物性测试（通用5篇）
物性测试 篇1
0引言
地源热泵技术[1]是一种开发利用中低温地热资源的有效方法,具有低耗高效、绿色环保及可再生利用地热资源的特点,是21世纪最有发展前景的50项高新技术之一,在欧、美和日本等发达国家早已广泛推广,在国内也成为空调行业研究的热点。我国地源热泵系统在京津冀辽等华北和东北部地区运行效果良好,已获得较广泛推广。目前,地源热泵技术在地层以碳酸盐岩为主的地区的研究与应用,还没有参考案例,国内有关此方面的资料甚少,从而影响该技术在该地区应用推广。
1测试的环境
研究区域现场岩层为单斜产出,产状为倾向241°,倾角68°,下伏基岩为三叠系下统白云岩。场地出露地层为第四系填土、红粘土。场地地下水主要为大气降水向下渗漏在上部土层中形成的上层滞水以及基岩裂隙水,地下水水量不丰富。
2测试试验原理
浅层岩土热物性原位测试仪[2]的工作原理:在将要埋设地热换热器的现场进行钻孔,测试井深与实际工程设计井深一致,在钻孔中埋设地下热交换器并按设计要求回填。测试时,地下埋管换热器和测试仪的循环管道相连形成封闭的管路,然后启动加热设备连续运行数十小时,利用温度、流量等各种传感器测量管路中不同位置循环流体的温度、流量以及加热器、水泵和设备总功率,得到传热模型所需数据,利用传热模型对数据进行处理,得到岩土热物性参数,继而对地埋管进行换热计算,达到测试目的。测试仪结构原理图如图1所示。
测试仪外观如图2所示。
3岩土热物性测试结果
3.1 大地初始温度
在测试初始阶段,首先对大地原始温度进行测试,开启水泵循环直到测试流体的进出水温度趋于恒定,该温度值即为地下换热器埋深范围内的岩土层的原始平均温度[3]。测试得出桩基埋管地下换热器埋深范围内的岩土层的原始平均温度为22.1 ℃,如图3所示。双U埋管地下换热器埋深范围内的岩土层的原始平均温度为20.6 ℃,如图4所示。
3.2 岩土导热系数
开启电加热后,初期供回水温差变大,当运行24 h以后,进出井口的水温温差逐渐趋于稳定,地下热交换器和土壤的热交换基本达到平衡[4]。整个测试情况如图5,图6所示。
开始加热流体时,地下温度开始变化较快;随着加热时间的增加,地下温度变化趋于平稳,流体与岩土层的换热近似达到平衡。整个温度曲线无明显波动、变化,这时对进出水温度曲线进行拟合,得到换热器周围岩土的热物性参数。整个试验过程测试到的数据可以用软件进行数据分析。计算结果录入表格,导热系数如表1所示。
3.3 单孔换热量
换热孔的换热量是与换热管内的流体特性、换热管的材料特性、周围岩土的岩性及岩土的赋水情况、回填料的特性、土壤的原始温度及换热管内流体的温度等诸多因素有关,这些因素都直接影响着整个岩土换热器的换热能力,由于地下的岩土结构及分布比较复杂,只有通过测试试验孔井综合传热系数来衡量整个换热孔的换热性能[5]。通过软件分析数据,计算结果如表2,表3所示。
4测试结果分析
1)岩土导热系数。综合桩基螺旋盘管换热器和双U垂直埋管换热器测试数据得到该区域的浅层岩土热物性参数,该区域平均导热系数约为3.05 W/(m·K),且钻孔深度越大,岩土导热系数越大。因此考虑地热换热器换热效率,宜采用较深的钻孔。
2)换热器的埋设成本。进行该项测试前,利用打孔设备钻孔,在碳酸盐岩地区打深孔过程比较艰难,成本比较高,而在现有的建筑孔桩内进行埋设换热器,不用打孔,成本较低,且节约换热器埋设的占地面积。
3)误差的主要原因分析。测试前地下温度场已受到干扰。钻孔过程中对地下温度场将产生较为明显的影响;回灌封孔后稳定的时间不够长:测试(加热)前地埋管内循环水温度有别于地埋管周围岩土层温度等。这些都将导致测试初始条件与计算模型初始条件的不一致,从而导致模型误差。
5结语
1)碳酸盐岩地区岩土的平均导热系数较大,有较强的地下换热能力,利用地源热泵系统有较好的地质条件。2)在碳酸盐岩地区利用地源热泵系统根据工程的具体条件合理选择双U形竖直埋管和桩基盘管换热器,双U形竖直埋管换热器换热效率高,钻孔成本高,进而增加初投资的费用;而桩基盘管换热器更为经济,但是换热效率低,可以考虑在钻孔条件有限的情况下作为换热器埋设的补充。两者的相互结合合理利用更有利于地源热泵技术在碳酸盐岩地区的推广与应用。
参考文献
[1]徐伟.地源热泵工程技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2001:89-94.
[2]孙友宏,王庆华,陈昌富.地层热物性原位测试方法及仪器[J].供热制冷,2008(11):31-33.
[3]于明志,方肇洪.用于现场测量深层岩土导热系数的简化方法[J].热能动力工程,2003,18(5):512-515.
[4]赵军,段征强,宋著坤.基于圆柱热源模型的现场测量地下岩土热物性方法[J].太阳能学报,2006,9(9):934-936.
[5]李晓东,李雨桐,于明志.基于地源热泵的岩土热物性测试仪的研制与应用[J].仪表技术与传感器,2004(9):28-29.
物性测试 篇2
教学目标
1.结合课文，体会作者在对比中从不同角度思考问题的方法。
2.学习运用举例，类比等方法说明深奥的科学事理。
3.理解不同领域的科学发现可以互相启发，从而发现新的论据或得出新的结论。
3、培养学生观察生活，发现生活中处处皆科学
4、增强学生的想象、探究、实践操作能力
一、
三、新课讲解：
(2)说明顺序：
提出问题——分析问题——解决问题的逻辑顺序。
问题探究：
(1)为什么对发现一两只从未见过的甲虫这种普通人不会感到惊讶的事情，生物学家和生态学家会认为这“不是件寻常小事”?
普通人发现一两只从未见过的甲虫，只会感到新奇，不会考虑更多的问题;生物学家和生态学家对此就会考虑许多问题：甲虫是从哪里来的?甲虫是如何到这里来的?甲虫的生态是怎样的?甲虫是否会对当地生态和人类生活带来影响?……他们是不会视而不见的。
(2)如何理解在物种迁移过程中的“人为干预”?
文章第2段已经写到，生物种类的自然繁衍和迁移，由于进行缓慢，并受到时间和空间跨度的限制，不会造成生态环境的失衡。如果这种迁移是由于人类的跨地域活动造成的，那么它们的迁移速度就会极大地加快，也会很容易地突破时间和空间跨度的限制，后果就不堪设想了。所以在防止“生物入侵者”时，应充分考虑“人为干预”。
(3)为什么在形成“生物入侵者”的过程中，强调“不受同类的食物竞争”和“不受天敌伤害”这两个条件?
生物的自然存在和发展，是有一定规律的，这种规律就是英国生物学家达尔文所总结的“物竞天择”和“适者生存”。某一地区的物种都是当地生物链的一环，经历相当长的历史时期形成一种平衡状态。如果由于人为的干预打破了这种平衡，等于破坏了生物链的平衡状态，就可能产生两种后果：一种是经过一个较长时期达到新的平衡状态;另一种就是产生“生物入侵者”，给当地生态和人类生活带来危害。
整体把握：
(1)多种说明方法的综合运用;
(2)概括说明本文所介绍的有关生物入侵者的知识。
生物入侵者是指原本生活在异国他乡、通过非自然途径迁移到新的生态环境中的“移民”。生物入侵者的危害是巨大的，它们给人类造成难以估量的经济损失，对被入侵的其他物种以及物种的多样性构成极大的威胁。那么这些生物入侵者是通过什么途径入侵的呢?为什么会增多呢?由于日益繁荣的国际贸易，生物入侵者搭乘跨国贸易的“便车”，“偷渡”入境;此外，跨国宠物贸易也为“生物入侵者”提供了方便。目前，生物学界和生态学界对生物入侵者持有不同态度：一部分人认为，经过“物竞天择”，可以制约“生物入侵者”的危害，达到新的生态平衡;另一部分人认为听任“生物入侵者”自由发展会给当地生态和人类生活造成严重危害。世界各国对“生物入侵者”都在采取相应的措施。
3.知识拓展：
①在我国，一种南美水生植物——水葫芦极大地减少了昆明滇池的水面积，当地气候明显干燥，湖中的68种鱼已有38种不复存在。
②在西欧，一种北美虾病正在侵袭当地虾，造成当地虾在许多河流中消失。
③在地中海和亚得里亚海，一种太平洋海藻覆盖了3000公顷的海底。
④从东部非洲到印度太平洋地区，一种来源于南亚的ALANG草侵入了数百万公顷的热带森林，严重影响了当地树木的自然更新。
⑤澳大利亚的一种可能来自巴布亚新几内亚地区的致病真菌自19入侵以来，导致数千公顷的森林被毁。这种真菌对四分之三的植物有害，包括高大的树种和矮小的灌木。
⑥在新西兰，一种来源于澳大利亚的夜间活动的袋鼠，估计每晚可吃掉21吨当地的森林。⑦来源于巴布亚新几内亚地区的棕色树蛇，使太平洋关岛上11种鸟和一些蜥蜴、蝙蝠在野外绝迹。
1.薇甘菊
薇甘菊学名小花假泽兰，是一种攀援植物，繁殖能力极强。薇甘菊所“到”之处，像被子一样包裹树木，覆盖花草，受其侵害的植物或者被绞杀、重压致死，或者因缺少阳光、水分，不能进行光合作用而枯萎。
2.飞机草
飞机草为多年生草本或亚灌木，瘦果能借冠毛随风传播，其果成熟季节多为干燥多风的旱季，扩散力强，蔓延迅速;种子休眠期短，在土壤中不能存活长久;飞机草可危害多种作物，侵犯牧场，当其长到15厘米或更高时，会明显侵蚀土著物种，还能放发出化感物质，有较强的异株克生作用，可抑制邻近植物生长，还能使昆虫拒食。其叶有毒，含香豆类素的有毒活性化合物;用叶擦皮肤可引起红肿、起泡，误食嫩叶会引起头晕、呕吐，还可引起家畜、家禽和鱼类中毒。
3.大米草
又称互花米草，也称大米草，因其种子酷似米粒而得名。随着它的蔓延，不但侵占大面积近海滩涂，使沿海养殖的贝类、蟹类、藻类、跳跳鱼等生物大量窒息死亡，而且还使一些港道淤塞，影响海水的交换能力，导致水质下降，大片红树林消失。
4.美国白蛾
美国白蛾，属鳞翅目，灯蛾科。是举世瞩目的世界性检疫害虫。主要危害果树、行道树和观赏树木，尤其以阔叶树为重。对园林树木、经济林、农田防护林等造成严重的危害。二、
三、
什么是生物性污染?生物性污染的污染物是活的生物，能逐步适应新的环境，不断增殖并占据优势，从而危及其他生物的生存和人类生活。
生物性污染分类如何?
四、生物性污染的特点?
1.预测性难
2.潜伏期长
3.破坏性大
五、造成生物性污染的原因
自然因素：自然状态下由于生物或天气等自然因素造成的生物迁移。如外来种的自然入侵
人为因素(较多)：人力在开发和利用自然资源的过程中，对生态环境造成的危害。如赤潮和水华
六、生物性污染的防治
1、赤潮和水华类生物性污染：避免水体富营养化，尽量减少污染物的产生;对水体的富营养化及时进行处理。
2、生物入侵类生物性污染：主要采取预防的措施。引进外来物种时一定要慎重。
3、微生物污染的防治：控制致病的细菌、病毒等排入水体和土壤，也是预防生物性污染的重要措施。
【布置作业】做思考与探究
教学设计板书
随堂练习：
1、
D、对本地物种没有影响
2、在进出口口岸，进出口检疫部门要对进口货物进行严格检疫，严格禁止境外有害生物(包括虫卵和微生物)流入境内。若害虫流入境内后，将(ABC)
A、在相当长一段时间内，有害生物种群数量将呈“J”型增长
B、一般会缺少其天敌
C、对境内生物多样性造成威胁[来源:学.科.网]
D、不适应新环境，很快灭亡
3、我国东海多次发生赤潮，给海水养殖业带来重大损失。从生态学角度分析，产生赤潮的原因是(B)
A、大气中的二氧化碳增多
B、工业和生活废水大量排入海洋
C、树木的大量砍伐
D、海洋石油的开采
4、目前在我国一些地区引进的水葫芦、紫茎泽兰等外来物种急剧增长，甚至取代了当地的优势物种，这一现象引起各界的关注。请根据生态学原理回答：
(1)外来物种在侵入地区定居扩张的原因是
和。
(2)外来物种对原有生态系统产生的影响
是。
答案：没有天敌环境条件适宜破坏原有生态系统的稳定性
《生物入侵的警示》教案设计
青山区教育局科技站李正
【授课内容】《生物入侵的警示》(湖北美术出版社初一年级下册)
【教学目标】
1、知识与技能：了解生物入侵的基本成因及相关科学知识;尝试提出
解决身边的生物污染措施。
2、过程与方法：体会科学家在科学实践中从不同角度思考问题的方法;
理解不同领域的科学发现可以互相启发，从而发现新的
论据或得出新的结论;
鼓励学生独立或合作完成实践探究，合作互助探索原
因。
3、情感态度与价值观：培养环保意识和忧患意识，增强防范意识，向学生
渗透科学的思想和方法，体验科学研究的兴趣。
【教学重点】
认识生物入侵的危害及识别外来生物污染。
【教学难点】
生物性污染的防治。
【教学方法】
学生自主合作学习结合教师点拨。
【教具学具准备】
多媒体课件PPT《生物性污染及其预防》(系列视频);挂图《生物性入侵种类》
【教学课时】1课时
【教学过程】
(五)【板书设计】
生物入侵的警示
一、生物入侵的定义：经自然或人类的途径;异地繁殖;造成严重危害
二、环境污染类型：生物性;化学性;物理性
三、预防生物入侵的方法：意识;放养;物种;检疫
【教学反思】
动物性理财 篇3
理财第一条原则是“不贪”。华尔街年轻、勤奋、聪明的“Trader”（交易员）可能是个人财富上升最快的一群人。他们的普遍要求是快、准、狠，有时候也可以说他们最基础的原则是“只买对的”，说白了就是值得去投的才下手。而有些动物则可能不同。比如蚂蚁，它们为一个米粒可以赴汤蹈火——当然这个米粒大到是它们身体的两三倍。为了把这个米粒搬回家，成群的蚂蚁以米粒为中心，抱成一团，浩浩荡荡地往仓库搬。途中若遇到水塘，则最外几圈的蚂蚁就壮烈牺牲了。若被不经意地一踩，则可能大部分的蚂蚁都客死他乡了。但尽管如此，还是有一群一群的蚂蚁过来，前仆后继地要把这颗米粒运回去。
我小时候看着这种搬运，每每不得其解：这颗米粒难道对蚂蚁有这么重要？抑或是在它们的大本营有更需要的同伴在等着食物？因为这么多蚂蚁，足可以把这颗米粒在现场消费掉，并且还不那么管饱……后来的介绍让我了解到其实这更多的是蚂蚁的一种习惯，在很多管理学家赞叹蚂蚁的团队精神——为了一个确定的目标团队作战不惜牺牲个体的时候，我却扼腕叹息何苦来着。当一个人生活的全部意义变成为完全拥有某种财富的时候，当他为这种追逐的受伤或成功而感到悲壮或豪迈的时候，以旁人观之，与幼时无知的我好奇蚂蚁的无谓牺牲又有何二致呢？
理财第二要义当可推“价值投资”。即当某一机会的价值未被完全发现的时候去投资它，而当价格远远高于价值的时候就放弃它。用俗话说，就是你不能追求买在最低卖在最高，但一定要注意让“虚拟”的赢利变成现实。当一种财富不能实现其价值时，此等“财富”与废物无二。而撒哈拉沙漠的沙鼠，毕其一生、成百上千代绵延多少个世纪，都未学会如何“适度”地积累自己的财富，如何更好地平衡积累、消费与“自由”的关系。管理学家会赞叹沙鼠勤奋努力、无怨无悔的工作态度和脚踏实地的工作作风，甚至无视其背后的浪费。其实在我们身边甚至我本人，都多多少少有这样的“先进工作者”情怀。我们不断地买卖股票，尽管非常明白有时候持有是最好的选择；我们很多时候以加班多、喝酒多来证明我们工作的辛苦和重要，未及细想这么做是否必要和有效率。如果真有一群外星人遥看繁荣地球的各个角落，总能看到迈着匆忙脚步的精英们，出入于形形色色的铁盒子与水泥盒子，对着一块有红绿色彩的发光的板，一刻不停地用各个指头去敲打，他们是否也如我们看沙鼠一样觉得不可思议呢？
理财的第三准则是“舍得”。即当拥有或获得某个财富的代价过大时，不如及时放弃或“割肉”，以便留得青山在，重整旗鼓有再来的机会。这个准则不知何时被一种叫做“豹”的动物学得。它们没有文字，却很好地实践了这条原则。比如它们在陡峭的地方追捕羚羊或鹿，当发现已经有一个长得像自己一样的同类物在追赶时，其他豹子就会放弃。因为继续追逐可能意味着它们会多败俱伤——同时摔下悬崖。
我一直纳闷，在动物园里那个总在笼子里低着头来回走的家伙，怎么在关键时候脑子这么开窍。我等天天听、天天说“高处不胜寒”，尚有成万的股民不愿锁定收益在泡沫破灭前卖出股票，有的甚至幻想无限收益而在最后一刻冲向悬崖。这种实践是否会被那些土豹子们窃笑？豹子追猎物，如同我们面对投资机会，往往不可多得，但悬崖勒马的冷静和勇气恐怕不是每个人与生俱来的。当我们说“舍不得孩子套不来狼”的时候，简直就是彻头彻尾的动物性的机会主义——人的生命何其可贵，而狼，充其量不过是饱一顿食欲的“财”而已……
投资学描述为何市场会经常出现貌似非理性的情状，有十来条原因。其中占据前面位置的两条，就是理财人的不理性——过分的自信和掩耳盗铃的幻想。每个人都认为他是比別人聪明的，每个人都幻想这次与上次的惨败不一样，每个人都有“最后一次好机会”的危机感而不知不觉挤进狭小的空间被踩踏……这究竟是来源于人类的太聪明还是不聪明？
电视台里的《动物世界》是常年播放的一个系列片，收视率非常高。我偶尔会看上几眼，每每看到它们为食物互相厮杀、为食物而被捕，甚至为食物而献出生命的时候，总是难以继续目睹。真所谓“天下攘攘，皆为利往”。食物对于动物来说，可能是最重要的生存问题，而财利，对我们很多人而言，更属锦上添花的东西。作为有高等智慧的人类，若我们的理财实践趋同于动物的抢食、争食、存食，可能真的是桩悲哀的事情。
物性测试 篇4
地源热泵利用浅层地热能进行供暖、制冷,具有广阔的市场前景。设计地源热泵时,应精确测量地下土壤热物性参数,设计地下埋管换热器。当地下土壤的热导率或热扩散率发生10%的偏差时,地下埋管设计长度偏差为4.5%～5.8%,将导致钻孔总深度的变化。由于钻孔的成本较高,因此必须准确地测量土壤的热物性参数。土壤热物性的测试主要有现场热物性的测试和现场冷热量的测试两种方法。现场热物性的测试是在地下温度场稳定的前提下,通过向地下输入恒定的热量,得到地下温度的热响应,通过温度的变化规律,确定岩土的热物性;现场冷热量的测量是通过一个小型的空调机组,模拟地源热泵的实际运行工况,分别向地下输入一定量的冷热量,确定每米钻孔量承担的负荷。现在分别讨论该两种测试方案。
1 测试仪器的传热模型
1.1 现场热物性测试
1.1.1 测试方法分析
埋管中流体与周围土壤的换热是一个二维非稳态传热过程,其计算非常复杂,为了工程上的方便,应当对其进一步进行简化,采用线热源和柱热源模型等。为了更好地符合实际情况,钻孔内可以按二维传热问题处理。地热换热器 (一个回路) 的结构如图1所示。
为简化分析,引进如下假设:
(1)钻孔周围岩土均匀(设计所需是平均参数);
(2)埋管与周围岩土的换热可认为是钻孔中心的一根线热源与周围岩土进行换热,沿长度方向传热量忽略不计(孔径较小,一般约 0.1～0.15m,钻孔长度则大于50m);
(3)埋管与周围岩土的换热强度维持不变(可以通过控制加热功率完成)。
简化后的物理模型如图2所示。
根据上述假设,由地热换热器与其周围岩土换热的换热方程可确定管内流体平均温度与深层土壤的初始温度(也是假设无穷远处的土壤温度)之间的关系为:
undefined
其中,Ei(x)=∫undefined,为指数积分函数。
式中:Tf—埋管内流体平均温度;
Tff—无穷远处土壤温度;
ql—单位长度线热源热流强度;
R0—单位长度钻孔内的总热阻;
ks—周围岩土的导热系数;
db—钻孔直径;
ρs—岩土的密度;
cs—岩土的比热;
τ—时间。
式(1)的未知参数有:ks、R0、cs、ρs。视ρscs为一个未知数,以其为自变量对Tf求偏导数得:
undefined
式中:岩土的ρscs量级为106;db的量级为10-1;ks的量级为1;当τ比较大时(约数小时),分子约为1,而分母量级为106。显然ρscs的变化对Tf的影响可以忽略不计。通过同样的分析可知R0和ks的影响则不能忽略。
利用传热反问题求解,结合最优化方法同时确定R0和ks,求解时估算ρscs近似值,如200 000W·s/(m3·℃)。由于求解对其不敏感,无须迭代修改估算值的偏差,这样该问题就变为R0和ks双参数估计问题。
1.1.2 测试装置及操作过程
测试装置内部结构及现场安装的示意图如图3所示。测量仪器主要部件由加热器、循环水泵、温度测量装置、流量测量装置、信号变送装置、微机控制与处理装置等构成。测量仪中的管路与地热换热器的地下回路连接,循环水泵驱动流体在回路中循环流动,流体经过加热器加热后流经地下回路,并与地下岩土进行换热。测得的出(入)口流体温度、流体流量、加热功率等信号变送传至微机。
在现场将已安装好的地热换热器的地下回路与便携式仪器连接好,并将回路中充满水循环流动,自某时刻开始对水加热。如此运行数十小时,并测量记录加热功率、进出地热换热器的水温及对应的时刻。根据测得的数据可以计算该地热换热器的传热系数,也可反推钻孔周围岩土导热系数和孔内热阻。将通过传热模型得到的平均流体温度与实际测量的结果进行比较,通过调整传热模型中的岩土导热系数和钻孔内热阻,当计算得到的结果与实测结果之间的方差和最小时,对应的参数值即为所求。方差和的最小值可以通过最优化技术得到。
循环水在整个连接回路中循环,从加热器中得到热量,并不断向地下岩土放热。整个测试过程大概需要几十个小时。
1.2 现场冷热量测试
现场冷热量主要是模拟空调系统的冬夏季的实际运行工况,在给定地埋管进出口温度的情况下,确定每米孔深的换热量。这种方法的优点是可以直观地确定在给定进出口温度的情况下的每米孔深的换热量,但是不能确定土壤的热物性参数,不具有通用性。这种测试方法,主要分为散热实验和取热实验,分别模拟夏季工况和冬季工况。
测量装置的简图如图4所示。测试的主要组成部分为热泵机组、循环水泵、温度测量装置、流量测量装置,信号变送装置、微机控制与处理装置等构成。测量仪中的管路与地热换热器的地下回路连接,循环水泵驱动流体在回路中循环流动,流体经过加热器加热后流经地下回路,并与地下岩土进行换热。测得的出(入)口流体温度、流体流量等信号变送传至微机。
散热实验模拟夏天运行工况。热量通过PE管排向地下土壤。测量地埋管在夏天的散热功能,就是使一定温度的热水,按一定的流速在PE管中流动,热量就会从热水向较低温度的土壤中传导。地埋管的传热功率就是循环水的实际散热功率。
取热实验模拟冬季运行工况。热泵将热量从土壤中取出,用来满足房间的热负荷。此时,PE管中的流动是一定温度的冷水,由于存在冷热温差,冷水就会从周围土壤中吸取热量,取热实验就是为了确定PE管从土壤中的取热能力。
2 测试结果分析
采用上述两种测试方法,对某地源热泵工程进行现场测试。根据现场工地的分布特点,总共打了4个测试孔,分别编号为1#,2#,3#,4#。其中1#和2#采用现场热物性测试,3#和4#采用现场冷热量测量。4个孔的参数如表1所示。
分别按照上面的要求,对4个测试孔分别进行了测试。
测试孔1#和2#采用山东建筑大学地源热泵研究所研制的热物性测试仪测得结果,测试原理采用的非稳态模型,通过软件的计算,得到岩土的热物性。1#、2#井测得的结果如图5所示。由于测试孔采用1∶10的膨润土和细沙,增强了换热能力,换热系数相应增大。但是,相对于周围空间的岩土来说,钻孔直径130mm对换热的强化作用并不明显,导致两者的数值相差并不大。通过这种测试方法,获得了岩土的热物性,可以确定在不同的进出口温度的情况下,确定单位长度的地埋管的换热能力。
测试孔3#和4#采用南京工业大学空调研究所的测试仪器,主要测量现场埋管的换热量。通过测试仪器,可以模拟不同工况下的单位埋管的换热量。通过热泵机组,分别模拟了系统在冬季和夏季的运行工况。得到了特定工况下的埋管换热量。根据散热、取热两种不同运行模式,选择了不同的工况,进行了实验研究。在消除水平段连接管道的传热影响后,得到了每个土壤孔垂直地埋管的传热性能参数,如表2、表3所示。
在排热模式下,3#井具有的换热能力为45～60W/m孔深左右,具体数值与测试工况有关。4#井的换热能力比3#井的换热能力稍差,但相差不大。循环水在各孔中的进出口温差随着流量的降低而变大。在取热模式下,3#井具有的换热能力为30～50W/m孔深左右,4#井的换热能力比3#井的换热能力稍差。
3 实验测试比较
(1)数据的通用性比较。
现场岩土热物性的测试主要是在已钻好的钻孔中埋设埋管并按要求回填,回路充满水循环流动,自某一时刻起对水加热一定时间(数十小时)。测量回路中的温度及对应的时间,根据已知的数据反推钻孔周围岩土的导热系数ks和钻孔内的热阻R0。将通过传热模型得到的流体平均温度与实际测量的结果进行比较,通过调整传热模型中周围岩土的导热系数和钻孔内热阻,当计算得到的结果与实测的结果误差最小时,对应的导热系数数值即是所求的结果。现场冷热量测量的前期准备与热物性的相同,主要分为夏季工况和冬季工况的两种运行方式。测量夏季工况的时候,运行热泵机组,向地下输入一定的热量,并且记录下循环液的入口温度、出口温度和流量,确定在夏季工况下,每米钻孔承担的负荷。同样的原理,通过运行空调机组,向地下输入一定的冷量,确定在冬季工况下的每米钻孔承担的负荷。
通过岩土热物性的测试方法,可以得到土壤的热物性,如导热系数、岩土容积比热容和土壤热扩散率等,这些是地源热泵工程设计的重要参数。但是不能直观地得到每米埋管的换热量。单位钻孔的换热量不仅与岩土导热系数有关,同时还与地埋管和周围岩土的温差以及地埋管的流量有关。
在得到土壤热物性的基础上,必须借助专业的地源热泵的设计软件,通过设计计算,得到每米孔深的换热量。现场冷热量测试,通过热泵机组的运行,在给定地埋管进出口温度和流量的情况下,得到每米孔深的换热量。
(2)参数计算准确性比较。
岩土的热物性相对稳定。岩土的热物性与地下岩土的结构、成分和含水量等因素有关,在同一个地区,这些参数相对稳定,因此在同一个工地上,热物性参数可以做为一个定值。可以借助专业的地源热泵的计算软件,模拟工程20a的连续运行工况,确定最优的埋管量,了解地下能量的积累,对地下温度场的变化影响。现场冷热量测试,可以直观地得到在特定参数的情况下每米埋管量的单位换热量。但是其结果是在测试孔单独运行的情况下得到的,没有考虑埋管之间的相互影响,同时,在测试的时候,认为土壤的远端温度恒定,为土壤的初始温度。在排热实验的时候,由于热量不断的传入地下,周围土壤的温度不断升高,造成周围土壤的温度随着不断地升高。这些因素都造成了单位钻孔量的散热量的计算不准确。在取热的时候,也存在类似的情况。
4 结论
实验对电源的稳定性要求高。测试需要220V的电源,在工地上由于交叉作业的影响,电源电压的稳定性差,有的工地甚至降低到170V,测试仪器以显著偏离于正常工作状态的条件进行工作。测试前地下温度场已受到干扰。钻孔过程中对地下温度场产生较为明显的影响,回灌封孔后稳定的时间不够长;测试( 加热)前地埋管内循环水温度有别于地埋管周围岩土层温度,测试过程中地埋管保温较差等,这些都将导致测试初始条件与计算模型初始条件的不一致,从而导致模型误差。另外也存在着一定程度的测试仪器误差以及计算方法误差。
深层岩土热物性测试主要有两种方法:通过热物性测试方法,可以得到岩土的土壤导热性数、热扩散率和热容等。这种测试方法的优点是测得的数据具有通用性,可以满足后期地源热泵设计需要。测试仪器轻便,可以很方便地携带,能够满足现场测试的要求。通过冷热量测试方法,直观地获得在给定入口温度和流量的情况下每米孔深的换热量。
采用冷热量现场测试,能够直观地得到单位钻孔的换热量。但是,通过测试得到的数据,只是在设定进口温度和流量的情况下得到的实验数据,不具有通用性。由于试验设备为一个热泵机组,由压缩机、冷凝器、蒸发器等组成,导致仪器大,携带不方便,进行现场测试带来一定的难度。
参考文献
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动物性产品的复检方案 篇5
为了提高口岸熏蒸消毒工作的水平，更科学有效的进行卫生处理，保证出入境检疫工作的顺利发展。我们对熏蒸消毒后的皮毛类.毛绒类等动物性产品进行再次检查，以满足口岸卫生处理的工作要求。本方案主要依据中华人民共和国农业行业标准NY/T 561-2002制定，包括动物炭疽杆菌分离培养鉴定及血清学试验等方法。
炭疽（Anthrax）是由炭疽芽孢杆菌（Bacillus anthracis）所致的人畜共患烈性传染病，对反刍动物危害尤为严重。该病分布于世界各地，目前很多国家和地区还有该病的发生，我国个别地区还有散发。世界动物卫生组织将该病列为B类动物传染病，我国农业部将其规定为二类动物传染病。1 材料准备 1．1 器材
恒温箱、显微镜、高压灭菌器、水浴锅、镊子、漏斗、15mm×150mm试管、最小反应管、加样器、中性石棉、剪刀、接种环、酒精灯等。1.2 培养基
戊烷脒多粘菌素血液琼脂平板、碳酸氢钠琼脂平板、快速增殖肉汤、普通营养肉汤，配制方法见附录A。1.3 试剂
炭疽沉淀素血清，阴性血清，标准炭疽杆菌抗原。1.4 染色液
0.5%苯酚溶液、碱性美蓝染色液、革兰氏染色液试剂盒、姬姆萨染色液。配制方法见附录B。2 鬃、毛、绒类炭疽杆菌的检查 2.1 取样
用灭菌棉拭子蘸灭菌生理盐水涂搽采取样品时，应从里到外，从上到下，从左到右，尽量涂搽采取完全。然后置灭菌试管中。2.2 分离培养
2.2.1 每支棉拭子各涂一个戊烷脒多粘菌素血液琼脂平板和一个碳酸氢钠琼脂平板。将戊烷脒多粘菌素血液琼脂平板放于普通温箱内；碳酸氢钠琼脂平板放于20%二氧化碳培养箱内（如烛缸）。二者均于37℃培养18h~24 h。
2.2.2 如于戊烷脒多粘菌素血液琼脂平板上发现可疑菌落时，挑取培养物接种一支快速增殖肉汤管，于37℃水浴培养3h ~ 4h，做革兰氏染色检查。
2.2.3 如于碳酸氢钠琼脂平板上发现可疑的黏液型菌落时，挑取培养物做碱性美蓝染色或姬姆萨氏染色检查荚膜。2.2.4 结果判定：按染色后的结果判定。2.3 革兰氏染色法 2.3.1 操作方法
（1）在已干燥固定的抹片上，滴加结晶紫染色液，经1-2min水洗。（2）加革兰氏碘液于抹片上媒染，作用1-3min，水洗。（3）加95%酒精于抹片上脱色，约1 min，水洗。（4）加沙黄水溶液复染30s，水洗。（5）吸干或自然干燥，镜检。2.3.2 结果观察
菌体呈竹节状排列，菌体呈蓝紫色。2.4 美蓝染色法 2.4.1操作方法
滴加0.5ml~1.0ml碱性美蓝染色液（配制方法见附录B）于涂抹面上，染色2~3 min，水洗干燥。镜检。2.4.2 结果观察
粗大菌体呈竹节状排列，染成深蓝色，菌体周围的荚膜染成粉红色。也可用3%沙黄染色液染色3~5 min，菌体染成红色，菌体周围的荚膜染成黄色。2.5 姬姆萨氏染色法 2.5.1操作方法（1）在5ml中性蒸馏水中滴加5-10滴姬姆萨原液（配制方法见附录B），成为姬姆萨氏染色液。（2）抹片经甲醇固定并干燥，在上滴加足量染色液或将抹片浸入盛有染色液的染色缸中，染色30 min，或者数小时，取出水洗，吸干或烘干，镜检。2.5.2 结果观察
粗大菌体呈竹节状排列，菌体呈蓝青色，荚膜呈淡紫红色，视野常呈红色。
如观察到以上形态特征的杆菌，可初步确定为炭疽杆菌。3 皮张标本炭疽的沉淀实验检查
3.1 取样
3.1.1 在每张皮的腿部或腋下边缘部位，剪取样皮一块约1.0g。复检时，还在第一次取样附近部位采取样皮一张约2.0 g，供做检验材料。3.1.2 样皮应装入特制的布袋内（也可用其他容器），每袋应制成小格并编号，按其取样顺序，将样皮依次装入小格袋内，皮张号，样皮号与袋格号应一致，逐将样皮袋严密包装送往消毒室。
3.1.3 皮垛的编号，应与装样皮的布袋号相一致。盐皮，鲜皮及冻皮，应分开取样，不得混掺。
3.1.4 取样人员，应进行炭疽预防注射和具有一定的防疫知识。在工作前，应穿好防护服，工作后，应充分消毒洗手，工作服须进行103.41kpa高压蒸汽灭菌，要严格遵守防疫卫生制度。3.2消毒
3.2.1 收到样皮后，应登记。
3.2.2 检查无误后，将样皮袋放入高压蒸汽灭菌器内，使压力升到103.41kpa，保持30 min。
3.2.3 干皮与湿皮应分别消毒，如一次灭菌，干皮放上面，湿皮放下面，但湿皮，鲜皮与冻皮，于灭菌前应在37℃~38℃恒温箱中放置48h，或放室温3d~4d，令其干燥，再进行消毒灭菌。
3.2.4 在操作中，应按检验炭疽病的防疫要求，不得污染周围环境和物品，用后的器械物品应及时消毒处理。3.3 被检皮张抗原的制备
3.3.1 将清洁干燥的容器，放在木盘中，排成列，经灭菌后，修剪除去脂肪的样皮，按规定的质量，每两张装入一个瓶中，如第一瓶放1~2号，第十瓶放19~20号，依次类推，容瓶位置，不得混乱。
3.3.2 如有缺皮或样皮混乱的，须将相应的容瓶翻扣起来，以免错号。3.3.3 装样皮的木盘编号与样皮袋号应一致，同时将编号卡放在木盘外侧的号夹中不得遗失。3.3.4 按1：10的比例将浸皮液（0.5%苯酚生理盐水）逐瓶加入20ml，在10℃~20℃室温的条件下，浸泡16h~25h，也可在8℃~14℃水浴中浸泡14h~20h。
3.3.5 取清洁无污的漏斗（每漏斗中放好中性滤纸）和容瓶，其各个编号与样皮木盘各个编号相对应。然后对号滤过，应使皮张抗原滤到澄清透明为止。3.3.6 将滤过透明之皮张抗原木盘编号卡放在木盘外侧的号夹上，不得丢失。
3.4 炭疽沉淀实验操作方法
3.4.1 本实验须在15℃~20℃以上的室温下进行。3.4.2 实施本实验前须按下列要求，做对照实验：（1）炭疽沉淀素血清对1：5000倍标准炭疽菌粉抗原，在1 min内应呈标准阳性反应。对已知阳性皮张抗原经15 min应呈阳性反应。（2）炭疽沉淀素血清，对已知阴性皮张抗原和0.5%苯酚生理盐水作用15 min，应呈阴性反应。（3）阴性血清对1：5000倍标准炭疽菌粉抗原和已知阳性皮张抗原经15 min，应呈阴性反应。
3.4.3 本实验（初检）将反应管按皮张抗原木盘内的编号顺序排好，用血清加样器向反应管内加注炭疽沉淀素血清0.1ml~0.2ml。然后用抗原加注器，吸取等量的皮张抗原，沿反应管壁徐徐加入，并记录加完后的时间，按加完的时间顺序排好，待判。
3.4.4 血清与皮张抗原的接触面，界限清晰，明显可见，界限不清者应重做。血清与抗原加注器应用0.5%苯酚生理盐水充分彻底洗涤后，方可继续使用。
3.4.5 如为盐皮抗原，应在炭疽沉淀素血清中加入4%化学纯氯化钠后，方能做血清反应。3.5 判定结果
判定时，将反应管置于水槽中蘸水取出，放于眼睛平行处，在阳光充足处进行观察与判定。须按下列标准记录结果：（1）“+” ：抗原与血清接触后，经15 min在两液接触面处，出现致密，清晰明显的白环为阳性反应。（2）“士” ：白环模糊，不明显者为疑似反应。（3）“—” ：两液接触面清晰，无白环者为阴性反应。（4）“O” ：两液接触面界限不清，或其他原因不能判定者为无结果。
对可疑的无结果者，须重做一次。
3.6 复检
3.6.1 病皮复检时，应单张检验。初检呈阳性和疑似的材料，须重新对同一浸泡瓶的两个皮张号取样复检。复检时，应使用2~3个血清效价与初检血清效价相近的不同批号的沉淀素血清来进行，同时用阴性血清做对照。复检的方法同初检。
3.6.2 复检材料呈阳性反应时，则判为炭疽沉淀试验阳性。复检再呈疑似反应时，须按阳性处理。
3.6.3 经确定某号为阳性病皮后，应将病皮及上下相邻之污染皮，准确的挑出，在指定的地方隔离消毒。
3.6.4 以有效方法对病皮进行消毒后，并经效果鉴定合格者，方能投入生产加工应用。
附录A
培养基的制备 戊烷脒多粘菌素血液琼脂平板 1．1成分
牛肉膏
5g 蛋白胨
20g 氯化钠
5g 琼脂
20g 蒸馏水
1000ml 戊烷脒
最终浓度0.15~0.4mg 多粘菌素
最终浓度3IU/ml~10IU/ml 绵羊血液ml 1．2 制法
按常规方法制备琼脂培养基，待冷至45℃~50℃时，加入稀释的戊烷脒和多粘菌素，最后加入绵羊血液，混匀后，倾入平皿，制成平板。碳酸氢钠琼脂平板 2.1 成分
牛肉膏
5g 蛋白胨
20g 氯化钠
5g 细炭末
2g 琼脂
20g 蒸馏水
1000ml 碳酸氢钠g 2.2 制法
先按常规方法制备含炭末琼脂培养基，待冷至50℃左右时，加入碳酸氢钠，混匀后，倾入平皿，制成平板。3 快速增殖肉汤
3.1 成分
牛肉膏
0.5g 蛋白胨
1.5g 酵母浸膏
0.3 g 葡萄糖
0.5g 硫酸锰（0.001mol/L）
0.2ml 蒸馏水
1000ml 3.2 制法
将以上成分加入蒸馏水内，加热溶解，调整pH值至7.6，分装试管，每管约1ml，以55kpa高压蒸汽15 min灭菌，置冷水中迅速冷却。
4普通营养肉汤 4.1 成分
牛肉水
1000ml 蛋白胨
10g 氯化钠
5g 4.2 制法
将蛋白胨和氯化钠加入牛肉水中，放流通蒸汽锅内加温溶解30min，用0.4%氢氧化钠修正pH值为7.4~7.6，置流通蒸汽锅内加热30 min，使碱溶解，用滤纸过滤，除去沉淀物，分装于试管三分之一处。以103 kpa高压蒸汽灭菌。
附录B
染色液的配置 碱性美蓝染色液
美蓝
0.3g 95%乙醇
30ml 0.01%氢氧化钾
100ml 将美蓝溶解于乙醇中，然后与氢氧化钾溶液混合，用滤纸过滤，放在棕色瓶中保存。2 姬姆萨氏原液
取姬姆萨染料0.6 g加于甘油50 ml中，置55~60℃水浴中1.5~2h，加甲醇50ml。静置一日以上，滤过即成，放在棕色瓶中保存。3 5%苯酚溶液
苯酚
5g 蒸馏水