40 kHz频率范围内，绝对声压和声场均匀性在较低的范围内变化，在40～60 kHz频率范围内，绝对声压和声场均匀性随频率的改变波动较大；利用超声波技术对筛管进行解堵时，若超声波作用于筛管下外侧壁中心和筛管下内侧壁中心，超声波频率选择50 kHz或60 kHz，若超声波作用于筛管内中心，超声波频率选择30 kHz或60 kHz，这2种情况筛管区域绝对声压较大且声场均匀性较好，空化程度较高，解堵效果较好。

关键词：煤层气井超声波技术煤粉堵塞筛管解堵 COMSOL

适用于超临界/密相二氧化碳管输的稳态水力热力耦合计算模型

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化工进展 2025年

作者：王梓丞张海帆袁鹏孙晨邹炜杰李欣泽邢晓凯中国石油新疆油田公司采油工艺研究院(监理公司) 中国石油大学(北京)克拉玛依校区工学院新疆多介质管道安全输送重点实验室

超临界/密相CO2管道输送是当前国际上实现长距离、大规模碳运输最为安全且经济的方式。适用于超临界/密相CO2的水力热力计算模型可为CO2管道工艺设计参数选择及方案优选提供理论支撑。针对现有模型存在的不足，本文以考虑高程差的管道... 详细信息

超临界/密相CO2管道输送是当前国际上实现长距离、大规模碳运输最为安全且经济的方式。适用于超临界/密相CO2的水力热力计算模型可为CO2管道工艺设计参数选择及方案优选提供理论支撑。针对现有模型存在的不足，本文以考虑高程差的管道稳态连续性方程、运动方程和能量守恒方程为基础，采用PR状态方程计算CO2物性参数，结合焓、熵、温度、压力、密度的热力学关系式，通过提出合理假设条件，全面联立运动方程和能量方程，推导建立了一维非等温超临界/密相CO2管道稳态输送水力热力耦合计算模型。分别通过实验和OLGA软件从多个方面验证了模型具有较高的精度。模型简洁易用，避免了繁琐复杂且耗时耗力的数值求解过程，大幅降低了计算难度。可为超临界/密相CO2管道输送工艺仿真软件国产化提供理论支持与技术支持。

关键词：超临界CO 管道输送稳态水力热力耦合

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一种汇编程序的形式验证框架

计算机研究与发展 2008年第5期45卷 825-833页

作者：李兆鹏陈意云葛琳华保健中国科学技术大学计算机科学与技术系合肥230026 中国科学技术大学苏州研究院软件安全实验室苏州215123

在高可信软件的各种性质中,安全性是关注的重点.软件满足安全策略的证明方法是安全性研究的热点之一.根据前期提出的安全程序设计与证明的框架以及指针逻辑推理系统,介绍在所实现的出具证明编译器(certifying compiler)原型系统中有关... 详细信息

在高可信软件的各种性质中,安全性是关注的重点.软件满足安全策略的证明方法是安全性研究的热点之一.根据前期提出的安全程序设计与证明的框架以及指针逻辑推理系统,介绍在所实现的出具证明编译器(certifying compiler)原型系统中有关目标机器的形式定义、汇编程序的形式验证框架以及汇编程序指针程序性质证明等方面的研究.它们的主要特点是汇编验证框架是基于Hoare风格的程序验证方式;与指针有关的性质使用和源语言一级类似的指针逻辑推理系统进行证明;使用一个简单的类型系统完成有关指针的类型检查.

关键词：软件安全出具证明编译器指针逻辑 Hoare逻辑携带证明的汇编程序