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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
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
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
一种内置钢管高强混凝土芯柱的FRP管混凝土异形柱的制作方法
(专利号:ZL 201310543403.6) 简介:本发明提供一种内置钢管高强混凝土芯柱的FRP管混凝土异形柱,属于土木工程技术领域。本发明制作方法为:(1)在钢管内部焊接加劲肋,然后在钢管内部浇筑高强混凝土,形成钢管高强混凝土芯柱;(2)在钢管高强混凝土芯柱外绑扎纵筋和箍筋;(3)在异形FRP管内截面拐角处,设置横向和斜向的FRP连接件;(4)在钢管高强混凝土芯柱和异形FRP管内浇筑混凝土,制成内置钢管高强混凝土芯柱的FRP管混凝土异
安徽工业大学 2021-01-12
一种新型移液泵
本实用新型公开了一种新型移液泵,包括框架、压力按钮、弹簧、指针、软橡胶和小按钮:框架为内部中空的圆柱形,分为压力按钮安放空间、指针安放空间、活塞安放空间和移液管连接空间。压力按钮包括按压装置和活塞,按压装置包括以螺旋纹安装在一起的螺帽和螺杆,螺杆末端连接活塞。螺杆外套设弹簧,螺杆上部分固定连接指针。软橡胶内部设置有一个安放小按钮的空间,内部四周设置有环状突起,移液管插于环状突起处。螺帽和螺杆的安装在一起的部分位于框架外部,螺杆的其余部分位于压力按钮安放空间内;活塞位于活塞安放空间内;指针位于指针安放空间内、且末端伸出至框架外部;软橡胶塞于移液管连接空间内,小按钮的末端由豁口处伸出至框架外部。
青岛农业大学 2021-04-11
一种柱塞式电机泵
一种柱塞式电机泵,属于柱塞泵,解决现有柱塞式电机泵缸体强度偏弱、整体功率密度不高的问题。本发明中,电机定子装配于外壳内,缸体两端分别支承于左、右端盖中心,缸体中部凸台套有电机转子并固连,缸体凸台左、右端面分别开有 N 个柱塞腔,各柱塞腔内置有柱塞滑靴组件;缸体凸台上对应各柱塞滑靴组件分别装有吸入、压出阀组件;左、右端盖内侧分别紧固左、右斜盘,左、右斜盘的盘面平行;每两个同轴对应柱塞滑靴组件之间通过支撑杆顶持,两端滑靴头分别压于左、右斜盘盘面上。本发明通过支撑杆传递两端柱塞滑靴组件与斜盘之间产生的反推力和缸体内部液压作用力,充分利用内部相互作用力,减少零件数目,整体提高泵的强度以及缸体内空间利用率。
华中科技大学 2021-04-11
长寿命工业杂质泵材料
工业杂质泵过流件,包括叶轮、护套和护板属于易损件,我国工业上每年要消耗大量的过流部件。针对过流部件磨损严重、寿命短的问题,我们选用了新型高铬白口铸铁材料,在金相组织、化学成分及热处理工艺上均有自已的特点。使用这种新型高铬白口铸铁作为过流部件,经望亭、徐州和扬州发电厂等部门的实际使用,寿命达到8500小时到16000小时以上,为原用锰钼类合金白口铸铁寿命的4
西安交通大学 2021-01-12
“全可控涡”机泵节能技术
“全可控涡”机泵节能技术,解决了对叶轮内全部流体运动状态控制与叶片光滑可加工的矛盾,能更有效地控制叶轮内流体流动,不仅可以进一步降低流体机械耗能,还可以进一步扩大三元叶轮(节能转子)的应用范围。它可应用于石油化工、冶金、轻纺、医药等工业部门工艺流程的心脏设备(压缩机、鼓风机…),可用于新机、也可应用于老机改造。上述行业大多数心脏设备多由国外进口,老设备改造
西安交通大学 2021-01-12
移动式高效高压清洗泵
项目简介 1、移动式高压清洗泵是一种高效节能的清洗设备,用于化工厂、热电厂、糖厂、造 纸厂等行业热交换器或反应釜和各种管道的清圬,也可用于建筑幕墙,铸件清砂,各种 车辆,飞机、轮船,屠宰场等清洗,通过配置附件又可作水喷砂,从而克服高压清洗泵 了气喷吵所造成的环境污染,影响人身健康等缺点,为搞好环境保护工作创造了条件。 2、该产品水力性能好,结构可靠性高,清洗效果好,运行成本低,整机寿命长,是 典型的节能产品。另外由于带有行走机构,所以移动、拖动很方便。 性能指标
江苏大学 2021-04-14
节能节材深井离心泵
项目简介 深井离心泵是一种量大面广的水泵品种,本项目采用深井离心泵极大扬程设计法大 大提高了井泵的单级扬程,其产品的轴向长度大大缩短,性价比大幅提高,比原有 QJ 型 产品生产成本降低 1/3 同时提高水泵效率,综合技术指标居国内领先和国际先进水平。 本项目还特别适用于工程塑料井泵的工程塑料导叶的设计和制造,其性能可以与空 间导叶比美,但制造工艺性大大优于空间导叶。
江苏大学 2021-04-14
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