Armfield S8MKII沉淀流动演示仪，沉积物输送演示通道能够演示随着流量和/或坡度增加而出现在移动床中的各种床型。   该通道可用于执行通常在更大的实验室水槽中进行的大多数实验和演示，但成本要低得多，并且不需要技术人员的支持。   该设备是便携式的，因此可以在教室和实验室中使用。这个示范水槽可以在任何关于明渠流动和泥沙输送力学的课程中发挥有用的作用，包括土木工程、地质和自然地理系的课程。 该装置由安装在框架上的可倾斜通道、排放罐和循环泵组成。为了开始演示，沙子沿着河床均匀地放置在入口水箱和溢流堰之间。水以三种可选择的流速之一在系统周围循环。通道坡度通过精密的螺旋千斤顶进行调整，该千斤顶上附有一个精确的坡度指示器。通道两侧是透明的，以便可以观察到床层剖面的变化，一侧的一部分带有图形网格标记，以允许对床型动态进行定量评估。   提供一个水位计来测量通道排放堰上方的水头，以从用户生成的校准图表中推断出流速。 提供了桥墩和下射堰的实体模型，以演示对人造结构河床的冲刷效果。   固定、平滑的床流 水槽可以在没有沉积物的情况下使用，以证明以下流动现象和控制方程： 平静的亚临界流动 - 逆流向上游的表面波运动 快速、超临界流动 - 惯性对重力的支配，流动障碍物产生的“冲击波” 水跃——从超临界流过渡到亚临界流、加气、混合 湍流——流动可视化，例如通过皮下注射器（未提供）注射染料 流量测量 - 使用尖顶堰 明渠流动的控制方程 – 雷诺数、弗劳德数、连续性、伯努利方程、堰方程   流过移动沙床： 与增加的流动强度和泥沙输移速率相关的床型序列。表现出以下床型（随着流量和/或坡度增加）： 下层制度： 平面床（无运动） 涟漪 涟漪和沙丘 沙丘 被冲刷的沙丘 上层制度： 平面床身（带运动） 驻波 反沙丘 打破反沙丘 滑槽和水池   泥沙输运力学： 从没有运动的平面开始，可以观察谷物的运动，重点是： 启动运动 初始运动轨迹 滚动和滑动运动（接触载荷） 跳跃运动（盐渍负荷） 沉积特征和相： 可以观察沉积物负荷的沉积，并可以识别砂体内产生的颗粒模式（例如交错层理、森林层等）。可以讨论在地质记录中发现这些特征时的重要性。   局部冲刷： 在下部和上部流域床型下都观察到流中沸腾和涡流下的冲刷。可以引入人工障碍物来代表桥墩、护岸、窗台或其他人造结构，并检查由此产生的冲刷模式。包括两个这样的模型。   流程结构： 可以使用染料注入（不包括染料注入器）检查流动中的湍流结构。这对于沙丘床型配置特别有趣，并且清楚地展示了背风面上的分离。   床型滞后： 如果水槽中的流量变化很快，床型就没有足够的时间来适应新的流态。因此，如果通过增加然后减少流量来模拟洪水过程线，则上升和下降分支上的相同流量将出现不同的深度（阶段）。这种效应对于沙床河流上的测量站非常重要。它在水槽中很容易清晰地展示出来。   计算工作： 除了说明流动和沉积现象外，水槽还可用于以下方面的基本数据收集和数值评估： 流阻： 曼宁、切齐和达西 各种床型配置的 Weisbach 摩擦系数   启动运动： Hjulstrom 曲线 – 盾牌图   流过固定的砾石地： 水槽不能输送砾石，但可用于研究砾石和圩田河床的流动阻力。流阻系数可以使用方程（例如 Bray、Limerinos、Hey、Lacey、Thompson & Campbell 和 Bathurst 的方程）计算，并将结果与通过观察获得的实际值进行比较。建议用户从当地来源获取实际的砾石材料（砾石并非由 Armfield 提供）。  

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我国是世界最大的铝生产国和消费国，铝产量占世界总产量的30%多，而且仍处于高速增长中。但我国铝土矿储量仅占世界3%，按现有铝工业发展速度静态计算，我国铝土矿资源将只能用10年。煤炭是我国最主要的能源资源，不仅是重要的燃料，还是重要的化工原料。煤炭开采的副产物煤矸石约占其排放量占煤炭开采量的10％～25％，目前我国煤矸石堆积量约30亿吨；煤燃烧利用的必然产物粉煤灰，占原煤质量的15%～40%。目前我国粉煤灰堆贮量已超过29亿吨，而且每年以超过3亿吨的量继续产生。煤气化、液化等产生的煤化工灰渣在我国年排放约4000万吨，未来40年我国将产生煤化工灰渣100～250亿吨。由于地质构造原因，我国的煤系固废中氧化铝含量较高，具有回收利用铝资源的巨大潜力。本项目采用界面活化方法诱导产生铝硅酸盐结构缺陷，在少量助剂协同作用下激发配位体大量重组而最终提高煤化工灰渣反应活性，并以工业大量副产稀盐酸或硫酸为浸取剂，获取多种高附加值化工产品。伴随我国劳动力成本持续上升与环境保护日趋严峻，加大环境保护力度、缓解资源供给瓶颈、推动循环经济形成较大规模、促进资源循环利用产业转型升级是废物资源化科技创新的准则。本项目的开发成功可有效地解决煤化工灰渣的规模化处置和资源化难题，提供新型铝资源，并将形成能源、资源、化工、冶金、环保新型循环产业链，带动我国新型煤化工技术进步和相关产业升级。

市场背景：我国具有世界上最大的有机质废弃物产生量：城镇污泥年产量已经超过4000万吨（以含水率80%脱水污泥计，以下同），以有机垃圾、餐厨废弃物为代表的城市有机质废弃物产量超过1亿吨/年。但我国对有机质废弃物的稳定化处理与资源化处置显著落后于发达国家，目前我国主要处理处置措施仍为填埋和焚烧，对城市环境造成严重的二次污染威胁。随着欧洲等发达国家可再生能源战略的实施、国际能源危机的进一步加深、我国对大气环境及水环境质量要求的进一步提高，城镇有机废弃物的高效生物燃气化技术，尤其可以满足大型城市集中式处理处置与能源资源综合利用需要的有机废弃物干法厌氧生物制气技术，可以把有机质废弃物高效转化为生物燃气，生产清洁能源，实现废弃物的减量化和高值循环利用，已经成为目前国际上有机垃圾、城市污泥等富含有机质废弃物处理和资源化利用的重点发展方向，各国纷纷在该领域投入大量研究，抢占城市有机质废弃物资源化与能源化产业化技术的制高点。由于我国污泥泥质的特殊性，其有机质含量远低于国外、含砂量高、生物反应池负荷低等，国外传统成熟的污泥厌氧消化处理技术在我国无法得到稳定应用，造成国内大量污泥处理处置设施的故障闲置，城市污泥及有机质处理处置技术存在着重大的瓶颈性问题。 国内外现状：国内外有微波强化预处理促进低有机质污泥厌氧资源化、城市低有机质污泥的好氧堆肥研究、温和热处理对低有机质污泥厌氧消化性能的影响等相关城市污泥厌氧化资源化技术，但针对我国污泥有机质低、含砂量高、区域差异大的特点的合适的污泥资源化处理处置技术却鲜少，本技术方案突破了传统厌氧消化要求进料含固率为5%的技术要求，实现了将进料含固率提升至10%~20%实现连续稳定厌氧消化的可行性与调控措施，并在国际上较早报道了脱水污泥直接实现厌氧消化的连续流试验结果，并提出了高含固体系下污泥与餐厨等城市有机质废弃物的协同厌氧消化调控技术，创造性的提出了适用于我国典型低有机质污泥高含固厌氧消化的技术路线。 目前本项目组针对我国污泥低热值的泥质特点，开发了适用于生污泥与消化污泥的热解/焚烧耦合技术，并形成核心装备，解决了污泥及工业固废高效热化学处理的技术难道与成套装备。

面向快速、高效的矿产资源探测的国家需求，集成空间数据挖掘与案例推理技术，充分利用海量的地质空间数据，解决矿产资源潜力评价与预测关键技术。在此基础上，建立智能化区域成矿预测系统和三维矿产资源预测系统，为各地质矿产单位进行找矿勘探提供空间分析和决策的基础平台。主要功能、特色： ？ 建立了不确定性地质空间数据挖掘算法模型、成矿案例推理模型，提高了区域成矿预测的效率、精度和智能性； ？ 综合不确定性地质空间数据挖掘、成矿案例推理和证据权模型，建立了混合推理策略与方法，得到更为客观的综合预测结果； ？ 基于COM架构，开发了“区域成矿预测信息系统”和“三维矿产资源预测系统”，包括地质空间数据管理、空间分析、模型预测、专题制图等功能； ？ 发展了三种高光谱矿物填图方法：权重光谱角制图法、耦合整体光谱匹配和局部光谱匹配的高光谱矿物信息提取方法、特征参数拟合方法； ？ 完成了区域成矿预测的数学地质方法扩展与应用，包括证据权模型、扩展证据权模型和逻辑斯谛回归模型，为地质空间数据挖掘和成矿案例推理提供图层选择及参数化的理论依据和对比验证对象； ？ 以我国西部典型成矿带——青海东昆仑成矿带为例，进行上述各类算法模型的区域成矿预测实验，并进行了野外调查与验证。 基于上述研究成果，该课题成果已申请发明国家专利2项；计算机软件系统2个；出版专著1部《多源地质空间信息智能处理与区域成矿预测》；发表或录用论文15篇，其中SCI期刊论文5篇，EI期刊论文4篇。