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关键词： 壁面摩擦速度   湍流边界层   直接数值模拟   实验测量  

摘要： 湍流边界层流动广泛存在于自然界、航空航天以及环境工程等领域.壁面摩擦速度是湍流边界层理论研究和工程应用中的一个重要参数,对其进行准确预测具有十分重要的科学意义和工程价值.文章基于雷诺平均动量方程提出了一种利用湍流边界层平均速度和雷诺应力剖面预测壁面摩擦速度的积分方法.该方法仅需要同一流向位置、边界层外层的平均流场分布,显著降低了对近壁面流场数据的依赖性.通过文献中大量的直接数值模拟和实验数据验证,该方法的相对误差在±3%以内,且受积分上下限以及边界层厚度等模型参数的影响较小.通过与文献中具有相似积分形式的壁面摩擦速度预测方法比较,发现湍流边界层壁面摩擦速度预测方法的精度与选取的总切应力模型密切相关.本文提出的壁面摩擦速度预测方法适用于不可压缩、零压力梯度光滑及粗糙壁面湍流边界层流动,具有精度高和鲁棒性强等特点,研究结果可为航空航天及能源动力等领域重大工程应用中湍流壁面摩擦阻力的准确预测和调控提供理论指导.

关键词： 磁力泵   离心泵   智能诊断   隐含概率   振动信号   Baum-Welch算法   健康诊断机制  

摘要： 为了解决磁力泵在智能诊断过程中因缺乏概率条件不能评估磁力泵机组的健康状况,以及调控过程不可知的问题,以磁力泵为研究对象,对它的振动信号进行了研究,提出了一种基于Baum-Welch的磁力泵机组健康诊断机制。首先,利用小波包技术与K均值聚类分析,对采集的振动信号进行了滤波和分类,实现了对磁力泵机组在某一时刻运行状态进行分类的目的;其次,根据识别得到的状态序列,使用Baum-Welch算法得到了磁力泵在一段运行时间内可能存在的隐含概率组合;最终,根据概率序列的计算结果,达到了评估磁力泵机组健康状况的目的,应用某磁力泵机组在不同健康条件下的空化和非空化状态数据,对其健康诊断机制进行了验证。研究结果表明:使用小波包分解算法提取的第9层第12组子频带信号对空化和非空化状态最大的识别率为100%,因而该组信号可用于特征状态的识别;提取的均方根、方差、标准差、绝对均值特征在对空化状态分类时,最小的重复率为0,因而这四个特征可用于工作状态的自动分类;经Baum-Welch算法估测得到的健康机组和衰退机组的非空化状态收敛概率分别为95.43%和90.2%,与历史统计值95.40%和91.11%基本一致,完全可用于磁力泵机组运行健康状况的评估。该研究结果可为具有隐含概率条件的磁力泵机组运行健康状态评估提供技术支撑。

关键词： 蓝莓   真空冷冻干燥   干燥特性   冻干品质   工艺优化  

摘要： 为提高蓝莓的真空冷冻干燥速率和品质,对不同隔板温度(40、45、50、55℃)、真空度(65、70、75、80 Pa)及预冻温度(-65、-60、-55、-50℃)的干燥效果进行了探讨,研究了不同干燥工艺对蓝莓干燥特性和品质的影响。在单因素试验的基础上,采用响应面法优化确定了蓝莓真空冷冻干燥的最优工艺参数并进行了验证。结果表明:隔板温度、真空度和预冻温度越高,干燥时间越短,干燥速率越快。适当降低隔板温度和预冻温度可以在一定程度上保持冻干蓝莓的颜色、硬度、花青素含量和抗坏血酸含量,并提高复水比,但真空度的降低会增大冻干蓝莓的色差并降低硬度。蓝莓真空冷冻干燥最佳工艺参数为:隔板温度44℃,真空度71 Pa,预冻温度-55℃。研究结果为优化真空冷冻干燥工艺和提升冻干蓝莓的品质提供了理论依据和参考。

关键词： 压缩拐角   复杂激波   正常反射   马赫反射   加热效应  

摘要： 为探索压缩拐角壁面非定常高热流产生原因,利用实验和数值模拟相结合的手段,研究马赫数5状态下,42°压缩拐角导致的复杂激波运动对壁面的加热效应,实验结果表明,流场中存在非定常强激波相互干扰,激波在壁面动态扫掠,数值计算结果表明伴随分离激波的角度增加,激波从正常反射向马赫反射转变,流场中出现复杂波系,近壁区产生正激波,波后壁面温度急剧升高,最大可升高至5倍来流温度,压力升高为90倍来流压力,对壁面产生强加热效应;保持分离激波角度不变,改变马赫数同样会导致复杂波系产生,且温度峰值、压力峰值位置从第一斜面移动到第二斜面。由此可见,压缩拐角激波边界层干扰中激波相交形式改变是压缩拐角壁面产生高极值热的重要因素。

关键词： 燃后碳捕集   化学吸收法   催化再生技术   非均相催化剂   低能耗  

摘要： 人类工业活动造成大气中CO_(2)含量逐渐增加,形成温室效应,导致全球气候异常。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术,尤其是CO_(2)化学吸收过程,是实现大规模CO_(2)减排和遏制全球气候变化的最有效的方法之一。然而,由于CO_(2)捕集技术的高能耗高成本是导致CCUS技术无法大规模推广和商业化应用的瓶颈之一。近年来,胺吸收剂催化再生技术作为一种具有大规模应用潜力的CO_(2)捕集节能新技术引起了国内外研究者的广泛关注。本文综述了胺吸收体系中CO_(2)催化解吸再生技术的研究现状,详细介绍了非均相催化剂的种类、特点、优缺点和面临的挑战,阐述了胺溶液中CO_(2)催化解吸反应机理以及Lewis酸、Br?nsted酸和碱性活性位点等在催化反应过程中的作用机制,总结了影响催化剂解吸再生性能的主要因素。最后,全面分析了催化解吸再生技术用于燃烧后CO_(2)捕集的现状,并对未来的研究趋势进行了展望。

关键词： 围海造田   深厚软土   固结沉降   基桩承载力   下拉荷载   沉降分析  

摘要： 针对某学校建筑物位于围海造田深厚软土地带所出现的沉降问题,详细分析了该建筑物的地质勘查、设计、试桩、施工、地基基础加固、现场排查、沉降分析等关键过程,总结了其中的经验和教训,提出了单桩竖向抗拔承载力、下拉荷载、试桩数据、压桩力、沉降等的主要计算、取值和分析方法,深入理解了软土地质条件下建筑物沉降的成因与控制难点。

关键词： 润湿性梯度   挤压铺展   回流   限量润滑油   数值模拟   动网格  

摘要： 目的机械运动副中普遍存在着限量润滑油受挤压铺展与回流现象,其直接关系接触副供油状态,而表面润湿性是影响润滑油流动的关键因素,进而对接触副润滑性能产生重要影响。基于此,十分有必要研究润湿性梯度表面润滑油流动特性,并揭示其运行机制。方法基于VOF模型结合动网格技术,建立微量润滑油在润湿梯度表面挤压铺展与回流动态模型,运用数值模拟方法,探索亲油轨道两侧疏油区接触角、轨道宽度、润滑油黏度对油滴铺展与回流过程的影响。结果润湿性梯度表面的润滑油在受挤压后快速铺展,而一旦挤压作用消失润滑油就会自动回流,并且在回流阶段发现润滑油内部存在较大的压力梯度与速度漩涡。通过调整疏油区接触角(从67°至130°)改变轨道两侧疏油程度,发现润滑油最大铺展系数β与最大润湿面积A_(n)分别减小23.6%和14.3%,液膜中心高度系数h_(n)增长时间点提前57.2%,完全回流时间减小76.9%。通过增加轨道宽度,发现无量纲轨道宽度wn从0.8增至1.4时,最大β与h_(n)增长时间点保持稳定,但最大A_(n)增大64.2%,完全回流时间减小39.4%。在润滑油物性参数方面,增大润滑油黏度(从0.032 Pa·s至0.108 Pa·s)时,最大β与最大A_(n)分别减小13.5%和12.9%,但h_(n)增长时间点延后72.2%,完全回流时间延长58.3%。此外,低黏度区间内,虽然相邻黏度值增幅最小(0.032 Pa·s至0.046 Pa·s),但润滑油回流速度与A_(n)减小速度降幅最大。结论润湿性梯度表面可以抑制润滑油铺展,促进回流,其中内部压力梯度是回流的主要原因之一。随着轨道两侧疏油程度增加,抑制铺展和促进回流的效果进一步增强,回流速度增大,完全回流时间减小。增大亲油轨道宽度可提升稳定后的润湿面积,缩短完全回流时间,但轨道宽度过大导致油液分布过于分散,过小则使回流时间延长。此外,在低黏度区间,润湿性梯度表面对润滑油回流影响更显著,润滑油黏度增大导致最大铺展系数与最大无量纲润湿面积均减小,回流距离缩短,液膜中心高度系数增长点相对延后,完全回流时间延长。

关键词： 光催化制氢   石墨相氮化碳   硫化钴   复合材料   比表面积  

摘要： 为提高光催化制氢效率,降低成本,以石墨相氮化碳为主要材料,负载硫化镍和硫化钴,制备了一种三元光催化复合材料,并对其性能进行研究。试验结果表明,由X射线衍射分析(XRD)和比表面积与孔隙分析(BET)可知,试验成功制备了三元光催化复合材料,且该材料具备较大的比表面积和较小的孔径,分别是103.5 m^(2)/g、3.68 nm。电化学测试和光催化制氢试验表明,三元光催化复合材料的光催化性能较佳,在光辐照5 h时的氢气生成量达到11.37 mmol/g,氢气生成速率为2.274 mmol/(g×h)。综上,实验所制备的硫化镍/硫化钴/石墨相氮化碳三元光催化复合材料具备较好的光催化制氢性能。

关键词： 铁棍山药   干燥   色泽   质构特性  

摘要： 为探究热风干燥处理对铁棍山药片品质的影响。以铁棍山药为原料,比较不同热风干燥温度和时间下,样品的干燥特性、色泽、复水比、总多酚含量、质构特性等评价指标的变化规律。结果表明,随着干燥温度升高,铁棍山药片干燥速率明显增加,同时干基含水率与水分比下降较快。此外,随着干燥温度和时间提高,山药片的色泽、复水比及总多酚含量有明显变化。当干燥4 h后50℃复水比始终最大,且50℃下总色差最低,表明褐变程度最小。总多酚含量随温度升高呈现先增加后下降的趋势,且在70℃下总多酚含量最高;各温度组间质构特性无显著影响(p>0.05)。综上所述,初步确定在50~70℃时,热风干燥处理的铁棍山药片在保证较快干燥速率的同时,能够最大程度保持其成分和品质,研究为热风干燥技术在山药资源方面的应用提供重要支撑。

关键词： 不同补片固定方式   TAPP   腹腔镜经腹腔腹膜前修补术   复发率   炎症因子   疼痛  

摘要： 目的:对比腹腔镜下经腹膜前腹股沟疝补片修补术(TAPP)中可吸收线缝合固定补片与康派特粘胶粘合固定补片(非自固定补片/平片)的疗效。方法:统计2018年1月至2023年6月监利市第二人民医院收治的240例腹股沟疝患者的临床资料,以随机数字表法分为两组。一组合计120例患者,选择康派特粘胶固定补片(对照组);另一组合计120例患者,选择可吸收缝线缝合固定补片(观察组)。对比两组复发情况、手术情况、炎症因子水平、疼痛情况。结果:观察组术后不同时间复发率均低于对照组(P<0.05)。观察组住院时间、完全正常工作生活时间均短于对照组(P<0.05)。观察组术后白介素-6(IL-6)、C反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-8(IL-8)水平均低于对照组(P<0.05)。术后24 h、48 h,观察组VAS评分均低于对照组,其远期疼痛发生率低于对照组(P<0.05)。结论:在腹股沟疝患者接受TAPP时,选择可吸收缝线缝合固定补片,相比选择胶水(康派特粘胶)固定补片,既可以降低复发率,亦可以改善机体炎症因子水平及疼痛情况,进一步确保治疗的有效性及安全性。