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关键词： 章丘   地热水   水文地球化学   同位素   成因模式  

摘要： 济南市章丘北部地区发育有厚度巨大的晚古生代至新生代沉积地层,断裂构造和岩浆岩也较为发育,区内地热资源丰富,目前有地热井3口,均位于断裂带附近。文章利用水化学和同位素数据,分析区内地热流体的水化学特征、水−岩作用过程、补给来源、形成年龄,估算补给区高程、热储温度、热水循环深度。结果表明:研究区地热流体水化学类型为Cl·SO_(4)-Na·Ca型或SO_(4)·Cl-Ca·Na型;水化学组分主要来源于水-岩溶解作用,且具有相似的水文地球化学过程;大气降水补给,补给区高程为+563~+616 m,14C表观年龄在5.55~29.71 ka之间,均是现代水与古水的混合水;利用玉髓温标计算的热储温度为41.9~52.4℃,相应循环深度为622~1565 m;研究区为深循环-弱开放型岩溶热储,其地热水经深循环加热而形成,形成和富集受断裂构造控制明显,其为层状兼带状热储,属中低温地热资源。

关键词： 茅荆坝地热田   流体循环   地热水年龄   硫同位素   热储温度  

摘要： 承德北部茅荆坝地区地表出露的地热水温度高达98.7℃,赋存于裂隙较发育的侏罗世中粗粒二长花岗岩热储,SO_(4)^(2-)含量较高,但关于该区地热流体的补给来源、循环演化过程与成因机制研究尚少。为了认识该基岩山区地热系统的成因以合理开发利用地热资源,在区域地热地质调查的基础上,测试分析了不同水体的水化学组分、地下水年龄(^(3)H和^(14)C)、硫酸盐硫、氧同位素(δ^(34) S-SO_(4)^(2-)和δ^(18) O-SO_(4)^(2-))、碳酸盐碳同位素(δ^(13)C-HCO_(3)^(-))、锶同位素(^(87)Sr、^(86)Sr)等特征值。结果表明:(1)茅荆坝地区地热水化学类型以SO_(4)-Na型为主,硅酸盐矿物的溶解及阳离子交换作用促进了地热水中Na^(+)、K^(+)和SiO_(2)的富集,水中SO_(4)^(2-)并非来源于硫酸盐岩矿物溶解,推测为H_(2)S气体从深部还原环境上升到浅部氧化后生成SO_(4)^(2-),也可能来源于高温地热水与硫反应形成的硫酸盐;(2)地热水n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)均值为0.7092,与海相碳酸盐岩比值接近,揭示热储深部可能存在海相碳酸盐岩储层;(3)地热水属于古地下水,^(14)C校正年龄为11.9~14.9 ka,循环更新能力差,由周边山区的大气降水补给,补给高程在1532~1632 m;(4)地热系统深部热储温度为142~144℃,高温中心位于热田北部。研究结果对冀北山地地热资源的可持续开发利用具有重要意义。

关键词： 物理化学实验   胶体与界面化学   氯化钙   表面活性剂   表面张力  

摘要： 以日常生活现象(洗衣时的白色絮凝物)为切入点,通过问题导向,引导学生自主设计实验。将表面张力的测量融入探究生活现象背后化学原理的过程中,综合运用多种技术手段,建立“发现问题-探索实践-回归课本”的探索型实验模式,从而巩固学生对胶体与界面化学知识点的理解。改进后的实验内容更丰富,挑战度更高,综合性更强,趣味性更浓,有利于培养学生分析和解决问题的能力,能更好地培养学生的探究性思维。此外,本实验安全性较高,易于操作,对设备无特殊要求,非常适合本科教学实验。

关键词： 三维皮托管   流速   研究现状   优缺点   发展前景  

摘要： 对于烟道内流速的测量,三维皮托管比S型皮托管更具有优势。以五孔球型三维皮托管为例,通过对三维皮托管国内外的研究现状和优缺点的分析,讨论了火电行业标准的改变对三维皮托管的要求及其应用前景。

关键词： 起雾原理   液体表面张力   大气压强原理  

摘要： 通过自制实验装置演示镜子起雾现象证明了液体表面张力的存在,同时也证明了表面活性剂对表面张力的大小存在影响.对于表面张力系数的测量,该实验定量装置提出了基于大气压强原理测量液体表面张力系数的新方法.实验发现,该实验定性定量装置具有精度更高、成本更低、可操作性更强等优点.

关键词： 表面张力   超声雾化   喷雾降尘   细水雾灭火   雾化参数  

摘要： 为进一步提升超声雾化技术的效果,利用自主研发的喷雾雾化效果测试装置,系统研究了液体表面张力对喷雾粒径与雾滴数密度的影响规律。研究结果表明:随着表面活性剂溶液质量分数增加,液体表面张力先降低、后趋于稳定,其中,非离子型表面活性剂3对溶液表面张力的降低效果最显著;随着表面活性剂3溶液质量分数的增大,液体雾化粒径先减小,在表面活性剂3质量分数增至0.015%后雾化粒径呈上升趋势;随着表面活性剂3溶液质量分数的增大,雾滴数密度呈先增大后减小的变化规律。该研究对提升超声雾化效果,增强其在粉尘控制、防灭火等领域的应用具有重要意义。

关键词： 桥墩   卡门涡街   Fluent数值模拟  

摘要： 南水北调中线工程某段桥墩,水流流过桥墩后会在墩尾产生卡门涡街现象,涡的出现会增大水流阻力,影响输水渠道的过流能力。为了减小桥墩绕流阻力,增大渠道的过流能力,利用Fluent数值模拟软件对不同尾墩的桥墩进行数值模拟,并从流速、涡量、升阻力系数等方面对不同墩尾绕流进行分析。结果显示,随着墩尾流线半径(r)的增大,墩尾的绕流流动变的简单、流速波动降低、流线弯曲度减小、无明显的涡产生、桥墩的升阻力系数下降。综合结果分析,当r=9d时,桥墩对渠道的过流能力影响最小。

关键词： 煤尘   表面活性剂   煤层注水   润湿性   表面张力  

摘要： 煤矿开采过程中煤尘污染问题是威胁矿山安全的因素之一。煤层注水技术是通过溶液进入煤体裂-孔隙结构,增加煤层含水量,能有效抑制煤尘的产生而在煤矿中广泛应用。基于注水技术对注水材料进行了探究,采用接触角和表面张力测试,优选出最佳无机盐复合溶液(0.4%SDBS溶液和0.3 mol/L NaCl溶液),开展激光粒度分析及0.450~>0.300、0.300~>0.200、0.200~>0.150、0.150~0.125mm四个粒度级别下的自发渗吸实验,探究不同颗粒的润湿性影响及现场实验验证。结果表明:不同粒径区间的煤尘颗粒具有相似的表面特性和吸附能力;在采煤机作业处、转运过程中、装载过程中的3处采煤工序的全尘降尘率为69.68%、80.71%、79.35%;呼吸性粉尘降尘率为74.45%、73.47%、69.95%。研究成果可为煤层注水降尘提供理论依据。

关键词： 琼嘉岗伟晶岩型锂矿   矿物包裹体   副矿物   斜长石   熔-流体特征  

摘要： 西藏琼嘉岗伟晶岩型锂矿是喜马拉雅地区发现的首例具有工业价值的伟晶岩型锂矿床,该矿床的发现证实了喜马拉雅地区具有成为我国稀有金属战略基地的潜力,也为喜马拉雅地区寻找伟晶岩型锂矿床提供了指示意义。本研究主要针对琼嘉岗锂矿花岗岩和伟晶岩中三种主要副矿物独居石、磷灰石和锆石中的矿物包裹体进行扫描电镜分析,确定矿物包裹体种类、频率以及产状(与裂隙关系),结合磷灰石中长石包裹体电子探针分析,综合指示琼嘉岗锂矿熔-流体性质及演化过程。研究表明:(1)琼嘉岗锂矿独居石、磷灰石和锆石中主要发育硅酸盐、氧化物、磷酸盐以及少量硫化物包裹体,其中填充裂隙和穿切裂隙的富稀土矿物独居石和磷灰石包裹体均由热液蚀变形成,而锆石放射性损伤强烈的区域中发育的远离裂隙的晶质铀矿和方钍石包裹体的形成也和流体作用相关;(2)电气石白云母花岗岩的磷灰石中发育钶钽铁矿以及烧绿石包裹体表明早期花岗岩岩浆富集铌和钽,稀有金属包裹体的数量以及类型也对高演化的花岗岩和伟晶岩是否具有稀有金属成矿潜力以及矿化类型具有一定指示意义;(3)锂辉石伟晶岩磷灰石中发育异常高且变化大的An值的斜长石包裹体,它们分别记录了磷灰石在结晶时对早期富钙熔体的捕获以及熔体的分异过程。本文的研究结果还表明副矿物中矿物包裹体的种类以及元素组成可以为高演化花岗岩-伟晶岩体系的熔-流体特征及演化提供指示意义。

关键词： 控压固井   流变性   流变模式   分段预测   环空压力   温度场  

摘要： 为解决控压固井注入阶段入井流体密度及流变性预测难的问题,设计了流体密度和流变性测量试验,基于试验结果优选了流变模式,建立了考虑不同流体性能差异的温压耦合模型,提出了流体密度和流变参数的分段预测方法。以川北地区X井为例进行了模拟计算,模拟结果表明:采用分段方法可将赫巴模式、四参数模式等多种流变模式作为优选对象,能更精确地描述流体的流变性;控压固井注入阶段采用常规计算方法,井口回压值偏低,大大增加了地层气侵风险,且不同方法预测的环空温度场相差不大;温度和压力的耦合作用对于流体密度和流变性及其变化规律的影响较大,也会对环空浆柱结构的设计及固井施工效果产生重要影响。研究结果为控压固井设计施工提供了理论依据。