- 吴波;蔡琦;刘聪;黄惟;谢运东;
地铁车站施工过程中存在诸多风险，且相互存在关联影响，因此，构建以主成分法、灰色关联-TOPSIS为基础的多尺度综合评估模型，并加以运用。为评估地铁车站施工安全风险，基于主成分分析法建立地铁车站施工安全风险评价指标体系，采用组合赋权确定各评价指标权重，在灰色关联分析的基础上，引入TOPSIS方法，计算得到各级指标的相对贴近度，并对风险指标进行综合排序。以广州地铁13号线某车站工程为依托进行了案例分析，结果表明基于主成分法、灰色关联-TOPSIS风险多尺度评价模型能够有效降低主观因素的影响，验证了评价方法的实用性，该方法可为类似工程提供有益参考。
2023年03期 v.23;No.135 633-641页 [查看摘要][在线阅读][下载 520K] [下载次数：808 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：37 ] - 吕辰;夏新兴;王智文;王亚茹;李为;
城镇区域事故风险是城镇区域生产园区合理布局，以及区域风险动态管控的重要依据。在城镇区域生产安全事故风险数值化处理过程中，往往会遇到小样本信息不足所带来的信息不完备和指标判断时的模糊性。通过对城镇区域安全状态的分析，基于系统工程学理论方法，从反映区域内生产安全事故固有风险和安全防护系统脆弱性两个层面，提出了城镇区域耦合风险动态管控模型。在固有风险分析时，可根据模糊集的观点，将概率分布看作从事件到概率的映射，对单一样本点进行集值化的模糊数学处理，通过建立信息扩散模型，对不完备信息进行适当的信息膨胀，以弥补小样本信息不足的缺陷；在脆弱性分析时，基于可拓学理论建立了可拓脆弱性评估模型，计算评估对象与脆弱性等级的综合关联度，从而确定安全防护系统抗事故灾害冲击能力。将所建模型用于某市A区，结果表明，该城镇区域固有风险一般，安全防护脆弱性小，抵御风险能力较强，其分析结果与实际相符，为城镇区域生产安全事故风险有效管控提供了依据。
2023年03期 v.23;No.135 641-650页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K] [下载次数：531 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 吴仁彪;刘洋;贾云飞;刘闪亮;乔晗;
针对传统过采样方法导致的边际模糊及数据量增大的问题，提出了一种基于不平衡数据集的改进极限梯度提升(XGBoost)算法，并结合JJATT恐怖分子数据集构建民航重点旅客风险评估方法。样本在分类概率的基础上，根据焦点损失(Focal Loss,F_L)函数重新平衡样本权重，通过网格搜索法确定最终模型。数据集测试结果表明，相较于多种传统方法，所提方法性能更好，准确率达到90.9%,F_1值(F_1-score)达到90.9%。结果表明，在对民航重点旅客进行安检时，应对其国籍、出生地、学历、职业进行重点检查。
2023年03期 v.23;No.135 651-658页 [查看摘要][在线阅读][下载 521K] [下载次数：75 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 王超;李一可;李昊昱;
为在新的导航方式下对具有随机复杂特性的平行跑道进近碰撞风险进行评估，构建了一种面向多个对象集的进近碰撞风险仿真模拟模型。首先根据实际航迹数据获取基于性能导航(Performance Based Navigation, PBN)的实际导航性能(Actual Navigation Performance, ANP)分布规律特征，基于ANP分布函数可得进近轨迹偏离概率；随后构建了仿真轨迹模拟模型，并将国际民航组织(International Civil Aviation Organization, ICAO)的经典失误进近场景应用其中；最后针对不同非侵入区(No Transgression Zone, NTZ)宽度、不同失误场景进行仿真试验。结果表明：此模型可以快速且合理地对进近场景进行仿真模拟；在安全目标水平下的PBN导航进近可缩小NTZ宽度，从而减轻管制员工作量，提高进近运行效率。
2023年03期 v.23;No.135 659-666页 [查看摘要][在线阅读][下载 758K] [下载次数：396 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 吕敏;帅斌;张玥;张勤宇;
中欧班列运输网络中关键节点风险影响班列线路规划和运营安全。通过分析中欧班列运输节点的物理网络拓扑特性，结合考虑服务网络中节点服务能力的重要性，提出熵-逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)节点重要度评估方法。考虑节点受外部宏观因素影响可能失效的情况，引入国家运输支撑力衡量节点失效可能，提出重要性-失效可能分析模型(Importance-Failure Possibility Analysis, IFPA)识别中欧班列关键运输节点风险，并采用K-Means++聚类算法对节点进行风险划分。通过构建中欧班列全域运输网络进行案例分析，结果表明该模型可有效识别节点风险且节点风险分类结果符合实际情况。高、中、低风险区和风险监测区分别对应5、10、7和6个关键运输节点。对运输节点进行风险分类有助于分级管理中欧班列运输风险，保障运输安全。
2023年03期 v.23;No.135 667-674页 [查看摘要][在线阅读][下载 426K] [下载次数：610 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 何祥;袁永博;周方;汤旸;
识别韧性重要路段有助于通过局部路段改造措施提升路网的整体韧性水平。将路网韧性评估模型集成至扩展傅里叶振幅灵敏度检验方法(Extended Fourier Amplitude Sensitivity Test, EFAST),提出了一个通用的路段韧性重要度评估框架。路网的韧性水平取决于各路段抵御、吸收故障及从故障中恢复的能力。该框架能够分离各路段的上述韧性能力对路网韧性的影响，据此评价各路段基于不同韧性能力的重要程度。算例试验表明：路段韧性能力的波动能够显著改变路网的韧性水平，各路段不同韧性能力对此变化的影响具有非均衡性；韧性能力的影响力随修复进程发生变化，忽视其交互效应可能低估路段的重要程度。基于识别结果的路段改造措施被证实能够更高效地提升路网的韧性水平。
2023年03期 v.23;No.135 675-681页 [查看摘要][在线阅读][下载 602K] [下载次数：606 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ]
- 张培红;张锋泽;富雨生;李子建;
为加强对于光伏组件火灾危险性的控制，进一步推动光伏建筑一体化技术的广泛应用，选择不同倾角布置的铜铟镓硒光伏组件为研究对象，改变倾斜角度，通过对引燃时间、火蔓延速度和质量损失速率等参数的测试和分析，研究铜铟镓硒光伏组件的燃烧行为及传热机制。结果表明，倾角的增大加剧了光伏组件火灾蔓延的危险性。光伏组件迎火面的引燃时间随倾角增大呈先减小后增大的变化趋势，倾角从0°增加到45°,引燃时间减少16.39%;倾角从45°增加到90°,引燃时间增加76.47%。背火面向上火蔓延速度随倾角增大而增大，倾角为90°时最大，为18.08 mm/s,横向火蔓延速度受倾角影响较小，均为1 mm/s左右；当光伏组件倾角增加，燃烧产生的熔融滴落物形成池火是造成光伏组件火灾危险性加剧的重要原因。
2023年03期 v.23;No.135 723-730页 [查看摘要][在线阅读][下载 705K] [下载次数：187 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 付凯;甄雅星;谢宝超;徐志胜;
为了研究不同隧道宽度对侧向排烟系统排烟效果的影响，基于FDS数值模拟分析方法，结合不同隧道宽度和排烟量对隧道拱顶温度、烟气层厚度及排烟效率等参数进行分析。结果表明：在相同边界条件下，隧道越宽，拱顶纵向温度衰减越剧烈，纵向方向烟气蔓延长度越长；在不同隧道宽度下，排烟量越大，侧向排烟效率越高；排烟效率受隧道宽度的影响较大，在相同排烟量下，随隧道宽度增加，各排烟阀排烟效率及总排烟效率均呈递减趋势，隧道宽度从10 m增至20 m,排烟效率降低了18个百分点左右；在隧道宽度为20 m时，不同排烟量下排烟效率均在50%左右，表明隧道宽度在20 m以上时排烟效果相对较差，建议隧道宽度大于20 m时不宜采用侧向排烟方案。
2023年03期 v.23;No.135 731-739页 [查看摘要][在线阅读][下载 983K] [下载次数：250 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 张玉涛;车博;张玉杰;
为研究高层建筑火灾烟囱效应产生后的烟气蔓延规律，基于FDS火灾模拟软件，以某高层建筑为例，对比分析了4种不同横截面尺寸竖井烟气蔓延特性，引入竖井无量纲长径比判断烟囱效应明显与否，研究了烟囱效应的产生特征及其烟气蔓延规律，分析了建筑中性面之上楼层的温度、CO体积分数和能见度变化。结果表明：无量纲长径比在8左右时竖井内烟气流速发生突变，竖井内大部分区域烟气流速达到6 m/s,产生明显的烟囱效应；中性面以上的楼层受烟气危害远大于中性面以下，且烟气在中性面以上的水平蔓延速度随层高增加而不断加快；随着火势发展，中性面之上疏散走道温度均超过了安全疏散的临界温度60℃,距离火源越远的楼层CO体积分数达到临界值的速度越快。研究为高层建筑火灾的防排烟设计和人员疏散条件的确定提供了理论依据。
2023年03期 v.23;No.135 740-748页 [查看摘要][在线阅读][下载 1062K] [下载次数：702 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 梁园;刘邱林;徐志胜;谢宝超;
为探究水下隧道侧向排烟阀尺寸对烟气蔓延特性的影响，依托苏震桃高速公路太湖隧道工程，采用理论分析与FDS数值模拟等方法，对水下隧道侧向排烟系统烟气蔓延特性展开分析。结果表明：随着排烟量的增加，侧向排烟阀变得越狭长，烟气控制效果越好，侧向排烟系统的排烟效率越高；随着排烟量的增大，每个排烟阀处的局部阻力损失有明显增加；并且随着排烟阀变得越来越狭长，排烟阀处局部阻力损失越小，最大能降低原有损失的15.6%。提出了排烟阀局部阻力与无量纲排烟量与无量纲排烟阀尺寸之间的拟合关系式。结合排烟效率分析结果，建议排烟阀尺寸(宽×高)选取4 m×1.5 m。
2023年03期 v.23;No.135 748-755页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K] [下载次数：208 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 赵江平;储小婷;欧阳的华;
为研究火源空间位置对高层建筑环形走廊安全区域划分的影响，采用PyroSim软件模拟不同火源空间位置下烟气温度、烟气浓度及烟气能见度的变化情况对环形走廊进行安全区域划分的影响。结果表明，火源距离地面竖直高度一定时，由于走廊拐角的卷吸作用，走廊截面交界处的烟气温度和CO体积分数远高于无截面交界处，能见度则远低于无截面交界处，且落入重度危险区域。火源竖直高度越高，走廊拐角处同一位置烟气温度越高，当火源竖直高度上升到90 m时，走廊烟气温度最大增加到270℃。拐角和环形走廊中间部位烟气温度和CO体积分数明显高于其他部位，若无任何排烟措施，对人员逃生非常不利。当火源距离走廊窗口的水平距离一定时，火源距离地面的竖直高度越高，室外风速对走廊安全区域的划分影响越大。安全区域、轻度危险和中度危险区域面积随着火源位置高度的增加而增加，重度危险区域则逐渐减少，且火源位置高度越高，变化趋势越显著。
2023年03期 v.23;No.135 756-764页 [查看摘要][在线阅读][下载 1209K] [下载次数：175 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 贺元骅;王景栋;王康;
为研究飞机货舱火灾发展至轰燃的内在规律，在1/4体积标准飞机货舱内开展了一系列火灾轰燃试验。以单壁瓦楞纸箱被引燃作为轰燃发生的判据，研究了油盘尺寸和燃料种类对轰燃的影响，通过对货舱上部热烟气层平均温度、地板所受辐射热通量、燃料热释放速率及烟气体积分数的分析，探讨了轰燃发生的临界条件和表现形式。结果表明：油盘尺寸的增大提高了轰燃发生的可能性和轰燃的剧烈程度，在达到引发轰燃所需的临界油盘尺寸后，继续增大油盘尺寸会使轰燃发生的时间提前；引发飞机货舱轰燃所需的临界条件为，上部热烟气层平均温度达到456℃,地板所受辐射热通量达到14.3 kW/m~2;此外，通过对轰燃所需的临界油盘尺寸与燃料热物性参数的拟合，发现轰燃所需的临界油盘尺寸正比于燃料的蒸发热，反比于燃料的燃烧热。
2023年03期 v.23;No.135 765-773页 [查看摘要][在线阅读][下载 909K] [下载次数：8 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 夏景明;麻学岚;谈玲;宣大伟;
基于机器视觉的危险天气自动识别技术近年来已成为研究热点，但模型识别准确率不高和模型不够轻量化是该项技术面临的主要问题。针对上述问题，提出了一种利用CycleGAN网络自动扩展危险天气数据集的方法，有效解决了数据集数据量不足、数据类型不平衡的问题。同时，还提出了一种三通道融合卷积神经网络(3-Channel Convolutional Neural Network, 3C-CNN),该网络主干分支采用迁移学习的技术方案，并利用多分支结构提取并融合天气图像中的整体与局部特征。结果表明，利用CycleGAN网络扩充的WeatherDataset-6Plus数据集能够有效改善深度学习模型的训练性能，3C-CNN模型的6类天气现象综合识别准确率达到了98.99%,识别速度达到220帧/s。该方法在保证准确率的同时实现了模型的轻量化，有利于其在嵌入式设备中部署。
2023年03期 v.23;No.135 774-782页 [查看摘要][在线阅读][下载 910K] [下载次数：157 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 王春霞;高建良;张学博;
为了确定酸化时间、酸液质量浓度及采用溶蚀率进行酸液优选时所用煤样粒径，通过开展7种粒径的煤样分别与5种质量浓度的盐酸溶液反应不同时间后的酸化试验，测试了酸化前后煤样的质量，计算了溶蚀率，研究了粒径对溶蚀率、酸化时间及酸液质量浓度优选的影响。结果表明：在任意一种盐酸质量浓度及相同反应时间下，酸化煤样的溶蚀率均随初始粒径的增加呈先减小后增大的趋势，确定了酸化技术增透赵固二矿煤层的室内试验所用煤样的粒径为>0.5～1 mm;在任意同种粒径及相同盐酸质量浓度下，酸岩反应过程均经历3个阶段即快速反应阶段、反应稳定阶段、反应沉淀阶段，但不同粒径的煤样完成反应的时间不同，针对每种粒径的煤样确定了相应的酸化时间；在任意的同种粒径及相同反应时间下，溶蚀率均随酸液质量浓度的增加呈先增加后减小的趋势，煤样粒径对酸液质量浓度优选的影响甚微，确定了在赵固二矿实施酸化技术所用酸液是质量分数为5%的盐酸溶液。
2023年03期 v.23;No.135 783-791页 [查看摘要][在线阅读][下载 537K] [下载次数：205 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 钟守明;邓宽海;吴彦先;张浩;赵倩;林元华;
随着油气资源的持续开发，无商业开采价值的油气弃置井日益增多，弃置井的封堵效果是其永久保持井筒完整性的关键。为此，基于永久性弃置井特点及封堵技术规范和要求，提出了一种永久性弃置井封堵屏障单元的封堵效果测试及评价方法，自主研发了评价套管内水泥塞和套管外水泥环封堵有效性及可行性的测试系统，并模拟我国西北典型井井下工况开展了弃置井管内水泥塞和管外水泥环的密封性能测试和界面力学性能测试，获取了水泥塞、水泥环的突破压力、击穿压力及其与套管之间界面力学参数，分析了水泥塞/水泥环长度对其密封性能的影响规律，并拟合得到了水泥塞/水泥环长度与封堵压力的函数关系，对比了水泥塞与水泥环的密封性能及界面力学性能，明确了水泥塞/水泥环密封性能与界面力学性能之间的相关性，发现了水泥塞与水泥环封堵屏障的薄弱区。研究成果可为永久性弃置井封堵水泥浆体系及施工参数的“量身定制”提供依据。
2023年03期 v.23;No.135 792-800页 [查看摘要][在线阅读][下载 552K] [下载次数：191 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 吴迪;王金晨;杨彦鑫;吴远斌;娄万鹏;蔺文博;
针对岩溶塌陷地下土体位移监测难度大的问题，提出了一种基于微电机系统(Micro-Electro Mechanical Systems, MEMS)传感器的监测方法。采用时域积分算法处理MEMS加速度数据，先去除噪声和直流分量，通过多项式拟合去除趋势项，从而获取位移监测数据，通过定距试验分析算法误差。设计了2组室内模型试验，一组将MEMS传感器集中布设于稳定区，另一组多布设于塌陷区，对不同埋深土体的位移进行监测，结合粒子图像测速设备(Particle Image Velocimetry, PIV)实测数据分析误差，验证利用MEMS传感器监测土体位移的适用性和实用性。结果表明：根据MEMS的加速度时程，通过时域积分算法能有效获得土体的位移，MEMS传感器可用于岩溶塌陷的实时监测；分析得到岩溶塌陷地下土体位移规律，土体位移的变化与塌陷源位置相关，随着土体高度的增加，位移逐渐减小，而处于塌陷源正上方的土体水平位移几乎为0;工程中可针对已经发生的塌陷和有可能发生的塌陷2种工况，分别将MEMS传感器埋设在稳定区和塌陷区，进行实时监测，保障生命财产安全。提出的方法为岩溶塌陷的监测提供了新的思路，也为MEMS传感器在岩土工程中的应用奠定了基础。
2023年03期 v.23;No.135 800-811页 [查看摘要][在线阅读][下载 1195K] [下载次数：328 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 李小军;
为了降低地下隧道深基坑施工风险，避免基坑仰坡开挖过程中造成坍塌事故，以重庆九号线从岩寺站的隧道掘进机始发洞口深基坑工程为背景，对基坑南侧仰坡的分级分层开挖进行数值模拟，分析在不同支护方式下仰坡开挖产生的围岩变形规律与特征，并结合现场实时监测数据对深基坑开挖过程进行安全性分析。结果表明，深基坑仰坡实测水平位移与数值模拟结果变化规律基本一致，计算模型反映了基坑因开挖而引起的水平变形，数值模拟结果合理。深基坑仰坡水平位移随开挖深度增大而增大，最大值位置从二级坡中点附近逐渐下移到一级坡中点附近；采用喷锚支护的支护方式，相比单纯锚杆支护与未支护下的基坑开挖，支护效果更加显著，最大水平位移有明显减小，表明该深基坑采用的开挖与支护方案是安全有效的。
2023年03期 v.23;No.135 812-818页 [查看摘要][在线阅读][下载 757K] [下载次数：338 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ]
- 白杨;吴铮;张文;彭道平;黄涛;
为实现厌氧消化污泥脱水性能提升，利用厌氧消化污泥内源Fe~(2+)活化过硫酸盐(PDS)联合核桃壳生物炭开展其脱水性能调理，并探讨了作用机理。结果表明，调理体系在pH值为6、PDS质量浓度为6.2 g/L、生物炭投加量为25.6 g/L、粒径范围125～150μm条件下，低压抽滤后泥饼含水率为70.3%,厌氧消化污泥的毛细吸水时间(CST)降低至114.7 s, CST降低率达到81.3%,脱水性能明显提升。在调理过程中，PDS氧化污泥中含铁矿物释放内源Fe~(2+),进一步活化PDS生成·SO■和·OH,降解胞外聚合物(EPS),释放结合水，显著增强厌氧消化污泥脱水性能；生物炭能够吸附EPS中的亲水性有机物，并提供骨架支撑作用，实现脱水性能进一步提升。对抽滤后泥饼重金属分级提取结果表明，调理体系能够明显削弱污泥固相重金属的环境浸出能力，并降低其浸出毒性；环境效益成本比值(BCR)结果表明提出的联合调理手段可行性较强，需进一步研究实现工业化应用。
2023年03期 v.23;No.135 855-863页 [查看摘要][在线阅读][下载 798K] [下载次数：489 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 刘锋;张龙飞;耿雅雯;陈俊;张雪智;
为适应我国对于污水中含氮污染物指标的排放要求，在上流式高效填料床反硝化反应器中，以C_6H_(12)O_6和Na_2S_2O_3构建碳源强化下硫自养反硝化系统，探究其对污水处理厂二级出水深度脱氮的效果。结果表明，在进水NO~-_3-N质量浓度为10.95 mg/L、温度为(25±1)℃条件下，C、N、S质量浓度比为1.3/1/1.9时，NO~-_3-N去除率在94%以上，TN的平均去除率为92.6%,最佳HRT为2 h,出水pH值始终保持在7.5左右。此外通过对出水SO_4~(2-)的检测，得出硫自养反硝化对整个系统去除NO~-_3-N的贡献率随着Na_2S_2O_3投加量的增加而增加；对反应器的沿程处理效果分析发现，NO~-_3-N在下区的去除率可达到70%;以冲洗流量为5 L/(m~2·s),冲洗时间为2 min,反应器1 h即可完全恢复正常脱氮状态。
2023年03期 v.23;No.135 864-873页 [查看摘要][在线阅读][下载 760K] [下载次数：633 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 孙丽华;马瑶;史鹏飞;冯萃敏;
针对污水处理厂二级出水中的抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes, ARGs)进行深入研究。采用紫外线(Ultraviolet, UV)结合粉末活性炭(Powdered Activated Carbon, PAC)与超滤(Ultrafiltration, UF)组合工艺对二级出水中的ARGs和有机物进行去除，评价其去除效能并对其影响因素进行分析。结果表明，ARGs经过UV氧化失活后，经过PAC吸附与UF膜的过滤能够得到更为有效的去除；在UV最佳紫外线剂量(40 mJ/cm~2)条件下，组合工艺对二级出水中不同类型ARGs(tetA、tetC、tetG、sulI、sulII)的去除量为102.72～103.08 copies/mL,对ARGs去除效果明显增强；浊度和pH值的降低能够使组合工艺更有效的去除二级出水中的ARGs;且组合工艺对各类有机物去除率更高，从而加强对ARGs的去除效果。
2023年03期 v.23;No.135 874-881页 [查看摘要][在线阅读][下载 788K] [下载次数：237 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 刘佳;窦晓娜;祁弘毅;鲁少杰;李萍;李坚;
为发挥混合污染物之间的协同作用，引入甲苯，与间二甲苯形成共代谢降解体系，从而促进间二甲苯的生物降解性能，对比分析了二者在不同质量浓度配比下的相互作用关系，以及反应器内微生物群落结构和功能变化。甲苯进气质量浓度约为250 mg/m~3,甲苯与间二甲苯进气质量浓度比分别为1∶1、1∶2、1∶4和1∶6。结果表明，当二者质量浓度比例为1∶1、1∶2和1∶4时，甲苯能够作为生长基质，促进微生物生长与积累，提高生物滴滤反应器内物种丰度及代谢活性，产生共代谢作用，质量浓度比例为1∶2时共代谢作用最明显。二者质量浓度比例为1∶6时，结果正相反，甲苯抑制间二甲苯的生物降解。在整个生物降解过程中，变形菌门均为第一优势菌门。产生共代谢作用时，伯克氏菌属和分枝杆菌属的丰度增加，尤其是伯克氏菌属占比从7.11%最高增加到21.94%。基因代谢功能预测结果表明，一级代谢通路中的新陈代谢和二级代谢子功能中的氨基酸代谢等基因丰度的增加促进共代谢作用的产生。
2023年03期 v.23;No.135 882-891页 [查看摘要][在线阅读][下载 806K] [下载次数：331 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 汪怀建;刘芳彤;杨文亭;喻成龙;成书帆;刘慧灵;童明思;鲁美娟;
采用水热法合成了MnO_2纳米管，同时在MnO_2的水热合成过程中，掺杂不同含量的Fe,制备了0.6%Fe-MnO_2、1%Fe-MnO_2和5%Fe-MnO_2的催化剂材料，使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、拉曼光谱等技术对四种催化材料的形貌和结构进行了表征，并以甲苯为目标污染物对其催化活性进行了研究。结果表明，Fe的掺杂没有影响MnO_2纳米管的形貌和晶型，四种催化剂的形貌均为纳米管状结构，晶型均为α-MnO_2,而比表面积、孔容和最可几孔径显著下降。四种催化剂催化氧化甲苯时，1%Fe-MnO_2纳米管表现出最好的甲苯低温催化性能，这可能与掺杂1%Fe改变了Mn-O化学环境，使Mn—O的键能发生了改变，引起了晶格缺陷有关。
2023年03期 v.23;No.135 891-898页 [查看摘要][在线阅读][下载 806K] [下载次数：150 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 何红星;张炜业;邓秀君;甘强;冯长根;
选用硅胶为基质材料、乙烯基膦酸为功能单体、Fe~(3+)为模板离子、乙二醇双甲基丙烯酸酯为交联剂，通过表面印迹技术制备了一种新型膦酸功能化的Fe(Ⅲ)印迹硅胶聚合物。对印迹吸附材料的吸附条件、吸附选择性和重复利用率进行了研究。通过FT-IR、SEM、EDX、TG和N_2吸附/脱附分析对印迹材料进行了表征，分析了印迹吸附剂对Fe~(3+)的吸附机理。结果表明：印迹吸附剂在8 min可达吸附平衡，最大吸附量达16.12 mg/g,吸附行为符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温式，印迹吸附剂展现出较高的选择性识别能力，与Cr~(3+)、Mn~(2+)和Zn~(2+)相比，对Fe~(3+)的选择性系数k分别为8.9、10.75和12.37。经过6次吸附-解吸试验，印迹材料吸附Fe~(3+)的能力仅下降了5.9%,证明其具有很好的可重复使用性能。
2023年03期 v.23;No.135 899-910页 [查看摘要][在线阅读][下载 918K] [下载次数：145 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 郭冀峰;孙亚晶;马煜萱;
为解决共价有机框架(COF)材料分散度高、不易从水中分离这一问题，将磁性基质与COF材料结合起来，一类新型的、易分离的磁性共价有机框架(MCOF)材料近年来被研发、合成并应用。总结了MCOF材料的合成方法如共价聚合合成、溶剂热合成、机械化学合成以及浸渍沉淀合成等方法；MCOF材料在常见有机污染物和无机污染物中富集处理以及MCOF材料与色谱分析相结合等方面等的应用；并对未来MCOF材料的研究方向做出了展望，指出MCOF作为一种新型的复合材料有着良好的应用性能，对进一步深入研究MCOF的应用具有很好的参考价值。
2023年03期 v.23;No.135 911-918页 [查看摘要][在线阅读][下载 271K] [下载次数：656 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 史元腾;张丹丹;高耀寰;赵泽盟;王文东;
选择有效处理技术是实现矿井浓盐水近零排放的关键。采用双极膜电渗析装置，在外加电场的作用下，矿井浓盐水通过电渗析反应制备得到酸碱，考察了膜种类、电流强度、预处理方式、运行模式等操作条件对酸碱产品浓度的影响。结果表明，盐离子含量是影响膜堆电压、产品浓度和电流效率的主要因素。受离子交换容量的影响，Fumasep进口组合膜的酸碱产率在相同条件下低于JQ国产组合膜。在间歇式反应中，设定电流强度为4 A,采用国产组合膜电渗析反应4 h后，酸碱产品质量分数分别达到4.7%、5.7%,可回用于pH值调节、化学清洗等生产过程。在矿井浓盐水脱盐处理和循环利用的基础上，实现了盐分的资源化利用，工艺运行成本约159.03元/t的酸碱产品，收益约为177.42元/t。
2023年03期 v.23;No.135 919-927页 [查看摘要][在线阅读][下载 582K] [下载次数：398 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 赵芳;王瑶;程道来;
为探讨超声驻波作用下狭窄通道内游离油滴的变形及运动状态，基于压力声学与水平集两相流耦合物理场建立油滴变形破碎过程的数学模型，利用COMSOL Multiphysics模拟研究驻波声场中不同位置处游离油滴的变形破碎过程，进而讨论声压幅值、频率对油滴破碎行为的影响。结果显示：相较位于波节及波腹处的单个油滴，处于波节和波腹中间位置(y=27 mm)的油滴破碎速度最快，10 ms时已破碎形成多个微小油滴，且破碎所需的临界声压最小(0.9 MPa),同时油滴破碎速度会随着入射波声压幅值的增大而增大。通道内有沙粒影响时，沙粒会对声波产生不规则反射，形成声能量耗散衰减，且波节位置发生偏移，油滴总体破碎速度减慢。此外，超声频率增大会使驻波节点增多，同时超声衰减增大，不利于油滴的破碎。
2023年03期 v.23;No.135 928-935页 [查看摘要][在线阅读][下载 935K] [下载次数：100 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 周利敏;英基勇;李启龙;丰火雷;倪玉山;
为有效预测评估航空发动机的颗粒物排放适航性，对国产CJ1000A航空发动机的颗粒物排放标准适用性进行了分析，基于航空发动机在起降过程中最大非挥发性颗粒物质量排放浓度与发烟指数之间的转换关系，提出了一种适用于国产CJ1000A航空发动机非挥发性颗粒物排放性能的等效评估方法。以额定推力与CJ1000A相似的CFM56-5B航空发动机为例，研究表明该等效评估方法所得的分析结果与实际审定结果一致，可以有效评估航空发动机的非挥发性颗粒物排放性能；同时，分析了该方法估算CFM56-5B航空发动机非挥发性颗粒物质量排放浓度的相对误差，结果表明有必要进一步提升该方法的整体鲁棒性。总体上，提出的等效评估方法可为CJ1000A航空发动机的非挥发性颗粒物排放性能分析提供参考依据。
2023年03期 v.23;No.135 936-942页 [查看摘要][在线阅读][下载 371K] [下载次数：324 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 王发辉;陈亚宁;张丹;温小萍;张安超;
为研究H_2对生物质气层流燃烧特性的影响，在内径和长度均为200 mm,点火位置为正中央的圆柱形定容燃烧弹内进行当量比为0.6～1.4、H_2体积分数为7.15%～33.15%的掺氢生物质气/空气燃烧试验。利用高速摄像仪采集火焰传播图片，并通过计算分析软件Chemkin-Pro进行化学反应路径分析。研究结果表明：添加H_2对生物质气/空气的层流燃烧速度起促进作用，在贫燃侧增长效应平稳而在富燃侧增长效应显著，使火焰的不稳定性增强；火焰结构中主要自由基浓度的增大是引起层流燃烧速度增大的主要化学动力学原因；H_2主要通过参与HCO基团氧化加快反应速率，富燃侧层流燃烧速度显著增大的原因是H_2作用的路径多为有O_2参与的反应。
2023年03期 v.23;No.135 943-951页 [查看摘要][在线阅读][下载 828K] [下载次数：192 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ]