删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

转速对三维滚筒内颗粒混合特性的影响

本站小编 Free考研考试/2021-12-25

闂備浇顕х€涒晠顢欓弽顓炵獥闁圭儤顨呯壕濠氭煙閸撗呭笡闁抽攱鍨堕妵鍕箛閸撲焦鍋у銈忕到瀵墎鎹㈠┑瀣劦妞ゆ帒瀚粻銉︺亜閺冣偓閸庡啿鐣烽妷銉㈡斀妞ゆ梻鐡斿▓妯汇亜閿斿墽銆楅梻鍌氬€烽悞锔锯偓绗涘懐鐭欓柟鐑橆殕閸庢銇勯弬鍨挃闁告宀搁幃妤€鈽夊▎瀣窗闂佸磭绮Λ鍐蓟濞戙垹唯闁靛繆鍓濋悵锕€鈹戦悙鎻掓倯鐎光偓閹间礁钃熼柕鍫濐槸缁狙囨煕椤垵鏋熸繛鍫濈埣濮婅櫣绱掑Ο鐓庘拡闂佺ǹ绨洪崐妤冨垝濞嗘劕绶為柟閭﹀墰椤旀帡姊洪懖鈹炬嫛闁告挻鐩獮濠傗攽鐎n偆鍘介梺缁樏鑸靛緞閸曨厸鍋撶憴鍕闁挎洏鍨介弫鎰版倷绾版ê浜鹃柨婵嗛娴滃墽绱掗幉瀣М闁哄瞼鍠愬ḿ蹇斻偅閸愨晩鈧秴顪冮妶鍡樺暗闁硅櫕鎹囨俊鎾箳閹搭厽鍍甸梺鎯ф禋閸嬪棝濡存繝鍌楁斀闁绘﹩鍋勬禍楣冩⒑閸涘﹦鈽夐柣掳鍔戝鏌ヮ敆閸曨剙鈧爼鏌i幇顓炵祷闁抽攱姊规穱濠勪沪閸屾艾顫囬梺鍝勭焿缁绘繂鐣锋總鍓叉晝闁靛繒濮寸粻鎵磽閸屾瑧鍔嶆い銊ユ嚇钘濋梻鍫熺〒閺嗭附鎱ㄥ鍡楀伎缂佹唻绲介湁闁挎繂瀚鐔访归悡搴㈠枠婵﹥妞藉畷銊︾節閸屾粎鎳嗘繝纰樻閸嬪懐鎹㈤崼銉у祦闁圭増婢橀柋鍥煛閸モ晛鏋戞繛鍛墬缁绘稒娼忛崜褏袣濠电偛鎷戠紞浣哥暦閳ユ枼鍫柛顐ゅ枎閳ь剛鏁婚弻锝夊閻樺吀绮甸梺鎼炲€愰崑鎾绘⒒娴h鍋犻柛鏂跨Ф閹广垽宕熼鐐茬亰闁荤姴娲ゅ顒勫籍閸屾浜鹃柨婵嗛婢т即鏌ㄥ☉铏
547闂傚倸鍊风粈浣革耿闁秲鈧倹绂掔€n亞锛涢梺鐟板⒔缁垶鍩涢幒妤佺厱闁哄洦顨嗗▍鍛存煟韫囷絼閭柡宀嬬到铻栭柍褜鍓熼弻濠囨晲婢跺﹦鐤囬梺瑙勫礃椤曆呯矆閸愨斂浜滈煫鍥ㄦ尰椤ユ粓鏌i幘瀵告创婵﹥妞藉畷妤呭礂閼测晛鍤掗梻浣告憸閸c儵宕戦崟顖涘仼闁绘垼濮ら弲鎼佹煥閻曞倹瀚�1130缂傚倸鍊搁崐椋庣矆娓氣偓钘濇い鏍ㄧ矌閻捇鏌i姀銏╂毌闁稿鎹囧畷褰掝敃閿濆洦顓婚梻渚€鈧偛鑻晶鍙夈亜椤愩埄妲洪柛鐘诧工椤撳吋寰勬繝鍐发闂備線鈧偛鑻晶鎾煛鐏炵ǹ澧茬€垫澘瀚埀顒婄秵娴滄粓锝炴惔鈾€鏀介柣鎰皺婢ф盯鏌涢妸銉т虎闁伙絿鍏橀弫鎾绘偐閼碱剦妲伴柣鐔哥矊缁绘帞鍒掑▎鎾崇倞闁冲搫鍟伴敍婊勭節閵忥絾纭鹃柨鏇檮閺呫儵姊绘担鍛婂暈閼垦囨煕婵犲啰澧辩紓鍌涙崌閹稿﹥绔熼埡鍌涱棃鐎规洦浜濋幏鍛喆閸曨厽袙闂傚倷绀佸﹢閬嶅储瑜旈幃娲Ω閳轰胶顔囬梺鍓插亝濞叉牠鎮為崹顐犱簻闁瑰鍋涢婊呯磼娴e搫顣奸柕鍥у椤㈡洟濮€閳轰礁澹夐梻浣瑰缁嬫帡宕濆▎鎾跺祦閻庯綆鍣弫宥嗙節婵犲倹濯兼俊鏌ユ敱缁绘繈鎮介棃娑楁勃闂佹悶鍔岀紞濠傤嚕椤愩倗鐭欐俊顐ゆ暩閸庛倗鎹㈠┑瀣倞闁靛ǹ鍎查娲⒑閸濆嫷妲搁柣妤佺矒瀹曟垿骞掑Δ鈧崥褰掓煛閸愩劎澧涢柣鎾崇箻閺屾盯鍩勯崘鈺冾槷闂佺ǹ绻愰惉鑲╂閹烘鏁婇柛蹇擃槸娴滈箖鎮洪幒宥嗙グ妞ゎ偄顦甸獮鍡涘棘鎼存挻顫嶉梺鍦劋閸ㄨ櫕绔熼弴鐔虹閺夊牆澧介幃濂告煛閸滀礁浜滈崡閬嶆煕椤愮姴鍔滈柣鎾存礋閺岀喖鎮滃Ο璇查瀺闂佺ǹ顑囨繛鈧柡灞界Х椤т線鏌涜箛鏃傘€掓繛鍡愬灩椤繄鎹勫ú顏咃紬濠德板€х徊浠嬪疮椤栫偛绠犳慨妯诲閸嬫捇鐛崹顔煎闂佸摜鍠撴繛鈧€规洘鍨块獮妯尖偓娑櫭鎾绘⒑缂佹ê鐏﹂柨姘舵煃瑜滈崜娑㈠磻閻旂厧鐒垫い鎺戝枤濞兼劙鏌熼鑲╁煟鐎规洘娲熼、娑㈡倷閼碱剙濮︽俊鐐€栭崹濂稿磿婵犳艾绀傞悘鐐板嫎娴滄粓鏌熼幆褏鎽犻柛濠冨姍閺岀喖顢欓懖鈺佺厽閻庤娲熸禍鍫曠嵁閸ヮ剙惟闁靛鍊曢ˉ姘攽閻愯埖褰х紒鑼亾缁傚秹鎳為妷褜娴勯梺鎸庢磵閸嬫捇妫佹径鎰厱闊洦娲栫敮鍫曟煙閸忓吋鍊愰柡灞界Х椤т線鏌涜箛鏃傗槈闂囧鏌涢妷顔煎缁炬儳銈搁弻鏇熺節韫囨洜鏆犲銈嗘礉妞存悂骞堥妸銉庣喓绮欓崹顔碱潕闂備胶枪椤戝棝骞愭繝姘闁告侗鍨遍崰鍡涙煕閺囥劌澧伴柡鍡樺哺濮婄粯鎷呴崫鍕粯閻庢鍠楅崕濂稿Φ閹版澘绀冩い蹇撴婢跺嫭淇婇妶蹇曞埌闁哥噥鍨跺畷鎴︽偐缂佹ḿ鍘遍梺鏂ユ櫅閸燁偅鎱ㄩ埀顒勬⒑缁嬫鍎愰柟绋款煼楠炲繘宕ㄧ€涙ê浠惧銈嗙墬閼瑰墽绮婚幋锔解拻濞达絽鎲¢幆鍫ユ煕婵犲媱鍦弲闂侀潧绻堥崐鏇㈡倿閸偁浜滈柟瀵稿仜椤曟粎绱掓担瑙勭凡妞ゎ叀娉曢幉鎾礋椤掆偓绾炬娊鎮楀▓鍨灓闁轰礁顭烽妴浣糕槈濡粎鍠庨悾鈩冿紣娴e壊妫滄繝鐢靛仩閹活亞绱為埀顒併亜椤愩埄妯€闁诡噯绻濋崺鈧い鎺戝閳锋帡鏌涚仦鎹愬闁逞屽厸缁瑩銆佸▎鎰瘈闁告洦鍓﹀ḿ鐔兼⒑閸撴彃浜濇繛鍙夌墱缁崵绱掑Ο闀愮盎闂佸湱鍋撳ḿ娆撍夊鑸电厱閻庯綆鍋呯亸浼存煙瀹勭増鍤囩€规洜鍏橀、妯衡攦閹傚婵犵數濮村ú锕傚磹閸偆绠鹃柟瀛樼箘閺嬪啰绱掗埀顒傗偓锝庡枟閻撳啰鎲稿⿰鍫濈婵炴垶姘ㄩ惌鍡椕归敐鍫熴€冮柣鎺戯躬閺岀喎鈻撻崹顔界亐闂佺ǹ顑嗛幐鎼佸煡婢跺备鍋撻崷顓炐ユい锔垮嵆濮婃椽鏌呴悙鑼跺闁告ê鎲$换娑㈠级閹寸偛鏋犲銈冨灪閿曘垹鐣烽锕€唯鐟滃瞼绮径濞炬斀閹烘娊宕愰幘缁樺€块柨鏃€宕樻慨铏叏濡灝鐓愰柣鎾崇箻閺屾盯鍩勯崘鈺冾槶濡炪倧璁f俊鍥焵椤掆偓濠€杈ㄧ仚濡炪値鍘奸崲鏌ユ偩閻戣姤鏅查柛銉檮閸曞啴姊虹粙鎸庢拱妞ゃ劌鎳忕粋宥夊箚椤€崇秺閺佹劙宕ㄩ鍏兼畼闂備礁鎲″ú鐔虹不閺嶎厼钃熼柨婵嗩槹閸婄兘鏌涘▎蹇f▓婵☆偅鍨垮娲焻閻愯尪瀚伴柛妯绘倐閺岋綁骞掗悙鐢垫殼閻庢鍣崜鐔风暦閹烘埈娼╅柨婵嗘閸欏啯绻濆▓鍨灓闁硅櫕鎸哥叅闁绘ǹ顕х壕濠氭煙閹呮憼濠殿垱鎸抽弻娑樷槈濮楀牊鏁鹃梺闈╃稻閹倿寮婚敐鍡樺劅闁靛繒濮撮弸娆撴煟閻樺啿濮夐柛鐘崇墵瀹曟椽鍩€椤掍降浜滈柟瀵稿仜椤曟粍銇勯敃鍌ゆ缂佽鲸鎸搁濂稿椽娴gǹ澹庨梻浣侯攰濞呮洟鎮ч悩璇茬疇闁绘ɑ妞块弫鍡涙煕閹邦喖浜鹃柦鎴濐槺缁辨捇宕掑▎鎴濆闂佸憡鍔曢…鐑界嵁韫囨稒鏅搁柨鐕傛嫹28缂傚倸鍊搁崐椋庢閿熺姴纾诲鑸靛姦閺佸鎲搁弮鍫涒偓浣肝旈崨顔间簻闂佹儳绻愬﹢閬嶆偂鐎n喗鈷戦悷娆忓閸庢鏌涢妸銉э紞濠㈣娲熼弫鎾绘晸閿燂拷
张紫薇1, 葛良2, 桂南2, 李振林1, 杨阳1
1. 中国石油大学 (北京) 机械与储运工程学院, 北京 102249;
2. 清华大学核能与新能源技术研究院, 北京 100084
2016年04月15日 收稿; 2016年10月17日 收修改稿
基金项目: 高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金(201438)资助
通信作者: 桂南, E-mail:guinan@mail.tsinghua.edu.cn

摘要: 借助开源软件OpenFOAM中的离散元方法软球模型,分别模拟5种典型转速下三维滚筒内的碳球颗粒混合过程。分析研究滚筒内颗粒流态随时间的演化过程,展示不同颗粒流态下的颗粒混合结构特性。借助信息熵和新的混合指数,即差值函数,定量地研究滚筒转速对颗粒混合特性的影响。
关键词: 滚筒颗粒混合离散元方法信息熵
Influence of rotating velocity on particle mixing characteristics in a three-dimensional tumbler
ZHANG Ziwei1, GE Liang2, GUI Nan2, LI Zhenlin1, YANG Yang1
1. College of Mechanical and Transportation Engineering, China University of Petroleum-Beijing, Beijing 102249, China;
2. Institute of Nuclear and New Energy Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China


Abstract: The mixing processes of carbon spherical particles in 3-D tumbler at five typical rotating speeds are simulated by using the open source software OpenFOAM utilizing soft sphere model of discrete element method. The evolution of particle mixing is investigated, and the structural characteristics of particle mixing in different regimes are illustrated. Moreover, with the help of the information entropy and a series of new mixing indexes, which are the difference value functions, we quantitatively analyze the influence of rotating velocity on particle mixing characteristics.
Key words: rotating drumparticlemixingdiscrete element methodinformation entropy
在自然环境以及工业领域内,旋转滚筒是气固多相流中的一种典型形式,且因其受环境的影响小,被广泛应用于化工业中的物理和化学过程,如固体混合,颗粒干燥、冷却,煤块粉碎等各种从泥浆状到颗粒状的不同原料的过程工业[1]。因此,旋转滚筒中颗粒状材料混合的研究在过去几年内受到了充分的重视。对这种颗粒流体系统进行数值模拟和定量描述,对于加强颗粒体系微观动力学行为的规律性认识,和其相关工程领域优化操作条件,指导系统设计应用有着重要的理论和现实意义,但由于粒子间强烈且频繁的碰撞及粒子与转动容器壁面间的相互作用导致该过程难以分析[2]。然而研究分析特定条件下混合行为的影响因素的试验性工作是必不可少的,但是由于成本较高且实验结果难以记录等原因,实验只适用于有限情况下。相较而言,数值模拟是一种对具有各种固有物理特性的颗粒在不同条件下产生复杂物理现象进行更好分析的有效途径[3]
离散元法 (discrete element method, DEM) 被广泛地应用于模拟滚筒中颗粒的运动。已有很多研究人员使用DEM法研究二维和准二维滚筒[4-8],为了更接近于实际工程应用,近年来对于三维滚筒的研究逐渐增多。如Yang等[9]使用DEM法模拟三维滚筒中颗粒的运动,讨论颗粒运动活跃区和相对静止区的关系。Wightman等[10]使用DEM法对摇动及滚动圆柱形容器中颗粒流动和混合进行模拟,发现摇动对颗粒施加了时变扰动,显著增强颗粒混合,并通过实验验证了模拟结果。Sato等[11]采用DEM法模拟不同搅动转速下存在强剪切作用时三维转鼓混合器内的颗粒运动,研究表明颗粒动能可以较好地反映颗粒行为特性。Soni等[12]也使用DEM法模拟填充率高于50%的三维滚筒,发现填充率和颗粒尺寸相对于滚筒转速和几何结构对相对静止区的影响更大[12]
混合程度是描述和评价旋转滚筒中颗粒运动的一个非常重要的指标,而选取何种混合指数用以评价颗粒的混合程度也是很重要的。常用的评价函数包括Lacey法、Siiri?法、信息熵、配位数、颗粒尺度指数、平均高程法、最近相邻法、邻近距离法、径向分布函数或者这些方法的结合。如Siiri?等[13]提出Siiri?法来评价混合程度,这个方法基于一对颗粒的相对位置随着时间的变化情况。Ayeni等[14]使用基于配位数的信息熵研究不规则形状的滚筒中颗粒混合的情况。Gui等[5-8]对颗粒在圆筒及波形滚筒等不同边界条件下的运动和导热过程进行数值模拟和分析计算,并使用Lacey法、信息熵和径向分布函数分析滚筒操作参数和形状参数对混合伴随的导热过程及颗粒温度场的影响。不同的评价函数其性质有很大差别,在不同方面各有优劣。如Siiri?法复杂性高,受无量纲变量R和比例因子g影响很大,但是具有不受网格划分和颗粒种类变化影响的优良性质[13, 15]。而信息熵可以评价全局的混合程度,与其他混合指数的相容性好,这也导致其形式众多,如基于配位数的信息熵[14]、基于径向分布函数的信息熵[7]等,最为广泛使用的是基于局部浓度的信息熵[15],但它依赖于网格划分和颗粒分类。Wen等[15]对于各种混合指数进行评价和比较,评价指标有复杂度、可否评价多种颗粒多个方向上的混合程度,以及对参数、网格划分方式、颗粒分类方式的依赖度等。
本文借助开源软件OpenFOAM中的DEM软球模型模拟三维滚筒内的颗粒混合,通过新的评价函数对三维滚筒内颗粒混合程度进行研究,定量分析不同滚筒转速对于颗粒混合特性的影响。并将新的评价函数与传统的信息熵方法进行对比验证。
1 数值模型介绍根据牛顿第二定律,DEM完整的控制方程包含颗粒平移运动和颗粒旋转运动两部分,控制方程表达式[16]为:
${m_i}\frac{{{\text{d}}{v_i}}}{{{\text{d}}t}} = \sum\limits_j {F_{ij}^c + F_i^g} ,$ (1)
${I_i}\frac{{{\text{d}}{w_i}}}{{{\text{d}}t}} = \sum\limits_j {{M_{ij}}} ,$ (2)
式 (1) 中:mivi分别为颗粒的质量和速度;FijcFig分别为颗粒接触力和颗粒所受重力。式 (2) 中:Ii为颗粒的转动惯量;wiMij分别为颗粒的角速度和颗粒接触力的转矩。
在Tsuji提出的非线性黏弹性模型[17]中,颗粒接触力的法向力由弹性排斥 (弹簧) 和黏性耗散 (阻尼器) 两部分组成,其公式为
${\mathit{\boldsymbol{F}}^n} = \mathit{\boldsymbol{F}}_{{\rm{et}}}^n + \mathit{\boldsymbol{F}}_{{\rm{diss}}}^n = - {k^n}{\xi ^{3/2}} - {\gamma ^n}\dot \xi {\xi ^{1/4}},$ (3)
其中:FetnFdissn分别代表弹性排斥和黏性耗散;ξ为颗粒碰撞的法向重叠量;$ \dot{\xi }$为颗粒法向瞬时速度;kn为弹性排斥力中模拟弹簧振子的刚度系数;γn为黏性耗散力中模拟阻尼器的阻尼系数。非线性黏弹性模型是目前使用最广泛也最成熟的法向力接触力模型之一。刚度系数kn的表达式[18]通过赫兹接触理论推导得出:
${k^n} = \frac{4}{3}{\left( {\frac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}}} \right)^{1/2}}{\left( {\frac{{1 - \lambda _1^2}}{{{E_1}}} + \frac{{1 - \lambda _2^2}}{{{E_2}}}} \right)^{ - 1}},$ (4)
式中:R为碰撞颗粒的半径;E为碰撞颗粒的杨氏模量;λ为碰撞颗粒的泊松比。赫兹理论中假设碰撞颗粒表面光滑、接触面为椭球面、不考虑接触面摩擦以及形变为小形变。关于切向接触力模型,本文采取切向力的线性黏弹性模型[19]
${\mathit{\boldsymbol{F}}^t} = \mathit{\boldsymbol{F}}_{{\rm{et}}}^t + \mathit{\boldsymbol{F}}_{{\rm{diss}}}^t = - {k^t}\beta - {\gamma ^t}\dot \beta ,$ (5)
式中:β为颗粒碰撞的切向重叠量;$ \dot{\beta }$为颗粒碰撞的切向速度;切向刚度系数的处理方法与法向刚度系数一致。
考虑到颗粒与壁面发生滑动的情况,当切向力大于动摩擦力时[20]
${\mathit{\boldsymbol{F}}^t} = \mu {\mathit{\boldsymbol{F}}^n},$ (6)
其中,μ为液体颗粒与壁面间的摩擦系数。
本文所使用的DEM模型已经在之前的论文[2]中被验证了。
2 模拟工况及函数定义2.1 模拟工况本文分别模拟5种典型转速下的颗粒运动,即ω=0.5π、1.0π、2.0π、3.0π、4.0π rad/s,模拟参数见表 1。不同速度的初始状况相同,模拟过程采用统一的滚筒尺寸,滚筒半径为0.8 m,截面圆心坐标为原点,z向厚度为0.6 m,所采取的研究思路为:
Table 1
表 1 数值模拟参数Table 1 Simulation parameters
参数 取值
颗粒直径/m dp=0.03
颗粒数量/个 Np=18 000
密度/(kg/m3) ρp=1 600
颗粒泊松比 λp=0.35
壁面泊松比 λw=0.23
弹性恢复系数 e=0.9
摩擦系数 γ=0.3
颗粒杨氏模量/GPa Ep=0.2
壁面杨氏模量/GPa Ew=10
时间步长/s Δt=1×10-6
模拟时长/s T=20
滚筒旋转速度/(rad/s) 0.5π、1.0π、2.0π、3.0π、4.0π

表 1 数值模拟参数Table 1 Simulation parameters

1) 首先,初始化模拟。先保持滚筒静止,让颗粒在滚筒内自由下落,堆积在滚筒的下半部。
2) 然后定义一个垂直于x轴的oyz平面,将滚筒内的颗粒分为两部分,分别标记颗粒球心位于x=0左右两边为黑颗粒 (a) 和白颗粒 (b),如图 1所示。然后滚筒以设定好的速度开始旋转。
Fig. 1
Download: JPG
larger image

图 1 初始状态t=0 s时颗粒分布

Fig. 1 Particle distribution at initial time t=0 s

2.2 评价函数我们在之前的研究中已经使用Lacey法、信息熵和径向分布函数等混合指数[5-8],而本文在评估颗粒混合时使用新的评估函数,即差值函数,定义如下式:
$\left\{ \begin{gathered} {x_{{\rm{ab}}}} = \frac{{\sum\limits_{i = 1}^{{N_{\rm{a}}}} {{x_{{\rm{a}},i}}} }}{{{N_{\rm{a}}}}} - \frac{{\sum\limits_{j = 1}^{{N_{\rm{b}}}} {{x_{{\rm{b}},j}}} }}{{{N_{\rm{b}}}}} \hfill \\ {y_{{\rm{ab}}}} = \frac{{\sum\limits_{i = 1}^{{N_{\rm{a}}}} {{y_{{\rm{a}},i}}} }}{{{N_{\rm{a}}}}} - \frac{{\sum\limits_{j = 1}^{{N_{\rm{b}}}} {{y_{{\rm{b}},j}}} }}{{{N_{\rm{b}}}}} \hfill \\ \end{gathered} \right.,$ (7)
$\left\{ \begin{gathered} {u_{{\text{ab}}}} = \frac{{\sum\limits_{i = 1}^{{N_{\text{a}}}} {{u_{{\text{a}},i}}} }}{{{N_{\text{a}}}}} - \frac{{\sum\limits_{j = 1}^{{N_{\text{b}}}} {{u_{{\text{b}},j}}} }}{{{N_{\text{b}}}}} \hfill \\ {v_{{\text{ab}}}} = \frac{{\sum\limits_{i = 1}^{{N_{\text{a}}}} {{v_{{\text{a}},i}}} }}{{{N_{\text{a}}}}} - \frac{{\sum\limits_{j = 1}^{{N_{\text{b}}}} {{v_{{\text{b}},j}}} }}{{{N_{\text{b}}}}} \hfill \\ \end{gathered} \right.,$ (8)
$\left\{ \begin{gathered} {R_{{\rm{ab}}}} = \left[ {{{\left( {\frac{{\sum\limits_{i = 1}^{{N_{\rm{a}}}} {{x_{{\rm{a}},i}}} }}{{{N_{\rm{a}}}}} - \frac{{\sum\limits_{j = 1}^{{N_{\rm{b}}}} {{x_{{\rm{b}},j}}} }}{{{N_{\rm{b}}}}}} \right)}^2} + \left( {\frac{{\sum\limits_{i = 1}^{{N_{\rm{a}}}} {{y_{{\rm{a}},i}}} }}{{{N_{\rm{a}}}}} - } \right.} \right. \hfill \\ {\left. {{{\left. {\frac{{\sum\limits_{j = 1}^{{N_{\rm{b}}}} {{y_{{\rm{b}},j}}} }}{{{N_{\rm{b}}}}}} \right)}^2} + {{\left( {\frac{{\sum\limits_{i = 1}^{{N_{\rm{a}}}} {{z_{{\rm{a}},i}}} }}{{{N_{\rm{a}}}}} - \frac{{\sum\limits_{j = 1}^{{N_{\rm{b}}}} {{z_{{\rm{b}},j}}} }}{{{N_{\rm{b}}}}}} \right)}^2}} \right]^{\frac{1}{2}}} \hfill \\ {U_{{\rm{ab}}}} = \left[ {{{\left( {\frac{{\sum\limits_{i = 1}^{{N_{\rm{a}}}} {{u_{{\rm{a}},i}}} }}{{{N_{\rm{a}}}}} - \frac{{\sum\limits_{i = 1}^{{N_{\rm{b}}}} {{u_{{\rm{b}},j}}} }}{{{N_{\rm{b}}}}}} \right)}^2} + \left( {\frac{{\sum\limits_{i = 1}^{{N_{\rm{a}}}} {{v_{{\rm{a}},i}}} }}{{{N_{\rm{a}}}}} - } \right.} \right. \hfill \\ {\left. {{{\left. {\frac{{\sum\limits_{j = 1}^{{N_{\rm{b}}}} {{v_{{\rm{b}},j}}} }}{{{N_{\rm{b}}}}}} \right)}^2} + {{\left( {\frac{{\sum\limits_{i = 1}^{{N_{\rm{a}}}} {{w_{{\rm{a}},i}}} }}{{{N_{\rm{a}}}}} - \frac{{\sum\limits_{j = 1}^{{N_{\rm{b}}}} {{w_{{\rm{b}},j}}} }}{{{N_{\rm{b}}}}}} \right)}^2}} \right]^{\frac{1}{2}}} \hfill \\ \end{gathered} \right.,$ (9)
上式中:下标a、b分别代表颗粒种类的编号,NaNb分别代表a、b颗粒的个数;xyz分别代表颗粒位置坐标;uvw则分别为xyz方向的速度;xabyabuabvabRabUab分别定义为a,b两种颗粒在x方向的位置平均差值、y方向的位置平均差值,x方向的速度平均差值、y方向的速度平均差值,平均位置差和平均速度差。
差值函数的物理意义是颗粒a、b在某一方向上平均位置或速度的差值。其值越接近于0,说明在这个方向上的混合程度越好。
为了对比验证差值函数的正确性,本文引入信息熵函数。类似于热力学熵描述分子状态混乱程度,香农信息熵可以用来描述信源的不确定度[21]。信息熵的值与混合程度呈正相关。因此,信息熵被广泛应用于表征颗粒混合程度从而量化分析颗粒混合程度与滚筒转速、混合时间的关系[5-6, 8, 14, 22]。如前言所述,信息熵形式众多,为了对比验证本文提出的新的评价函数,采用基于局部浓度信息熵[23-26],形式如下:
$\overline {{S_n}} = \sum\limits_i {\left( {{\varepsilon _{{\text{a}},i}}{{\log }_2}{\varepsilon _{{\text{a}},i}} + {\varepsilon _{{\text{b}},i}}{{\log }_2}{\varepsilon _{{\text{b}},i}}} \right)} \frac{1}{{{S_0}}}\frac{{{N_{{\text{cell,}}i}}}}{{{N_{\text{p}}}}},$ (10)
其中εa, iεb, i分别表示在第i个三维网格内的ab颗粒浓度,即a、b颗粒个数占该网格内颗粒数的比例,由$ {{\varepsilon }_{\text{a, }i}}=\frac{{{n}_{\text{a, }i}}}{{{n}_{\text{a, }i}}+{{n}_{\text{b, }i}}}, {{\varepsilon }_{\text{b, }i}}=\frac{{{n}_{\text{b, }i}}}{{{n}_{\text{a, }i}}+{{n}_{\text{b, }i}}}$求得。S0Ncell, iNp分别代表混合情况最好时的信息熵、第i个网格中的颗粒数和滚筒中的总颗粒数。
3 模拟结果和分析3.1 定性分析图 2显示转速为ω=1.0π rad/s不同时刻的颗粒混合情况。从图中可以看出,混合时颗粒分为流动表层和静态基底,在流动表层和静态基底之间有一个速度梯度较大的剪切层[27],因此存在强烈的剪切作用,所以黑白颗粒间的混合界面不断变形,之后随之出现复杂的细节并形成多离散的层次结构。混合界面随着时间的推移不断发展为愈加错综复杂的结构,混合界面的层次结构具有分形几何体的特性。这与之前的研究[2, 8]是相符的。回顾及参考圆形滚筒内颗粒混合过程及流态,颗粒混合流态一般随转速增加出现6种不同流态的过渡:滑移 (slipping),塌落 (slumping),滚动 (rolling),小瀑布 (cascading),大瀑布 (cataracting),离心 (centrifuging)[28]
Fig. 2
Download: JPG
larger image

图 2 ω=1.0π (rad/s) 滚筒内颗粒随时间的演化

Fig. 2 Snapshots of particle motion inrotating tumbler at ω=1.0π rad/s

一般而言,回转混合体不在过低及过高的转速,即滑移和离心流态下工作。其中,离心态是因为边界转速过高,颗粒之间由静摩擦产生的作用力已无法维持其整体与边界相同的转速旋转,因此,在颗粒与壁面之间将发生相对滑动。同时,颗粒分布紧贴壁面,形成环形颗粒分布形态。
因此为讨论滚筒转速对颗粒混合的影响,图 3展示转速分别为0.5π,1.0π,2.0π,3.0π,4.0π rad/s旋转5 s时颗粒混合情况的比较。从图 3可以看出不同转速下呈现不同的混合状态。对比图 3(a)图 3(b)可以发现,在转速不高,旋转时间相同时,转速更快的颗粒混合更加充分,这表明在转速不高的范围内,转速的提高可加速颗粒混合过程。继续对比图 3(c)3(d)3(e),当转速逐渐增加,颗粒流态逐渐由瀑布流态向离心态过渡。即便同为离心态,图 3(d)3(e)中颗粒分布的环形也有所不同,速度更大的情况下,颗粒形成的“颗粒环”左右厚度更加均匀,从顶端落下的颗粒相对较少,此时已经无法从直观上定性分辨颗粒的混合程度,因此引入评估颗粒混合的函数。
Fig. 3
Download: JPG
larger image

图 3 不同转速旋转5 s颗粒混合情况

Fig. 3 Snapshots of particle mixing with differentrotate speeds at moment t=5 s

3.2 差值函数分析基于差值函数的物理性质,从图 4(a)~4(d)可以看出,随着时间的推移,不同转速下的差值函数xabyabuabvab值越来越接近于0,在经过一段时间的混合后进入稳定阶段,最终稳定在0值附近震荡。速度越快,到达稳定阶段前所需的时间越短。这说明,随着滚筒的旋转,不同转速工况的混合程度逐渐增加,最终达到当前流态对应的极限发展状态。且到达极限发展状态的时间与速度呈负相关。而震荡的幅度与流态有关,当颗粒在滚动滑落的流态时,不同速度下的震荡幅值相近。而当颗粒运动进入离心态时,震荡幅度急剧增加,速度越大幅度越大,呈现明显的周期性特征。这个周期性与之前的研究相符合[8]。这是因为滚筒内颗粒混合是具有周期性的物理过程:静态基底内的颗粒沿壁面从右侧上升,经过上侧进入流动层,随流动层滑落至左下侧,再经由左下侧进入静态基底,如此往复循环。在没有达到离心态时,不同速度下的静态基底和流动表层之间距离区别不大,而当速度逐渐增大颗粒运动进入离心态时,颗粒紧贴壁面形成环状,流动表层的颗粒运动减少,静态基底和流动表层之间的距离也随之急剧减小,速度越大厚度越小,也因此导致了由滚筒旋转周期性变化引发的震荡幅度的急剧增加。而其值的震动幅度在稳定阶段之后衰减很小甚至不发生衰减,说明在高速离心态下颗粒之间基本不发生相对运动。与xabyabuabvab不同,RabUab评价的是所有颗粒的混合程度。但其也具有值越趋近于0,对应的混合情况越好的特性。
Fig. 4
Download: JPG
larger image

图 4 差值函数

Fig. 4 Difference value functions of particles

图 4(e)4(f)所示,不同速度下的RabUab皆随时间震荡递减,在速度没有达到离心态之前,RabUab随时间的推移,最终递减至趋近于0,而当颗粒运动状态为离心态时,RabUab随时间演化递减至一定值附近。而达到最终的稳定状态的时间和转速呈负相关,这与速度和位置差值的分析结果一致。这说明离心态时,其最终的混合情况是差于其他情况的。这是因为滚筒的旋转是逆时针方向,在滚筒初始旋转的时候,在左边的a颗粒不仅受到自身重力作用,还受到b颗粒的挤压阻碍运动,而与之相反的是b颗粒受到来自a颗粒的推动作用促进颗粒运动,因此在初始阶段,运动到相同位置的a,b颗粒的运动速度大小会有所区别。然而在没达到离心态时,随着时间的变化,颗粒混合逐渐演化,初始位置导致的差异逐渐减小以至于消失。但若滚筒速度过大以至于颗粒运动达到离心态,此时处于静态基底状态的颗粒增多,流动表层与静态基底的剪切作用削弱甚至消失,颗粒相对运动减缓甚至是停止的状态,此时因初始位置导致的差异无法再随着时间变化而减小,故趋近于一个较初始值小的定值。
3.3 信息熵分析为了对比验证差值函数的正确性,我们还计算了基于局部浓度的信息熵。局部浓度信息熵能够量化三维空间上颗粒的混合程度,其值与混合程度成正比,其斜率即为混合的速率。由图 5可知,随着时间的推移,混合程度逐渐增加,并且最终达到稳定值,即极限发展状态,并且滚筒速度越快,信息熵的值稳定得越快,即达到极限发展状态所需的时间越短。这都与差值函数的分析相符。还可以观察到信息熵的斜率与滚筒速度大小正相关,这说明滚筒速度越快,初始混合的速率越快。当滚筒速度较大时 (ω=3.0π rad/s,ω=4.0π rad/s),其稳定时的信息熵小于滚筒速度较小时的信息熵,这表明颗粒未充分混合就进入离心态,验证了前文描述的进入离心态后颗粒之间几乎不再发生相对运动,所以其极限发展状态的混合情况差于非离心态的情况。从而验证差值函数可以评价颗粒混合情况。
Fig. 5
Download: JPG
larger image

图 5 基于局部浓度的信息熵

Fig. 5 Information entropy based on local concentration

信息熵可以评价颗粒整体混合情况,但是计算较复杂,受到网格划分的影响较大[15]。与之相比较,差值函数的计算更为简单,不依赖于网格划分,而且可以判断不同方向上以及整体颗粒的混合情况。
4 总结本文使用DEM的软球模型对于三维旋转滚筒中颗粒的运动进行模拟,并提出新的评价函数,即差值函数。得出如下结论:
1) 滚筒内的颗粒混合是呈周期性变化的,并且颗粒混合过程存在着该工况下充分发展的极限。本文研究的工况中,在其他条件相同情况下,决定颗粒充分混合的极限状态最重要的因素是颗粒流态,颗粒流态取决于颗粒速度,而颗粒速度受到滚筒速度的影响。非离心流态下颗粒混合极限状态优于离心流态下的颗粒混合极限状态。在颗粒流态达到离心态之后,颗粒基本不发生混合,这说明离心态对颗粒混合起阻碍作用,在实际工业上,应尽量避免滚筒速度过大导致颗粒呈离心态流动。
2) 其次决定当前颗粒混合程度的因素为混合时间,其他条件相同时混合时间越长,颗粒混合程度越高;而且颗粒混合存在充分混合的极限状态,在达到该状态后,滚筒继续转动将失去意义。在工业应用中,在达到该状态后应停止滚筒以节省能源。
3) 与传统的评价颗粒混合程度的信息熵函数进行验证比较,验证了差值函数可以评价混合程度,并且具有计算更为简单、不依赖于网格划分、且可以判断不同方向以及整体颗粒混合情况的优点。
参考文献
[1] Boateng A A. Rotary kilns:transport phenomena and transport processes[M].Burlington: Butterworth-Heinemann, 2008.
[2] 桂南.复杂两相流动中颗粒碰撞的DEM-LES/DNS耦合模拟研究[D].杭州:浙江大学, 2010.
[3] Vargas W L, McCarthy J J. Heat conduction in granular materials[J].AIChE Journal, 2001, 47(5):1052–1059.DOI:10.1002/(ISSN)1547-5905
[4] Arntz M, Den Otter W K, Briels W J, et al. Granular mixing and segregation in a horizontal rotating drum:a simulation study on the impact of rotational speed and fill level[J].AIChE Journal, 2008, 54(12):3133–3146.DOI:10.1002/aic.v54:12
[5] 葛良, 桂南, 徐文凯, 等. 波形滚筒内颗粒混合和导热分布形态特性的研究[J].中国科学:技术科学, 2014(1):62–70.
[6] Gui N, Fan J. Numerical study of heat conduction of granular particles in rotating wavy drums[J].International Journal of Heat and Mass Transfer, 2015, 84:740–751.DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.01.064
[7] Gui N, Yang X, Tu J, et al. Numerical simulation and analysis of particle mixing and conduction in wavy drums[J].Drying Technology, 2016, 34(1):91–104.DOI:10.1080/07373937.2015.1025140
[8] Gui N, Fan J R, Cen K F. A macroscopic and microscopic study of particle mixing in a rotating tumbler[J].Chemical Engineering Science, 2010, 65(10):3034–3041.DOI:10.1016/j.ces.2010.01.023
[9] Yang S, Cahyadi A, Wang J, et al. DEM study of granular flow characteristics in the active and passive regions of a three-dimensional rotating drum[J].AIChE Journal, 2016, 62(11):3874–3888.DOI:10.1002/aic.v62.11
[10] Wightman C, Moakher M, Muzzio F J, et al. Simulation of flow and mixing of particles in a rotating and rocking cylinder[J].AIChE journal, 1998, 44(6):1266–1276.DOI:10.1002/aic.v44:6
[11] Sato Y, Nakamura H, Watano S. Numerical analysis of agitation torque and particle motion in a high shear mixer[J].Powder Technology, 2008, 186(2):130–136.DOI:10.1016/j.powtec.2007.11.028
[12] Soni R K, Mohanty R, Mohanty S, et al. Numerical analysis of mixing of particles in drum mixers using DEM[J].Advanced Powder Technology, 2016, 27(2):531–540.DOI:10.1016/j.apt.2016.01.016
[13] Siiri? S, Yliruusi J. Determining a value for mixing:mixing degree[J].Powder Technology, 2009, 196(3):309–317.DOI:10.1016/j.powtec.2009.08.009
[14] Ayeni OO, Wu CL, Joshi JB, et al. A discrete element method study of granular segregation in non-circular rotating drums[J].Powder Technology, 2015, 283:549–560.DOI:10.1016/j.powtec.2015.06.038
[15] Wen Y, Liu M, Liu B, et al. Comparative study on the characterization method of particle mixing index using DEM method[J].Procedia Engineering, 2015, 102:1630–1642.DOI:10.1016/j.proeng.2015.01.299
[16] Ardekani A M, Rangel R H. Numerical investigation of particle-particle and particle-wall collisions in a viscous fluid[J].Journal of fluid mechanics, 2008, 596:437–466.
[17] Tsuji Y, Tanaka T, Ishida T. Lagrangian numerical simulation of plug flow of cohesionless particles in a horizontal pipe[J].Powder technology, 1992, 71(3):239–250.DOI:10.1016/0032-5910(92)88030-L
[18] Mishra B K. A review of computer simulation of tumbling mills by the discrete element method:part Ⅰ-Contact mechanics[J].International journal of mineral processing, 2003, 71(1):73–93.
[19] Mishra BK. A review of computer simulation of tumbling mills by the discrete element method:Part Ⅱ-Practical applications[J].International Journal of Mineral Processing, 2003, 71(1):95–112.
[20] Weerasekara N S, Powell M S, Cleary P W, et al. The contribution of DEM to the science of comminution[J].Powder technology, 2013, 248:3–24.DOI:10.1016/j.powtec.2013.05.032
[21] Shannon C E, Weaver W. The mathematical theory of communication[M].Urbana, Illinois: University of Illinois Press, 1949.
[22] Maione R, De Richter S K, Mauviel G, et al. DEM investigation of granular flow and binary mixture segregation in a rotating tumbler:influence of particle shape and internal baffles[J].Powder Technology, 2015, 286:732–739.DOI:10.1016/j.powtec.2015.09.011
[23] Lai F S, Fan L T. Application of a discrete mixing model to the study of mixing of multicomponent solid particles[J].Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development, 1975, 14(4):403–411.
[24] Schutyser M A I, Weber F J, Briels W J, et al. Three-dimensional simulation of grain mixing in three different rotating drum designs for solid-state fermentation[J].Biotechnology and Bioengineering, 2002, 79(3):284–294.DOI:10.1002/(ISSN)1097-0290
[25] Schutyser M A I, Padding J T, Weber F J, et al. Discrete particle simulations predicting mixing behavior of solid substrate particles in a rotating drum fermenter[J].Biotechnology and bioengineering, 2001, 75(6):666–675.DOI:10.1002/(ISSN)1097-0290
[26] Masiuk S, Rakoczy R. The entropy criterion for the homogenisation process in a multi-ribbon blender[J].Chemical Engineering and Processing:Process Intensification, 2006, 45(6):500–506.DOI:10.1016/j.cep.2005.11.008
[27] Metcalfe G, Shinbrot T, McCarthy JJ, et al. Avalanche mixing of granular solids[J]. 1995:39-41.
[28] Mellmann J. The transverse motion of solids in rotating cylinders:forms of motion and transition behavior[J].Powder Technology, 2001, 118(3):251–270.DOI:10.1016/S0032-5910(00)00402-2


闂傚倸鍊风粈浣虹礊婵犲倴缂氱憸鏃堛€侀弽顓炲耿婵$偟绮弫鐘绘⒑闁偛鑻晶鎾煟閹垮啫浜扮€规洖澧庨幑鍕姜閺夋寧鐎抽梻鍌欑窔閳ь剛鍋涢懟顖涙櫠娴煎瓨鐓曢柣妯荤叀閸欏嫮鈧娲忛崹鑺ヤ繆閸洖鐐婇柕濞垮労娴兼洟姊洪懡銈呮瀾闁荤喆鍎抽埀顒佸嚬閸欏啫顕i幎钘夐唶闁靛濡囬崢閬嶆⒑瑜版帒浜伴柛鎾寸懇閵嗗啫鈻庨幋鐘碉紲闂佸憡鐟﹂敋鐎规挸妫涢埀顒冾潐濞插繘宕濋幋锕€鏋侀柟鍓х帛閺呮悂鏌ㄩ悤鍌涘闂傚倸鍊烽悞锔锯偓绗涘懐鐭欓柟杈鹃檮閸庢柨鈹戦崒姘暈闁稿鍠愮换娑㈠箣濞嗗繒浠肩紒缁㈠幐閸嬫捇姊虹拠鏌ヮ€楁繝鈧潏銊﹀弿閻庨潧鎽滄稉宥嗐亜閺嶎偄浠﹂柣鎾存礃缁绘盯宕卞Ο鍝勵潕婵犫拃灞藉缂佺粯绻堥崺鈧い鎺戝缁犮儲銇勯弮鈧崕鍐茬暦閵夈儮鏀介柣鎰级椤ョ偤鎮介婊冧槐濠碘€崇埣椤㈡洟鏁傞悾灞藉箰闂備胶枪閺堫剛绮欓幘璇茬疇闁糕剝鐟﹂崑鏍ㄧ箾閸℃ɑ灏伴柣鎾存礃娣囧﹪顢涘▎鎺濆妳闂佺ǹ瀛╅崹鍦閹捐纾兼慨妯哄悑妤旈梻渚€鈧偛鑻晶瀛樼箾娴e啿鍚樺☉妯锋闁靛繆鈧厖鍑芥繝鐢靛Т閿曘倝鎮ф繝鍥х柧妞ゆ帒瀚悡銉╂煟閺囩偛鈧湱鈧熬鎷�
相关话题/信息 运动 过程 颗粒 图片

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 细颗粒物撞击荷电液滴的研究
    左子文,王军锋,霍元平,许荣斌江苏大学能源与动力工程学院,江苏镇江2120132016年04月18日收稿;2016年05月17日收修改稿基金项目:国家自然科学基金(51376084)资助通信作者:王军锋,E-mail:wangjunfeng@ujs.edu.cn摘要:利用设计的实验装置研究了颗粒和颗 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-25
  • 微小颗粒在多孔介质中运移的实验研究
    雷海燕1,崔明杰1,戴传山1,李琪21.天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室,天津300072;2.东北电力大学,吉林吉林1320122016年04月18日收稿;2016年09月28日收修改稿基金项目:国家自然科学基金(51306130和41574176)资助通信作者:雷海燕,E-mail:l ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-25
  • 空气中相位板调制下的飞秒激光成丝过程
    张肖玲,奚婷婷中国科学院大学物理科学学院,北京1014082016年05月03日收稿;2016年05月17日收修改稿基金项目:中国科学院青年创新促进会项目(2014143)资助通信作者:奚婷婷,E-mail:ttxi@ucas.ac.cn摘要:对均匀和非均匀分布的两种相位板调制下飞秒激光成丝过程进行 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-25
  • DNA与B-PDEAEA自组装过程的分子动力学模拟
    黄须啟,李晓毅中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京1000492017年04月10日收稿;2017年05月19日收修改稿基金项目:国家自然科学基金(21274164)和973项目(2014CB931900)资助通信作者:李晓毅,E-mail:lixy@ucas.ac.cn摘要:通过分子动力学模 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-25
  • 热斗篷结构调控传输过程的绕流偏角特性
    许国强1,张昊春1,马超1,许玉婷2,张晨旭1,31.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,哈尔滨150001;2.中国核动力研究设计院,成都610213;3.哈尔滨电气股份有限公司,哈尔滨1500282017年04月26日收稿;2017年08月31日收修改稿基金项目:国家自然科学基金委创新研究群体(5 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-25
  • 新型水溶性AgBiS2纳米颗粒在光热、放射治疗与活体成像中的应用
    陈一伟,彭爱东中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京1000492018年5月21日收稿;2018年6月18日收修改稿基金项目:国家自然科学基金(31571015)资助通信作者:彭爱东,E-mail:paidong@ucas.ac.cn摘要:贵金属纳米材料与高Z元素纳米材料都是生物无机材料领域的 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-25
  • 基于葵花8号卫星数据的气溶胶反演算法及其在雾霾过程监测中的应用
    牛晓君1,唐家奎1,张自力2,崔林丽3,幸炜鹏1,宋艺11.中国科学院大学资源与环境学院,北京100049;2.浙江省环境监测中心,杭州310015;3.上海市气象科学研究所,上海2000302018年3月22日收稿;2018年5月22日收修改稿基金项目:中国科学院战略性先导科技专项资助(XDA20 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-25
  • 小麦炭化过程中质量和颜色变化的实验模拟
    苏鑫,李玉梅,谷永建中国科学院大学地球与行星科学学院,北京100049;中国科学院计算地球动力学重点实验室,北京100049;中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029;中国科学院大学测试中心分子化石实验室,北京1000492018年2月9日收稿;2018年4月18日收修改稿基金项目:国家自然 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-25
  • 城市功能区语义信息挖掘与遥感分类
    李娅1,2,刘亚岚1,任玉环1,王智灏1,2,曲畅31.中国科学院遥感与数字地球研究所,北京100101;2.中国科学院大学,北京100049;3.北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所,北京1008712017年10月24日收稿;2018年1月19日收修改稿基金项目:国家自然科学基金青 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-25
  • 中国北方农牧交错带草本植物δ15N梯度变化及其对环境信息的指示
    刘贤赵1,2,张勇1,宿庆3,李振国1,冯腾1,宋焱11.湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭411201;2.中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京210000;3.湖南科技大学生命科学学院,湖南湘潭4112012017年7月24日收稿;2017年11月30日收修 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-25
闂傚倸鍊烽懗鍫曞箠閹剧粯鍋ら柕濞炬櫅缁€澶愭煙閻戞ɑ鈷愰悗姘煼閺岋綁寮崒姘闁诲孩纰嶅畝鎼佸蓟濞戞ǚ鏋庣€广儱鎳庢慨搴ㄦ⒑鏉炴媽顔夐柡鍛█楠炲啰鎹勭悰鈩冾潔闁哄鐗冮弲娑氭暜閵娧呯=濞达絼绮欓崫铏圭磼鐠囪尙澧曢柣锝呭槻椤繄鎹勯崫鍕偓鍧楁⒑閸濆嫭鍌ㄩ柛銊ヮ煼瀹曪綁骞囬悧鍫㈠幗闂佺粯锚瀵爼骞栭幇顒夌唵鐟滃瞼鍒掑▎鎾虫槬闁靛繈鍊栭崵鍐煃閸濆嫬鈧悂鎯冮锔解拺闁告稑锕ユ径鍕煕閹炬潙鍝洪柟顔斤耿楠炲洭鎮ч崼姘闂備礁鎲¢幐鍡涘礃瑜嶉ˉ姘舵⒑濮瑰洤鐒洪柛銊ゅ嵆椤㈡岸顢橀悢渚锤闂佸憡绋戦敃銉х礊閸ャ劊浜滈柟鎵虫櫅閻忊晜顨ラ悙宸剶婵﹥妞藉畷妤呮偂鎼粹€承戦梻浣规偠閸ㄨ偐浜搁鍫澪﹂柟鎵閺呮悂鏌ㄩ悤鍌涘40%闂傚倸鍊风粈浣革耿鏉堚晛鍨濇い鏍仜缁€澶愭煛瀹ュ骸骞栭柛銊ュ€归幈銊ノ熼崸妤€鎽甸柣蹇撶箰鐎涒晠骞堥妸銉庣喖宕归鎯у缚闂佽绻愬ù姘椤忓牆钃熼柕濞垮劗濡插牓鏌ц箛锝呬簻妞ゅ骏鎷�
闂傚倸鍊峰ù鍥綖婢跺顩插ù鐘差儏缁€澶屸偓鍏夊亾闁逞屽墰閸掓帞鎷犲顔兼倯闂佹悶鍎崝宀勬儍椤愨懇鏀芥い鏃囶潡瑜版帒鏄ラ柡宥庡亗閻掑﹥銇勮箛鎾跺闁绘挻绋戦…璺ㄦ崉閻氭潙浼愰梺鍝勬閸犳劗鎹㈠☉娆忕窞婵☆垰鎼猾宥嗙節绾版ê澧查柟绋垮暱閻g兘骞掗幋鏃€鏂€闂佸綊鍋婇崜姘额敊閺囩偐鏀介柣鎰▕閸ょ喎鈹戦姘煎殶缂佽京鍋ら崺鈧い鎺戝閻撳繘鏌涢埄鍐炬當闁哄棴绲块埀顒冾潐濞测晝绱炴笟鈧妴浣糕槈閵忊€斥偓鐑芥煃鏉炵増顦峰瑙勬礀閳规垿顢欓惌顐簽婢规洟顢橀悩鍏哥瑝闂佸搫绋侀悘鎰版偡閹靛啿鐗氶梺鍛婃处閸嬪棝顢栭崟顒傜閻庣數枪瀛濋梺缁橆殔缁绘帒危閹版澘绫嶉柛顐g箘椤撴椽姊虹紒妯忣亪鎮樺璺虹畾闁挎繂顦伴埛鎺戙€掑顒佹悙濞存粍绻堥弻锛勪沪鐠囨彃顬嬪┑鐐叉閸ㄤ粙骞冨▎鎴斿亾閻㈢數銆婇柡瀣墵濮婅櫣绱掑Ο铏逛桓闁藉啴浜堕弻鐔兼偪椤栨瑥鎯堢紓浣介哺鐢€愁嚕椤曗偓閸┾偓妞ゆ帒瀚崑锟犳煥閺冨倸浜鹃柡鍡樼矌閹叉悂鎮ч崼婵堫儌閻庤鎸风欢姘跺蓟濞戔懇鈧箓骞嬪┑鍥╁蒋闂備礁鎲¢懝楣冨箠鎼淬劍绠掗梻浣稿悑缁佹挳寮插☉婧惧彺闂傚倷绶氶埀顒傚仜閼活垱鏅堕鐐粹拺闁兼亽鍎遍埛濂濆┑鐘垫暩閸嬬偛岣垮▎鎾宠Е閻庯綆鍠楅崵灞轿旈敐鍛殭缂佺姷鍠栭弻鐔煎箚閻楀牜妫勯梺璇茬箺濞呮洜鎹㈠┑瀣瀭妞ゆ劧绲介弳妤冪磽娴f彃浜炬繝銏e煐閸旀牠鎮¢悢鍏肩厓鐟滄粓宕滃▎鎰箚濞寸姴顑嗛悡鏇㈡煃閸濆嫬鈧煤閹绢喗鐓涢悘鐐跺Г閸h銇勯锝囩畵闁伙絿鍏樺畷鍫曞煛閸愨晜鐦掗梻鍌欐祰瀹曞灚鎱ㄩ弶鎳ㄦ椽濡堕崼娑楁睏闂佺粯鍔曢幖顐︽嚋鐟欏嫨浜滈柟鐑樺灥閳ь剙缍婂畷鎴濐潨閳ь剟寮婚弴鐔虹鐟滃秶鈧凹鍣e鎶芥偐缂佹ǚ鎷洪梺鍛婄☉閿曘倗绮幒鎾茬箚妞ゆ劧绲鹃ˉ鍫熶繆椤愩垺鍤囬柛鈺嬬節瀹曘劑顢欓幆褍鍙婇梻鍌欒兌缁垶宕濋敃鍌氱婵炲棙鍔曠欢鐐碘偓骞垮劚椤︿即鎮″▎鎾村€垫繛鎴炵憽缂傛艾顭胯閸撶喖寮婚悢鍏煎剬闁告縿鍎宠ⅵ婵°倗濮烽崑娑㈡煀閿濆棔绻嗛柣鎴f鎯熼梺闈涱檧婵″洦绂嶅畡鎵虫斀闁绘劖娼欓悘锔芥叏婵犲嫭鍤€妞ゎ厼鐏濋~婊堝焵椤掑嫮宓侀柛鎰╁壆閺冨牆宸濇い鏃囧Г閻濐偊鏌f惔鈥冲辅闁稿鎹囬弻娑㈠箛椤撶偛濮㈠┑鐐茬墢閸嬫挾鎹㈠☉姘e亾閻㈢櫥褰掝敁閹惧墎纾界€广儰绀佹禍楣冩⒒娓氣偓濞佳兾涘Δ鍛柈闁圭虎鍠栫粻鐘绘煏韫囨洖啸闁哄棗顑夐弻鈩冨緞鎼淬垻銆婇梺璇″櫙閹凤拷40%闂傚倸鍊风粈浣革耿鏉堚晛鍨濇い鏍仜缁€澶愭煛瀹ュ骸骞栭柛銊ュ€归幈銊ノ熼幐搴c€愰弶鈺傜箞濮婅櫣绮欓幐搴㈡嫳缂備浇顕х粔鐟扮暦閻㈠憡鏅濋柍褜鍓熷﹢渚€姊虹紒妯兼噧闁硅櫕鍔楃划鏃堫敆閸曨剛鍘梺绯曞墲椤ㄥ懘寮抽悢鍏肩厵鐎瑰嫭澹嗙粔鐑樸亜閵忊埗顏堝煘閹达箑鐐婄憸婊勫閸℃稒鈷掑ù锝呮啞閹牓鏌eΔ浣虹煉鐎规洘绮岄埥澶愬閳ュ厖鎴锋俊鐐€栭悧妤冪矙閹炬眹鈧懘鎮滈懞銉ヤ化婵炶揪绲介幗婊堟晬瀹ュ洨纾煎璺猴功娴犮垽妫佹径瀣瘈鐟滃繑鎱ㄩ幘顔肩柈妞ゆ牜鍋涚粻姘舵煕瀹€鈧崑鐐烘偂閵夛妇绠鹃柟瀵稿€戦崷顓涘亾濮樺崬顣肩紒缁樼洴閹剝鎯旈埥鍡楀Ψ缂傚倷绀侀崐鍝ョ矓瑜版帇鈧線寮撮姀鐙€娼婇梺缁樶缚閺佹瓕鈪�9闂傚倸鍊烽懗鍫曘€佹繝鍥ф槬闁哄稁鍓欑紞姗€姊绘笟鈧埀顒傚仜閼活垱鏅堕鈧弻娑欑節閸愨晛鈧劙鏌熼姘殻濠殿喒鍋撻梺闈涚墕閹虫劙藝椤愶附鈷戠紒顖涙礀婢у弶绻涢懠顒€鏋涢柟顕嗙節閸╋繝宕ㄩ瑙勫闂備礁鎲¢幐鍡涘礃瑜嶉ˉ姘舵⒑濮瑰洤鐒洪柛銊╀憾楠炴劙鎼归锛勭畾闁诲孩绋掕摫濠殿垱鎸抽幃宄扳枎韫囨搩浠奸梻鍌氬亞閸ㄨ泛顫忛搹瑙勫厹闁告侗鍨伴悧姘舵⒑缁嬪潡顎楃€规洦鍓熷﹢浣糕攽椤斿浠滈柛瀣崌閺岀喖顢欓妸銉︽悙闁绘劕锕弻宥夊传閸曨偅娈查梺璇″灲缂嶄礁顫忓ú顏勭閹艰揪绲哄Σ鍫ユ⒑閸忓吋銇熼柛銊ф暬婵$敻骞囬弶璺紲闂佺粯鍔樼亸娆撍囬锔解拺闁告繂瀚峰Σ瑙勩亜閹寸偟鎳囩€规洘绻堝畷銊р偓娑欋缚閸樻悂鎮楃憴鍕鞍闁告繂閰e畷鎰板Χ婢跺﹦鏌堥梺鍓插亖閸庢煡鎮¢弴鐘冲枑閹艰揪绲块惌娆撶叓閸ャ劎鈽夐柣鎺戠仛閵囧嫰骞嬮敐鍛Х闂佺ǹ绻愰張顒傛崲濞戙垹宸濇い鎰╁灩椤姊虹拠鈥崇仭婵☆偄鍟村顐﹀礃閳哄倸顎撶紓浣割儓濞夋洘绂掗銏♀拻濞达絽鎲¢崯鐐烘煟閵婏妇鐭嬮柟宄版嚇楠炴捇骞掑鍜佹婵犵數鍋犻幓顏嗙礊娓氣偓瀵煡鎳犻鍐ㄐ¢梺瑙勫劶婵倝鎮¢弴鐔剁箚闁靛牆瀚ˇ锕傛煙閸忓吋鍊愰柡灞界Х椤т線鏌涜箛鏃傘€掔紒顔肩墛閹峰懘宕烽褎閿ら梻浣告惈濞层劑宕伴幘璇茬厴鐎广儱顦粻鎶芥煙閹増顥夐柣鎺戠仛閵囧嫰骞嬪┑鍫滆檸闂佺ǹ锕ュΣ瀣磽閸屾艾鈧绮堟笟鈧鐢割敆閳ь剟鈥旈崘顔藉癄濠㈠厜鏅滈惄顖氱暦缁嬭鏃堝焵椤掑啰绠芥繝鐢靛仩閹活亞绱為埀顒佺箾閸滃啰绉€规洩缍侀崺鈧い鎺嶈兌缁犻箖鏌熺€电ǹ浠﹂柣鎾卞劤缁辨帡濡搁敂濮愪虎闂佺硶鏂侀崑鎾愁渻閵堝棗鐏﹂悗绗涘懐鐭堝ù鐓庣摠閻撶喐銇勮箛鎾村櫤閻忓骏绠撻弻鐔碱敊閼恒儯浠㈤梺杞扮劍閸旀瑥鐣烽崼鏇炵厸闁稿本绋戦崝姗€姊婚崒娆戭槮闁硅绻濋幊婵嬪礈瑜夐崑鎾愁潩閻撳骸鈷嬫繝纰夌磿閺佽鐣烽崼鏇ㄦ晢闁稿本姘ㄩ妶锕傛⒒娴e憡鍟為柛鏃€鐗為妵鎰板礃椤旂晫鍘愰梻渚囧墮缁夌敻鎮¤箛娑欑厱闁宠棄妫楅獮妤呮倵濮樼偓瀚�