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中南大学学报（英文版）
中南大学学报（英文版）

黄伯云

月刊

2095-2899

zngdxb@mail.csu.edu.cn

0731-88879765

410083

湖南省长沙市中南大学内

中南大学学报（英文版）/Journal Journal of Central South UniversityCSCDCSTPCD北大核心EISCI
查看更多>>《Journal Central South University of Technology》（即《中南大学学报（英文版）》ISSN 1005-9784,CN43-1231/TD）是国家教育部主管、中南大学主办的以材料、选矿、冶金、化学化工、机电、信息、地质、采矿、土木等专业学科为主的科技期,1994年创刊,双月刊。自2007年第1期起与世界著名德国科技出版集团施普林格(Springer-Verlag)联合出版。本刊已被《科学引文索引》（SCI-E）；《EI Compendex》(即EI核心版)；《化学文摘》；《金属文摘》；《铝工业文摘》等知名检索刊物收录：
正式出版
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    基于试验及DFT计算的Al-淀粉结构及基本性能

    孙文娟王若林韩海生孙伟...
    1168-1178页
    查看更多>>摘要：Al-淀粉作为微细粒脉石矿物的抑制剂,已成功用于细粒绿泥石和方解石的浮选抑制,但其基本特性和结构尚不明确.研究发现,Al-淀粉的粒径和Zeta电位远大于单一淀粉的.当淀粉与铝离子螯合时,傅里叶变换红外光谱的初始特征峰明显移位,出现新的O—Al官能团.同时,X-射线光电子能谱检测到随着O和Al原子浓度的增加,淀粉与Al离子反应后产生O—Al峰和金属基团峰.团簇模型计算结果表明,优化后的淀粉单分子包括反式葡萄糖和顺式葡萄糖两种,反式葡萄糖更容易与铝离子螯合形成最佳结构.在这种结构下,淀粉分子中的O1和O6与Al3+通过化学键结合,形成键长最短、作用能最低的O1—Al—O6螯合结构.同时,前线分子轨道分析证实了Al3+在螯合过程中提供了空轨道来接受淀粉单分子提供的电子.混合矿试验进一步表明了Al-淀粉具有较好的选择性和应用前景,可以实现白钨矿与超细方解石和绿泥石的有效浮选分离.

    Al-淀粉螯合结构性能浮选

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    废弃镁-铬耐火材料中镁的浸出动力学

    李卫焦芬杨聪仁薛凯...
    1179-1190页
    查看更多>>摘要：本研究采用SEM-EDS和BSE对废弃镁-铬耐火材料浸出前后的微观特性进行了检测,通过浸出动力学试验研究了浸出条件对镁浸出的影响,采用统计和作图法对镁的浸出过程进行了动力学分析.结果表明,原料中不同物相之间嵌布关系复杂,浸出渣为铬铁尖晶石且颗粒中存在各种孔洞和裂纹.升高温度、增加盐酸浓度和液固比可以加快镁的浸出速度,从而促进整个浸出过程,其中温度的促进作用最强.最终确定废弃镁-铬耐火材料中镁的浸出过程符合渐进转化模型,其控制步骤为化学反应,表观活化能为69.11 kJ/mol,动力学方程为:X/(1−X)=4.898×108×CHCl0.7982×(L/S)0.7407×e−8312/T×t0.9276.

    废弃镁-铬耐火材料微观特性镁浸出浸出动力学

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    双向荷载作用下被充填矿柱的力学特性

    侯晨朱万成闫保旭杨柳君...
    1191-1204页
    查看更多>>摘要：在矿柱周边进行充填形成的矿柱-充填体协同承载结构是充填开采的关键,也是维持地下采场稳定性的重要支撑结构.通过双向加载试验,研究了被充填矿柱在不同侧向应力、充填率和充填体力学特性条件下的承载能力和破坏模式,分析了矿柱-充填体复合结构的承载特性及相互作用过程.结果表明,随着侧向应力的增加,矿柱与充填体之间的界面摩擦力(充填率<100％)和有效充填体强度(充填率=100％)比矿柱强度增加更加显著,故前两者是双向加载条件下矿柱-充填体支撑结构承载力增加的主要原因.此外,由于矿柱和充填体两者之间显著的刚度差异,双轴加载试验中充填体的有效强度会低于其单轴抗压强度,而侧向应力的增加,不仅会提高界面摩擦力和充填体的有效强度,也会影响矿柱和充填体的破坏模式.该研究对分析矿柱-充填体相互作用和共同承载机制具有参考和借鉴价值.

    充填矿柱侧应力充填率相互作用机制破坏模式

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    一种基于Kriging法的煤层冲击倾向性分类图

    陈超周健
    1205-1216页
    查看更多>>摘要：冲击地压是一种由多种确定性和不确定性因素共同作用的地质灾害,目前已探索出多种冲击地压灾害预警方法.然而,传统的评价模型或经验方法常面临建模过程复杂和分类准确率低等问题.为此,本文通过147组包含弹性能量指数(Wet)和冲击能量指数(Ke)的煤层冲击倾向性数据,提出了基于Kriging空间插值的冲击地压分类经验模型.该模型中,运用2D分类图展示样本冲击倾向性的空间分布并对其分类边界予以拟合,并用43组测试样本验证了Kriging模型的分类表现.结果表明:Kriging模型的分类准确性为91％,优于其他的不确定性评价模型.本文构建的Kriging模型能为煤矿冲击地压灾害预警和采矿设计提供有力依据.

    冲击倾向性空间插值Kriging方法经验分类

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    广义混合流体中纤毛通过电渗透区的流动模拟

    S.IJAZM.ABDULLAHH.SADAFS.NADEEM...
    1217-1230页
    查看更多>>摘要：本文建立了一个广义纳米流体流动模型,研究磁流体中纤毛毯在通过电渗透通道时对其运输的作用,并对混合纳米流体的特性进行解释.通过假设长波长和低雷诺数估计,将流体的流动分析方程转换为无量纲形式;用数学解法得到速度分布、压力梯度和流函数的解析解;用图表表明相关物理参数的影响.该模型具有重要的应用价值,可应用于生物运输过程、人工纤毛设计和其他机械装置的操作等领域.

    电渗透效应纤毛边界辐射影响混合纳米流体现象

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    微旋转切向双曲混合流体中悬浮混合纳米粒子的流变学

    M.N.ABRARSalah UDDINKamran AKHTAR
    1231-1245页
    查看更多>>摘要：流体运动通过线性拉伸片而实现.本研究结合多种流动和热现象,如多孔介质、倾斜磁流体、焦耳热以及速度和热滑移因子,用数值方法研究了切向双曲混合纳米流体通过多孔薄片的微旋转效应.得到的数学公式是一组非线性耦合偏微分方程.为了得到近似解,引入了相似性变量.利用Runge-Kutta-Fehlberg 45(RKF-45)和射门技术,得到主导微分方程的数值解.用图示法表示相关参数的物理意义.为了验证数值结果,与已经发表的数据进行比较.假设流体的流速随Weissenberg数和渗透率的增加而减小,流体的角速度随表面条件参数的增加而明显著加快.表面摩擦因数随Weissenberg数的增加而有效减小,随大的速度滑移参数的增大而增大.结果证实,较高的银和铜纳米颗粒体积分数具有提高流动流体导热率的潜力.混合纳米流体可广泛应用在工程中,比如核冷却、海水淡化、机加工、制冷、热交换器、太阳能集热器和发动机冷却等.此外,在微旋转切向双曲流体中混入纳米流体可提高系统的热能力,可将其应用于依赖热传递的机械系统.

    微极性流体混合纳米流体切向双曲流体多孔介质滑移因子倾斜磁流体

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    聚合物流体在纳米颗粒和微生物存在下的流动和传热分析

    Razi KHANAdeel AHMADMehwish AFRAZYasir KHAN...
    1246-1261页
    查看更多>>摘要：本文采用FENE-P模型,研究纳米颗粒和微生物对聚合物通过水平伸缩薄片的流动和传热的影响以及对阻力系数、Nusselt数,Sherwood数和运动密度数的潜在影响.利用适当的相似性变换,将控制非牛顿聚合物流体流动的非线性偏微分方程组简化为恰当的相似形式.利用基于有限差分格式的MATLAB code bvp4c和修正的边界条件对修正的常微分方程组进行数值求解.以表格形式列出了工业中这些流动参数是如何影响流体物理性能的,并详细分析了相关物理参数对速度、温度、浓度和微生物分布的影响.结果表明,聚合物添加剂降低了阻力系数和Nusselt数.Sherwood数和运动密度数也受到聚合物添加剂的明显影响.

    聚合物边界层流动FENE-P模型纳米流体微生物阻力降低传质和传热数值解

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    三元混合纳米流体(TiO2-SiO2-MoS2/煤油)流过旋转圆盘时的二次热辐射和Cattaneo-Christov模型

    SINGH Shiv PratapKUMAR ManojYASEEN MohRAWAT Sawan Kumar...
    1262-1278页
    查看更多>>摘要：本文研究了Cattaneo-Christov模型(C-C模型)和对流边界条件下的二次热辐射对三元混合纳米流体(TiO2-SiO2-MoS2/煤油)流过旋转圆盘过程的影响,并研究了Darcy-Forchheimer多孔介质和吸入/注射的影响.比较分析了三元混合纳米流体(TiO2-SiO2-MoS2/煤油)与混合纳米流体(TiO2-SiO2/煤油).通过von Karman转换将偏微分方程集合转变为常微分方程,并通过MATLAB中的bvp4c函数对其求解.图表结果反映了径向、切向速度和传热速度的变化.讨论了各种参数的影响,包括磁场、Forchheimer数、孔隙率参数、滑移参数、辐射参数、热弛豫、混合对流、吸入/注射、Biot数、发热/热吸收、体积分数.发现较高的辐射值和热弛豫参数可以提高传热速率.本研究将对使用纳米流体的学科领域具有一定的参考价值,如运输过程、旋转的机械系统、协同旋转的涡轮系统、增强型油回收系统、医疗等.

    三元混合纳米流体Darcy-Forchheimer多孔介质混合对流吸入/注射二次热辐射发热/吸收滑移效应

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    利用FMI图像研究测井构造断裂对伊朗西南部某油田阿斯马里组储层质量的影响

    Z.SOLUKIM.AZIZZADEHA.MAZDARANIF.KHOSHBAKHT...
    1279-1295页
    查看更多>>摘要：裂缝性碳酸盐岩中的储层质量受裂缝性质控制,天然裂缝性碳酸盐岩储层的裂缝系统特征对开发计划非常重要.本文分析了有效构造对波斯湾西北部伊朗Asmari储层油田质量的影响.这些是通过对FMI井眼成像测井(全井眼微成像仪)的分析和解释来完成的.研究的地区是NE-SW趋势背斜;Asmari储层包括两部分(上部和下部)以及它们之间的Ghar砂岩部分.使用Geolog软件处理并校正了研究井的图像测井,然后识别并解释了不同类型的自然结构,并测量了它们的姿态.结构的方向数据已通过绘制统计图(例如罗斯和极图)从结构的角度进行分析.结果表明,该井的层理几乎是水平的.此外,存在不同类型的裂缝和缝合线,它们在结构上可能与褶皱有关.观察到的主要结构可分为:纵向和横向的开放性裂缝,纵向填充的裂缝,与顺层针脚石平行和垂直.用孔隙度测井曲线(即中子,密度和声波测井曲线)对各种类型结构的频率分布进行比较,结果表明,开放的裂缝使孔隙度增加,但填充的裂缝和针孔石的孔隙度大幅度降低.通常,从井的顶部到底部显示的孔隙度增加,即Ghar砂岩段.因此,根据结构对阿斯马里储层质量的影响,建议针对储层的密度和方向(尤其是开放性裂缝)计划在储层中进行任何未来的钻探.

    FMI日志Asmari地层结构特征储层质量

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    松科二井4900～6830m不同深度岩石非线性力学行为和取样损伤特性试验研究

    杨明庆李佳南高明忠陈领...
    1296-1310页
    查看更多>>摘要：本文利用松科二井的深部岩芯开展了4900～6830 m范围内不同深度岩石的单轴压缩力学测试,详细分析了不同深度岩石的变形破坏特征规律,并基于力学测试结果揭示了深部岩石的取样损伤随埋深的变化特点.研究发现:在4900～6830 m范围内,岩石单轴压缩的各力学参数随深度非线性变化,深部岩石的强度特性与硬相矿物的含量呈正相关;单轴压缩破坏模式多为突发性的轴向拉伸劈裂,对比研究岩芯破坏断面和松科二井4500～7000 m饼化岩芯的断面,发现在两种破坏案例中岩浆岩试样的破坏断面均更加光洁;在4900～6000 m范围内,岩石峰前特征应力都随深度的增加而增大,主要受控于沉积岩的重力沉积作用;在6000～6830 m范围内,岩石特征应力随深度的增加而减小;损伤应力在不同深度岩石的应力应变曲线中位置相对稳定;利用裂纹闭合应力表征了不同深度岩石的取样损伤,发现在0～6250 m沉积岩地层中,岩芯的裂纹闭合应力随深度的增加呈线性增加趋势,而在6250～7000 m岩浆岩地层内,裂纹闭合应力随深度的增加趋于稳定.研究成果可为深地科学规律探索和深部工程实践提供参考.

    松科二井深部岩石不同深度单轴压缩试验特征应力取样损伤

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