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磷矿固废污染物释放与扩散研究现状综述及展望

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长江科学院院报 2024年

作者：陈霞周显邓闪闪彭子凌范泽宇高卓凡鲁麒江西省水利科学院水工安全工程技术研究中心长江科学院水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心

磷矿固废堆场的渗滤液是污染物释放的主要来源，结合我国存量与增量磷矿固废堆存现状及环境影响特点，从磷矿固废渗滤液组成、扩散与迁移等方面，阐述了我国磷矿固废的污染物释放与扩散研究现状。磷矿固废渗滤液污染物含量高、磷石膏pH... 详细信息

磷矿固废堆场的渗滤液是污染物释放的主要来源，结合我国存量与增量磷矿固废堆存现状及环境影响特点，从磷矿固废渗滤液组成、扩散与迁移等方面，阐述了我国磷矿固废的污染物释放与扩散研究现状。磷矿固废渗滤液污染物含量高、磷石膏pH较低、荷载高等因素可能导致防渗材料的渗透系数增加，应履行更加严格的污染物浸出实验和防渗层设置要求。现阶段有关磷矿固体废弃物渗滤液和扩散的研究与堆场所处真实环境条件存在差异，后续研究应结合磷矿固废堆场真实环境及渗滤液特点，建议综合考虑堆场自身及环境温度、降雨入渗及上部盖重产生的有效应力等的影响，结合热-湿-力（THM）淋滤试验装置开展多场耦合条件下磷矿固废渗滤液污染物的释放与扩散机理研究，为磷矿固废堆场渗滤液的预防与控制奠定理论基础。

关键词：磷矿固废污染物释放扩散多场耦合

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氨纶防黄剂粉尘的着火特性分析

材料导报 2024年第11期38卷 288-295页

作者：罗振敏张春艳杨勇西安科技大学安全科学与工程学院西安710054 陕西省工业过程安全与应急救援工程技术研究中心西安710054

为研究氨纶防黄剂粉尘的燃烧特性,采用粉尘云最低着火温度标准实验装置和同步热分析技术,分别研究了典型防黄剂HN-150粉尘云最低着火温度(MITC)的分布特性和粉尘热解过程,根据实验结果进行燃烧特性和动力学分析。研究结果表明:粉尘粒径... 详细信息

为研究氨纶防黄剂粉尘的燃烧特性,采用粉尘云最低着火温度标准实验装置和同步热分析技术,分别研究了典型防黄剂HN-150粉尘云最低着火温度(MITC)的分布特性和粉尘热解过程,根据实验结果进行燃烧特性和动力学分析。研究结果表明:粉尘粒径越小,MITC越低;喷尘压力增大,MITC升高;粉尘云质量浓度增大,MITC先降低后稳定,且当粉尘云质量浓度大于2 096 g/m^(3)时,MITC稳定在270℃,小于150 g/m^(3)时,不会发生着火;粉尘云质量浓度对MITC的影响最大。随着粒径的增大,粉尘的着火温度、峰值温度、燃尽温度呈上升趋势,最大燃烧速率、平均燃烧速率、可燃性指数和综合燃烧特性指数呈下降趋势;随着升温速率的增大,粉尘的燃烧特性参数均呈上升趋势。随着粒径的减小,粉尘的平均活化能减小,越容易发生燃烧。MITC和热解过程中的着火温度相对应,这与燃烧特性和热分析动力学结果一致。因此该基础研究可为防黄剂的安全生产提供参考依据。

关键词：最低着火温度粒径热解燃烧特性动力学分析

基于全连接的长短期记忆网络实现采空区CO多步预测

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第6期64卷 940-952页

作者：罗振敏张利冬宋泽阳西安科技大学安全科学与工程学院西安710054 陕西省工业过程安全与应急救援工程技术研究中心西安710054

煤自燃是煤矿的主要自然灾害之一。煤自燃的物理化学过程十分复杂,且影响因素众多,给煤自燃危险性的预测带来很大的挑战。利用深度学习理论与方法加强对煤自燃危险性预测技术的研究,有助于提升煤矿安全生产智能化管控水平。该研究运用... 详细信息

煤自燃是煤矿的主要自然灾害之一。煤自燃的物理化学过程十分复杂,且影响因素众多,给煤自燃危险性的预测带来很大的挑战。利用深度学习理论与方法加强对煤自燃危险性预测技术的研究,有助于提升煤矿安全生产智能化管控水平。该研究运用循环神经网络(RNN)、长短期记忆(LSTM)网络和门控循环单元(GRU)3种算法,建立了采空区CO动态序列预测模型。对数据集进行特征变量分布检验以及数据归一化处理,降低了变量依赖性。在模型构建过程中,添加了全连接层和Dropout类以避免模型出现过拟合,通过均方误差确定模型的选代次数,引入了平均绝对误差、均方根误差和确定系数3个模型性能检验指标,分析优化了模型的参数,检验了模型性能。研究结果表明:RNN、LSTM和GRU模型均能实现对CO体积分数的动态预测,且误差小于1%;在同一序列数据下,LSTM模型预测精度最高,其次是RNN模型和GRU模型。

关键词：煤自燃 CO体积分数预测长短期记忆(LSTM)网络深度学习

暴雨及水位骤降条件下渗流参数空间变异的水库滑坡概率分析

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地球科学 2024年第5期49卷 1679-1691页

作者：蒋水华熊威朱光源黄卓涛林列黄发明江西省水利科学院江西省水工安全工程技术研究中心江西南昌330029 南昌大学工程建设学院江西南昌330031 南昌大学设计研究院江西南昌330029

传统滑坡概率分析没有合理考虑滑坡体渗透系数空间变异性的影响.为有效表征滑坡体渗透系数空间变异性对滑坡概率的影响,提出基于反向传播神经网络(BPNN)的参数空间变异性边坡可靠度分析方法,其中采用Karhunen-Loève级数展开方法离散滑... 详细信息

传统滑坡概率分析没有合理考虑滑坡体渗透系数空间变异性的影响.为有效表征滑坡体渗透系数空间变异性对滑坡概率的影响,提出基于反向传播神经网络(BPNN)的参数空间变异性边坡可靠度分析方法,其中采用Karhunen-Loève级数展开方法离散滑坡体饱和渗透系数非高斯随机场,基于BPNN构建边坡稳定系数代理模型.以白水河滑坡为例,分别进行暴雨和库水位骤降条件下滑坡概率分析,并与其他方法对比验证了提出方法的有效性.结果表明:提出方法不仅可有效考虑渗透系数空间变异性对滑坡概率的影响,而且具有较高的计算效率,可为实际复杂水库滑坡概率计算提供一种有效的工具.考虑滑坡体渗透系数空间变异性的作用,白水河滑坡在连续5 d暴雨作用下有19.5%的可能性发生局部失稳破坏,而在水位骤降条件下发生局部失稳破坏的可能性很小.

关键词：滑坡灾害滑坡概率空间变异性渗透系数反向传播神经网络暴雨水位骤降

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豌豆肽-大豆复配豆乳粉冲调品质及风味特性

食品科学 2024年第10期45卷 89-97页

作者：吕文庆孙菁茹张舒曹荣安刁静静王长远黑龙江八一农垦大学食品学院黑龙江大庆163319 国家杂粮工程技术研究中心黑龙江大庆163319 黑龙江省杂粮加工及质量安全工程技术研究中心黑龙江大庆163319

为强化豆乳粉的品质功效,丰富其风味,探讨添加不同比例豌豆肽对豆乳粉品质、功效及风味的影响。以溶解度、结块率、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、胆固醇清除率等为评价指标,考察豆乳粉的... 详细信息

为强化豆乳粉的品质功效,丰富其风味,探讨添加不同比例豌豆肽对豆乳粉品质、功效及风味的影响。以溶解度、结块率、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、胆固醇清除率等为评价指标,考察豆乳粉的冲调品质以及产品的体外生物功能;采用傅里叶变换红外光谱仪、纳米粒度仪、激光共聚焦扫描显微镜、顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用等技术手段分析复配豆乳粉结构特性、风味品质的变化。结果表明,当豌豆肽添加量为30%时,复配豆乳粉的蛋白含量较纯大豆豆乳粉提升了13.05%,溶解度提升了11.23%,结块率降低了4.20%,DPPH自由基清除率提升了19.84%,胆固醇清除率提升了21.25%;且在70℃的冲调温度下,各项指标显著优于原豆乳。结构分析结果发现豌豆肽的添加改变了复配豆乳粉中蛋白质的二级结构,平均粒径变小,乳液粒径分布均一,从而提高了复配豆乳粉的溶解性。风味分析结果发现添加豌豆肽豆乳粉的香叶基丙酮、肉豆蔻酸、3-甲硫基丙醛、2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪等关键性呈味物质发生改变,己醛、反式-2-壬烯醛、壬醛、正己醇、1-辛烯-3-醇、萘等豆腥味物质含量降低。

关键词：豌豆肽-大豆复配豆乳溶解度风味物质

应急供水多级泵意外停机水力过渡过程瞬态特性

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农业工程学报 2024年第4期40卷 72-81页

作者：司乔瑞夏欣武凯鹏邓凡杰袁寿其江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013

应急供水多级泵的意外停机会引起系统性能参数的剧烈变化,严重威胁供水安全。为了探究多级泵停机水力过渡过程内部流场的瞬态效应,该研究建立了基于叶轮转动平衡方程的泵停机过程转速预测方法,数值模拟分析了意外停机过程中多级泵内部... 详细信息

应急供水多级泵的意外停机会引起系统性能参数的剧烈变化,严重威胁供水安全。为了探究多级泵停机水力过渡过程内部流场的瞬态效应,该研究建立了基于叶轮转动平衡方程的泵停机过程转速预测方法,数值模拟分析了意外停机过程中多级泵内部流动特性。研究结果表明:在意外停机过程中,多级泵分别经历水泵工况、制动工况、反转工况以及飞逸工况4个阶段,转速呈现先减小至0后沿负方向增大的趋势,最后稳定在飞逸转速-4210 r/min附近;流量呈现先减小至0后沿负方向增大的趋势,然后再沿正方向增大,最终稳定在飞逸流量-14.32 kg/s附近;扭矩呈现先减小再增加,最后减小并稳定在零点附近。泵内流量和转速的大小、方向不断变化引起叶轮流道内流体的流动分离和回流,伴随着涡的形成、发展和破碎等时空演变;熵产值的变化与多级泵内不稳定流动密切相关,由湍流耗散所带来的损失起主导作用,在达到飞逸工况后湍流耗散熵产占比约65.2%,能量损失主要发生在叶轮流道内,且制动工况中内流场的损失较大;多级泵首级流道内监测点压力变化最为剧烈,各级监测点的压力脉动系数波动幅值随着级数的增加呈减小趋势;压力脉动振幅主导频率与多级泵转速呈现正相关关系,主导分量对应于叶轮流道的叶片通过频率,且沿着流体流动方向压力脉动频率振幅逐渐增大,压力脉动的频率特性可以反应出意外停机过程中流量的不稳定变化。研究成果可为应急供水系统安全稳定运行提供理论指导。

关键词：离心泵瞬态效应内部流动意外停机熵产分析

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气粉两相体系爆炸动力学特性及机理研究进展

化工学报 2024年第6期75卷 2109-2122页

作者：苏彬董浩伟罗振敏邓军王涛程方明西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 陕西省工业过程安全与应急救援工程技术研究中心陕西西安710054

可燃性粉尘与易燃易爆气体广泛存在于工贸行业的各个环节之中,即使当粉尘和气体浓度都低于爆炸下限时,混合体系仍有发生爆炸的可能性,所以与单一粉尘或气体相比,气粉两相体系具有更高的爆炸危险性。主要从气粉两相体系的爆炸条件、爆炸... 详细信息

可燃性粉尘与易燃易爆气体广泛存在于工贸行业的各个环节之中,即使当粉尘和气体浓度都低于爆炸下限时,混合体系仍有发生爆炸的可能性,所以与单一粉尘或气体相比,气粉两相体系具有更高的爆炸危险性。主要从气粉两相体系的爆炸条件、爆炸效应以及爆炸机理三方面分析总结了两相体系爆炸敏感度参数、爆炸强度参数、火焰传播特性变化规律及其爆炸反应机理。研究结果表明,气粉两相体系的爆炸特性主要是受粉体粒径、粉体浓度、粉体物理化学特性、可燃气体浓度等多因素的共同影响,且不同体系之间具有较大差异性。此外,依据粉体热稳定性将两相体系分为两大类别,并分别探讨了其爆炸机理。基于此,对气粉两相体系爆炸防控亟待解决的方向和今后研究重点进行展望,为工矿气粉涉爆企业的安全生产提供理论指导。

关键词：安全爆炸混合物爆炸敏感度爆炸特性爆炸机理两相体系

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pH值调控方法对剩余污泥与柑橘废渣厌氧共发酵产酸影响

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中国环境科学 2024年第1期44卷 167-177页

作者：董姗燕罗进财王欣芸廖靖莹孙鸿朱易春江西理工大学土木与测绘工程学院江西赣州341000 赣江流域水质安全保障工程技术研究中心江西赣州341000

考察不同pH值调控方法对剩余污泥和柑橘废渣共发酵系统的产酸性能影响,结果表明:持续调节pH值为6可以提高共发酵系统的增溶过程,促进糖类物质水解,增强产酸和产甲烷过程,VFA产量和累积甲烷产量分别是空白组的1.36倍和1.25倍;提高共发酵... 详细信息

考察不同pH值调控方法对剩余污泥和柑橘废渣共发酵系统的产酸性能影响,结果表明:持续调节pH值为6可以提高共发酵系统的增溶过程,促进糖类物质水解,增强产酸和产甲烷过程,VFA产量和累积甲烷产量分别是空白组的1.36倍和1.25倍;提高共发酵系统中水解细菌和发酵产酸细菌的菌群丰度,促使甲烷生成途径从乙酰分解途径转向氢化营养途径.调节初始pH值为10可以有效促进共发酵系统中溶解性有机物的释放和达到快速水解的目的,促进产酸性能,但对产甲烷过程有抑制作用.

关键词：剩余污泥柑橘废渣共发酵 pH值调节挥发性脂肪酸

抗性淀粉对面团特性及面制品品质的影响研究进展

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中国粮油学报 2024年

作者：李慧敏阮长青李志江汤华成王长远黑龙江八一农垦大学食品学院国家杂粮工程技术研究中心黑龙江省杂粮加工及质量安全工程技术研究中心

抗性淀粉（Resistant Starch，RS）具有丰富来源、高热稳定性、低持水性和抗酶解性强等特点。RS的添加能与面团中面筋蛋白、水分等组分发生相互作用，从而改变面筋的网络结构和面制品的品质。本文综述了RS对面团面筋网络体系、持水特性... 详细信息

抗性淀粉（Resistant Starch，RS）具有丰富来源、高热稳定性、低持水性和抗酶解性强等特点。RS的添加能与面团中面筋蛋白、水分等组分发生相互作用，从而改变面筋的网络结构和面制品的品质。本文综述了RS对面团面筋网络体系、持水特性、流变学特性及发酵特性的影响以及RS在面制品中的应用、潜在的健康益处，未来可以从RS与小麦粉中其他大分子之间的相互作用、加工方式对RS的影响以及RS的健康作用开展深入的研究。

关键词：抗性淀粉面团面制品品质