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泥沙颗粒输运背后的力学机制
地球表面高山、丘陵、沙漠、河流、潮滩等地貌形态万千,它们是如何在历史的岁月中逐渐形成的呢?放眼宇宙,空气密度极低的冥王星,是如何神奇地拥有丰富的沙丘地貌?被称为沙漠行星的火星会因为大风而刮起沙尘暴吗……这些自然界中的奥秘正是地球物理学科的泥沙运动力学所研究的问题。已有的研究告诉我们,泥沙颗粒输运普遍发生于大气环境和水环境中,是塑造地貌形态最重要和最根本的自然过程之一。如何理解和定量描述地表环境泥沙颗粒的起动、输运和沉降是揭示地貌形态千差万别的核心问题。目前野外和实验数据已经证明,粗颗粒泥沙输运量与流体强度之间的关系,在大气环境表现为线性,在水环境表现为非线性。然而,如此截然不同的输运规律背后的力学机制却一直还是个迷。近日,浙江大学海洋学院百人计划研究员托马斯·派兹(Thomas Pähtz)博士成功揭开了这个谜底,并推导出了描述粗颗粒泥沙输运量与流体强度关系的通用方程。北京时间2020年4月20日,相关研究成果在物理学学术期刊美国物理学会刊物《物理评论快报》(Physical Review Letters,简称PRL))上发表,并被该刊物和杂志Physics同时聚焦报道。通过离散元(DEM)精细数值模拟追踪大量泥沙颗粒的运动轨迹并分析其受力特征, 托马斯·派兹首次发现,粗颗粒泥沙的动能耗散机制主导其输运规律。大气环境条件下颗粒和床面间碰撞是主要的耗散机制;而在水环境条件下,颗粒和床面间碰撞以及颗粒之间的碰撞起着同等重要的作用。根据这一新的理论认识,托马斯·派兹推导了能统一描述大气环境和水环境粗颗粒泥沙输运量与流体强度关系的通用方程。这为深入认识地球甚至火星等外星球表面丰富多样的地貌形态提供了有力的理论工具。 统一输沙率公式与水环境(左图)和大气环境(右图)相关实验资料对比“最困难的部分是对模拟的结果进行物理解释和数学描述。在总共7年的时间里,我无数次地用笔和纸进行尝试。特别是在最初的4年里,我大部分时间都在思考这个问题。” 托马斯·派兹说。评审专家认为,这项研究工作是地球物理学科最基础而没有被揭示的问题。而对于未来的进一步应用,托马斯·派兹表示,上述通用方程可以预测任意大气/水体环境下的泥沙输运量,这使我们能够更好地了解这些天体的地貌,还可以通过测量行星的动力地貌来间接推断行星的风况。据悉,托马斯·派兹于2020年1月起受邀担任美国地球物理学会会刊《地球物理学研究杂志-地表过程》的副主编。他是浙大近海环境流体力学团队的重要成员。该团队由贺治国教授领衔,主要从事近海泥沙动力学、海岸动力学、近海环境流体力学等方面的研究,成果已逐步应用于理解河口海岸泥沙运动、深水航道整治、深海地貌演变、深海热液源矿物颗粒沉积等问题,取得了重要的国际影响力。该研究得到国家自然科学基金和浙江大学百人计划研究基金资助。论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.168001
浙江大学 2021-04-11
高级手摇分娩机制示教模型
XM-FMA高级手摇分娩机制示教模型   XM-FMA手摇分娩机制示教模型(手摇分娩机转示教模型)由仿真的孕妇下半身模型、胎儿模型、脐带、胎盘等模型组成,此款产品针对产科基本技术训练,进行产前检查、助产、分娩等技能的综合练习。 一、功能特点: ■ 可进行整个分娩过程的示教。 ■ 可示教胎头吸引术的胎儿、脐带及胎盘,胎儿关节灵活,可演示多种正常与异常的胎位分娩。 ■ 配有手摇分娩机械部件,通过人工手摇方式,可实现衔接、下降、俯屈、内旋转、仰伸、复位及外旋转、胎儿娩出等整个分娩过程。 ■ 可练习并掌握正常分娩、异常分娩(难产)、助产技巧以及会阴保护等综合技能。 ■ 可进行多胎妊娠(双胎)分娩操作训练。 二、标准配置: ■ 手摇分娩机转示教母体:1台 ■ 示教用胎儿(1男性,1女性):2个 ■ 模拟胎盘:2个 ■ 模拟脐带:4根 ■ 腹壁盖:2个 ■ 手提袋:1个 ■ 说明书:1册 ■ 保修卡合格证:1张
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
XM-TY高级吞咽机制模型
XM-TY高级吞咽机制模型   一、功能特点: ■ XM-TY高级吞咽机制模型为半侧成人头颈部,采用高分子材料制成,仿真度高。 ■ 演示吞咽机制原理。 ■ 演示误咽产生的原因。 ■ 颈部角度与误咽的相互关系。 ■ 误咽发生时的紧急救治处理方法。 ■ 正确进食姿势及其体位和病床角度的相互关系。 ■ 口腔护理时的吞咽练习。 ■ 观察鼻饲管在不同角度时的状态。 ■ 学习如何经鼻插胃管和间断性经胃管管饲。 ■ 学习口腔内部吸收原理。 ■ 配有可调节的模拟病床,病床以及头颈部均有角度指示针,可观察头颈角度的变化与病床的角度关系。   二、标准配置: ■ 吞咽与呼吸机制演示模型:1台 ■ 模拟病床:1张 ■ 说明书:1册 ■ 保修卡合格证:1张
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
基于黄金分割比例的菱形模板双尺度图像去噪方法
本发明涉及一种基于黄金分割比例的菱形模板双尺度图像去噪方法。本发明的技术要点是采用菱形模板并进行自适应模板扩充,利用参与计算的信号点的距离权重和灰度权重的归一化权重进行去噪。本发明的优点是菱形模板中参与计算的所有信号点到中心点的距离方差较小,尽可能避免了距离过远的信号点参与滤波计算;根据噪声密度取部分信号点参与计算,不仅降低了计算复杂度,而且降低了模板内可能存在的其他噪声及边缘对滤波效果的影响;模板中横向包含的像素点和纵向包含的像素点个数之比为1:0.618,充分利用了数学的经典理念,也符合人的视觉习惯。实验结果表明,本发明既能处理低密度噪声,又能处理高密度噪声,噪声密度越高,相对效果越好。
河北师范大学 2021-05-03
一种应用蚕豆评价土壤残留莠去津生态毒性的方法
一种应用蚕豆评价土壤残留莠去津生态毒性的方法,包括土壤的处理和蚕豆盆栽试验;所述土壤的处理是指调节待检土壤含水率和标准土壤含水率为60wt%,放入25°C的培养箱里20~30小时;所述蚕豆盆栽试验包括催芽、发芽、生长和检测。本发明以蚕豆的生长及生理特征为指标,可以有效的检测莠去津对环境的污染程度。
安徽建筑大学 2021-01-12
一种面向超光谱数据库的小波去噪算法
本发明公开了一种面向超光谱数据库的小波去噪算法,属于超光谱数据的处理方法,用于对带有噪 声的超光谱曲线进行降噪。本发明顺序包括小波降噪参数选择、小波降噪。本发明在小波降噪参数学习 过程中充分考虑了超光谱数据库中各种物质超光谱曲线的特性,快速的选择适合超光谱数据库绝大多数 光谱曲线的小波降噪参数,然后使用选择得到的参数对测量到的超光谱曲线进行降噪。该方法能快速的 针对各种不同应用场景的超光谱数据库选择与之适应小波降噪参数,提高了降噪的效果,提高光谱匹配 的准确率。
武汉大学 2021-04-13
一种历史感知的数据去重碎片消除方法与系统
本发明公开了一种应用于数据去重系统中的碎片消除方法,该 方法利用历史信息准确地识别碎片,系统内存开销少且恢复吞吐率高。 该方法首先对数据流中的文件进行分块、求指纹,查询索引找到重复 数据块;然后在上次备份记录的稀疏容器集合中查找重复数据块的容 器 ID,判断哪些重复数据块属于稀疏容器。对于属于稀疏容器的重复 数据块,将其重写到新的容器中。该方法在备份过程中,只需记录下 相关容器的利用率,内存开销极小。本发明还提供了相
华中科技大学 2021-04-14
去阻启动喷动床秸秆与煤共催化气化制燃气技术
项目简介 本成果利用去阻启动喷动床为反应器,将生物质秸秆和煤共催化气化,产生燃气, 形成了生物质稻草催化水煤气反应低焦油中热值燃气制备工艺,可用于农村地区以村镇 为单位的小型气化站的建设。成果已取得发明专利授权,ZL 2009 1 0264047.8。 性能指标 120kg/h 的生物质稻草等与煤、碳酸钙和水蒸汽共气化,生成焦油含量低于 10mg/m3 、 热值 10-15MJ/m3 的农村用燃气。 适用范围、市场前景
江苏大学 2021-04-14
滩涂红树林种植-养殖耦合系统
本技术成果是在近海养殖塘以红树林构建种植-养殖耦合系统,使海水从四类优化为二类鱼贝产量分别增加79.7~152.6%、30~35%;实现湿地净化和海水养殖相结合
中山大学 2021-04-10
薄膜蒸发与精馏耦合分离技术及设备
柔性智能互动终端的关键材料与传感器件是实现物联网技术革命的重要技术,柔性透明导电薄膜为其 中不可取代的关键元件。本团队在前期工作中针对纳米银线透明导电薄膜进行了系统的研究,包含材料合 成、导电墨水配方调制、大面积卷对卷制程工艺和柔性触控样机制备,已经初步建立起一条从材料、工艺 到器件应用的产学模式;并做了一系列十余项的专利布局(发明专利12篇,授权专利6篇)。其采用的技 术方法如下: (1)低成本的表面图形化工艺。包含基于光酸显影的可图形化配方调制、基于表面能差异化驱动的 自组装电极图形化,相比较于传统的激光、黄光刻蚀,溶液态的图形化方式成本更低,同时可保证满足柔 性触控传感器的线宽/线距要求; (2)高稳定性的纳米银导电薄膜。基于单分子缓蚀剂修饰的纳米银线稳定性提升方案,相较于业界 传统的单级分子蒸馏存在分离效率不高、能耗 较大和成本较高等问题,而常规精馏方法又会使某 些活性组分发生热变质或分解能等不足。薄膜蒸发 与精馏是一种特殊的液-液分离技术,本技术成果 将薄膜蒸发的高效蒸发性与精密精馏的高分离度融 合于一台完整的设备中,既可避免热敏性物质长期 暴露于加热器内,又可使各组分通过
中山大学 2021-04-10
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