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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
力学综合实验平台 COC-MCEP
实验内容 1、单摆; 2、三线摆; 3、碰撞打靶; 4、李萨如图形; 5、液体表面张力系数; 6、应变力传感器定标及未知物体称重实验。
成都华芯众合电子科技有限公司 2022-06-18
高压反应釜、实验室反应釜-KCF
产品详细介绍KCF系列实验室反应釜釜体可下落,可倾倒。容积:0.2-20L 压力:10MPa 温度:300 特点简介 材质:该型号实验室反应釜主要采用1Cr18Ni9Ti材料制成,特殊要求可进行加衬处理,以提高材料的抗强腐蚀能力。 机械和连接结构:连接结构采用螺栓式结构或快开式卡环连接,釜体可下落,倾倒出料或下出料。 搅拌方式:采用强磁筒形回转式耦合结构,搅拌速度为0~1000r/min, 并可根据用户需要对搅拌能力进行调节。 安全性:高压反应釜配有安全阀,安全阀采用爆破膜片,爆破数值误差小,瞬间排气速度快,安全可靠。反应釜各阀采用针形阀, 往复关闭形式,密封可靠经久耐用,各类阀安装合理,泄放畅通,无死角。 加热方式:实验室高压反应釜采用电加热方式,加热炉可开启。也可根据客户需要提供电加热型、液体加热型、电、液两用加热型。 控制系统:配备相关智能控制仪,控制仪采用智能化数字控制仪表,提供对电机转速、高压反应釜内反应温度及压力等的数据采集和控制, 具有精度高、操作简便、抗干扰能力强等特点。 名称: 高压反应釜 产品分类: KCF系列实验室反应釜 型号: KCF 价格: 2.2—5.6万元(特殊材料价格另议) 规格:  0.1L、0.2L、0.3L、0.5L、1L、2L、3L、5L   产品描述 材质:1Cr18NI9Ti(可选特殊材料)压力:-0.1——30MPa温度:≤320oC(特殊要求另议)
烟台松岭化工设备有限公司 2021-08-23
郑州水热合成反应釜-HZ-100ML
郑州水热合成反应釜(HZ-100ML) 1.用   途     水热合成反应釜是为在一定温度、一定压力条件下合成化学物质提供的反应器。它广泛应用于新材料、能源、环境工程等领域的科研试验中,是高校教学、科研单位、化工实验室进行科学研究的常用小型反应器。   2.特    点       水热合成反应釜采用优质不锈钢加工而成。内胆为聚四氟乙烯材质。外形美观、使用方便。釜体与釜盖拧紧即可起到密封作用、密封效果长期稳定无泄漏。       水热合成反应釜采用外加热方式,以缩小体积,并有利多反应釜处于同一反应操作温度(如将多个反应釜置于烘箱中加热)。   3.主要技术指标   (1).工作温度:≤220℃   (2).工作压力:≤3MPa   (3).升温、降温速率:≤5℃/min   (4).规格25ml,50ml,100ml,200ml、500ml、800ml、1000ml、2000ml、5000ml另可根据用户需求(温度、外形)定做。   4.  操作方法       将反应物系指与釜体内,并保证加料系数小于0.8。当反应物系有腐蚀性时要将其置于四氟衬套内,方可保证釜体不受腐蚀。   水热合成反应釜置于加热器内,按照规定的升温速率升温至所需反应温度(小于规定的安全使用温度)。待反应结束将其降温时,也要严格按照规定的降温速率操作,以利安全和反应釜的使用寿命。当确认腹内温度低于反应物系种溶剂沸点后方能打开釜盖进行后续操作。  
巩义市城区众合仪器供应站 2025-04-27
26035放电反应装置
宁波华茂文教股份有限公司 2021-08-23
低温恒温反应浴
产品详细介绍 低温恒温反应浴低温恒温反应浴(槽)是我厂参照日本东京理化器械株式会社的同类产品改进制造的 一种新型实验仪器。适用于科研、生物、物理、医药、化工等部门进行低温实验, 可代替干冰和液氮做低温反应和相关设备提供低温条件,又可以作为低温水槽做运 用粘度的测试,又可底部装磁力搅拌,分两段搅拌,使不锈钢槽内温度更均匀,智 能控温精确等特点。   技术参数
巩义市科华仪器有限公司 2021-08-23
玻璃反应釜
产品详细介绍▲ 全套玻璃仪器采用G3.3硼硅玻璃生产,有良好的化学、物理性能。▲ 玻璃夹层接口通上热油经过循环,可做加热反应,通上冷冻液可进行低温反应。▲ 可在常温下反应,通上自来水即能快速将反应热量带走。▲ 下放料口具法兰口和聚四氟阀门,容器内无死角,可拆卸便于固体物料出料。▲ 四口反应器盖,特大口设计便于清洁,标准口插口可选择组装回流,蒸馏合成装置 
郑州市亚荣仪器有限公司 2021-08-23
动力锂离子电池
研究背景及内容 :新能源汽车未来逐渐替代传统汽油车已成为各国发 展汽车产业的共识,作为核心部件的动力电池则更被企业和投资者看好。 动力电池是新能源汽车发展的关键:混合动力汽车是目前最佳的过渡产 品,但纯动力电池汽车是未来发展方向,核心技术在电池技术上的突破。 当前许多知名的汽车制造商都致力于开发动力电池的电动汽车, 如美国福 特、克莱斯勒, 日本丰田、三菱、日产、韩国现代、 法国 Courreges、Ventury
南昌大学 2021-04-14
镍氢动力蓄电池
镍氢电池由于其具有重量轻、寿命长、能量密度高、无环境污染、充放电速度快等优点,已成为世界各国竟相研制和开发的新能源。但是传统的铅酸蓄电池已难以满足要求。由于镍氢蓄电池的容量比铅酸蓄电池大一倍,同时它具有大电流冲放,无记忆效果等一系列优点,镍氢电池的关键技术之一是负极材。国内近几年来在负极材料方面进行了研究。从已公布的实验结果看,主要研究集中在LaNi5系,
西安交通大学 2021-01-12
土壤动力冲击采样钻
产品详细介绍土壤动力冲击采样钻由于冲击钻设备方便灵活,除了手钻设备之外,它在钻采工作中也已经赢得了一席之地。如果要在坚硬的土壤中、在可能含有碎石以及/或者石块的土层中进行钻采,往往会采用冲击钻采的方法。采用这种方法,需要将安装了坚硬切割头的冲击钻,用冲击锤敲入土壤。按步骤进行冲击钻采,钻头敲入和取出的过程简便,并最大限度地避免污染。冲击钻采取得的土样最大程度地保持了原样。由于取样简单快捷,可以在相对较短的时间内产生密集的样本栅。装备上分别为1米和0.5米的加长杆,工作过程更符合人体工程学。冲击钻可以钻透碎石,因此还可用于垃圾场或者市区。另外,冲击钻可用于地下水位以上或者以下。使用抽泥钻采法的时候,要钻透碎石层,冲击钻也能派上用场。冲击钻采适用于土壤污染、粒度分布、一般土壤分类、剖面描述等研究。冲击钻设备是一个完整的多边取样系统,可在各种坚硬型(但不能过于坚硬)土壤中钻采5到10米的深度。
成都耀华科技有限公司 2021-08-23
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