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关键词： 航空发动机   风扇噪声   降噪   HQ管   声衬   穿孔板  

摘要： 随着民用航空发动机不断发展,涵道比不断增大,风扇噪声占比逐渐升高,航空发动机风扇降噪的需求日益增加。航空发动机风扇的噪声频谱可以分为转静干涉产生的纯音噪声与脱落涡、边界层扰动所引起的宽频噪声。干涉式抗性消声器(HQ管)具有较强频率选择性,可以有效抑制纯音噪声,而新兴的金属泡沫材料则可以有效吸收噪声的宽频成分,将两种结构结合而成的复合结构理论上可以有效抑制航空发动机风扇噪声。为此本文采用理论推导结合有限元计算的方法,研究HQ管与穿孔板和泡沫声衬结合之后的系统降噪性能变化,对各参数的影响展开研究,并对高阶模态入射下的HQ管降噪机理及影响因素展开细致研究,基于降噪机理,设计并优化出并联与串联两种HQ管-泡沫声衬复合系统,其中并联系统在目标频率上实现了远大于各独立系统之和的降噪性能。当主管道存在流动时,HQ管进出口的脱落涡会产生额外噪声,在进出口加入穿孔板可以有效抑制该问题。为进一步研究穿孔板对HQ管系统声学性能的影响,推导建立了平面波入射下求解HQ管-穿孔板系统传递损失的解析方法,该方法的计算结果与有限元方法进行了比对,并研究了穿孔板各个几何参数对系统声学性能的影响。在HQ管-穿孔板系统的基础上引入多孔泡沫材料成为HQ管-泡沫声衬系统,基于有限元方法研究HQ管在高阶声模态入射下的声共振、声反射、周向模态散射以及径向模态散射几种降噪机理和影响因素。结合HQ管降噪机理,设计出并联与串联两种HQ管-泡沫声衬系统结构,并通过优化算法对几何参数进行优化,实现了在目标频率上降噪量远大于各独立系统之和的并联复合结构。并搭建最高控制阶数为4阶的模态发生器实验台对复合结构进行了实验研究。并联HQ管-泡沫声衬复合结构在有限的空间内既可以有效抑制风扇宽频噪声,也可以大幅削弱风扇的纯音噪声,对HQ管复合系统在航空发动机风扇降噪领域的应用具有重要意义。

摘要： 随着国发2号文件颁布,“生态文明”强省建设的推进,地方重大需求、行业快速发展,海绵城市建设、黑臭水体治理、喀斯特生态修复等诸多热点问题的出现,环境工程专业面临前所未有的发展机遇和挑战。《水污染控制工程》作为环境工程专业主干核心课程、是研究各类污水的处理方法、水资源利用的综合性自然学科。课程结合应用型地方院校的办学定位,基于新时代“生态文明建设”新理念,坚持把立德树人作为根本任务,坚持以学生为中心的OBE工程教育理念,以能力培养为核心。教学团队教师们严格每一个教学环节的设计,

关键词： 无废城市   固体废物   资源循环   绿色低碳发展  

摘要： 绿色低碳发展是高质量发展的必要条件和关键环节。以推进固体废物源头减量和资源化利用为目标的“无废城市”建设,对贯彻落实习近平生态文明思想、扎实推进中国式现代化建设、探索现代化生态治理优化新实践、实现城市高质量可持续发展、畅通人与自然和谐的物质变换和协调统一意义重大。建议武汉以入选新一批“无废城市”建设名单为机遇,持续强化顶层设计,探索“无废城市”与都市圈建设有机融合的创新路径,分领域、分行业、分类型多点突破,加强对无废理念的宣教引导,打造长江经济带“无废城市”示范样板。

关键词： 任务驱动   线上线下结合   过程考核   教学改革  

摘要： 以培养实践型、应用型人才为目标，针对CAD工程制图课程教学过程中存在的问题，本文提出以学生为中心，基于任务驱动与线上线下结合的CAD工程制图教学模式，提出了一系列教学改革措施与方法。以任务驱动为主体，结合线上教学，重视过程考核，增加实践机会，把教学内容和学生就业需求紧密联系。教学实践表明，基于任务驱动与线上线下结合的CAD工程制图教学方法教学效果显著。

关键词： 海水稻   无线传感网络   无人机   介质访问层   环境监测  

摘要： 海水稻是在盐(碱)浓度0.3%以上的盐碱地生长的水稻品种。海水稻一般分布在内蒙与宁夏半荒漠内陆、黄三角农高区、东北松嫩平原和粤西湛江海域滩涂等盐碱地区,面积可达15亿亩,其生长环境特殊,而海水稻产量和稻米质量与其生长环境要素相关性强,所以其生长环境存在监测区域广、腐蚀性强和网络难以部署等问题,常规监测方法难以实现。物联网是智慧农业的重要支撑技术之一,物联网的核心技术-无线传感网络(wireless sensor network,WSN)可以有效解决这一难题。 传统WSN一般通过单跳或多跳的方式传输数据到网关节点,部分节点需要承担更多的数据转发的任务,造成节点能耗大而过早死亡,导致网络通信中断和能量空洞问题。无人机作为移动采集节点代替传统WSN静态汇聚节点组成UAVWSN网络可以有效解决以上问题。由于无人机的移动性,无线传感器节点只有很短的时间与UAV进行通信。传统的WSN系统中的网络通信协议并不适合应用于UAV-WSN系统中,因此设计一个良好的UAV-WSN介质访问(Media Access Control,MAC)协议成为了为UAV-WSN系统设计传输协议主要研究方向。此外,由于UAV在WSN系统中执行信息收集任务,必须给UAV设计一种适合的路径规划算法,使得UAV能够完成信息收集任务。本文针对大规模的UAV-WSN设计了一个适合监测海水稻生长环境监测的MAC层协议和UAV路线规划算法。本文主要研究内容如下: 第一:利用UAV-WSN网络模型提出了多队列数据中应急事件优先级和时隙分配的无线传感器网络MAC协议(Emergency event priority in Multi-queue data and time splot of UAV wireless sensor network MAC protocol,EM-MAC)。旨在设计适用无人机与簇头节点的MAC层算法解决UAV-WSN整体性能优化问题。协议贡献在于两方面:(1)为分析UAV-WSN的EM-MAC协议性能,研究了簇头节点和无人机节点协作通信的MAC层综合算法优化,实现了系统整体能耗平衡;(2)协议设计优先级机制调度算法和时隙分配方案提高地面簇头节点与无人机的通信质量,每个簇头节点有公平的机会与无人机通信,有效降低数据帧碰撞概率和传输延迟和网络能量消耗,优化了网络吞吐量与延迟性能,实现了网络整体性能的优化。第二:为了降低无人机的能耗,最优化无人机对地面无线传感节点的收集路径。该系统通过终端节点与簇头节点(内网)、簇头节点与UAV移动节点(外网)自组成双层星型拓扑网络,通过Lo Ra技术进行数据传输,构建在不同的飞行高度下无人机的“Z”型收集路线模型,加入了UAV能量预警机制,有效防止UAV在作业过程中因能量耗尽而毁坏外网通信能力,系统通过5G网络远程传输信息至管理中心服务器,服务器对数据进行分析处理后在Web端发布本文。仿真表明本文突出的MAC层协议在网络吞吐量、平均时延和整体能量消耗等方面均优于其他的MAC层协议;在实地试验中可以稳定实时监测与采集海水稻生长环境数据,且系统数据与现场实测数据的误差率低于6%,在持续工作期间,网络最大丢包率为1.30%。通过仿真与试验表明,本文提出MAC层协议应用在海水稻生长环境监测可以满足环境数据采集和监测生命周期长、数据传输稳定高效和覆盖面积广等要求。 通过以上研究内容,本课题在海水稻UAV-WSN MAC层协议方面得到了一定的进展。贡献主要有两点:(1)结合海水稻的生长环境特殊性与UAV-WSN的特点,设计高效的MAC层机制,利用优先级调度算法和时隙分割方案实现无人机与簇头节点的通信,提高网络通信稳定性,减少数据碰撞和延迟。(2)针对无人机的移动性,本文设计了在不同的飞行高度下无人机的“Z”型收集路线模型,加入能量预警机制,有效降低了无人机的能耗和提高了无人机的抗毁性。

关键词： 机场噪声   航迹聚类   减推力起飞程序   减噪离场程序  

摘要： 机场噪声作为一种高强度、持续性的特殊噪声,极易对人体健康造成危害,严重影响机场附近居民生活,限制机场与周边区域的可持续发展。随着我国民航业的高速发展,机场航班量迅速增加,机场噪声污染问题日益突出,已成为民航业亟需要解决的问题。机场噪声主要源于航空器离场产生的噪声,而采用降噪飞行程序是机场噪声控制最安全、经济、有效的方式,因此建立航空器离场噪声评估模型实现对机场噪声水平的快速有效评估,并基于噪声控制对离场飞行程序进行运行优化,是十分现实且有必要的。本文选择昼夜等效噪声级、航空环境设计工具分别作为机场噪声评价指标和仿真环境,首先使用改进的DBSCAN算法和K-means算法对成都双流国际机场发散的历史离场航迹进行聚类和代表性离场航迹的提取,并通过实验证明了提取方法的合理性,建立了基于航迹发散的航空器离场噪声评估模型。其次确定了成都双流国际机场用于噪声评估的航空器类型及其昼夜离场的模拟飞行数量,由于该机场噪声污染的主要区域是飞行方向1噪声影响的区域,而飞行方向1对该区域造成的噪声影响主要来自于飞行方向1上航空器的离场飞行活动,结合航空器离场噪声评估模型和航空环境设计工具对全部离场飞行活动和飞行方向1上离场飞行活动分别进行噪声仿真预测,完成了对机场航空器离场噪声水平的评估研究。最后研究了以噪声控制为目的的离场飞行程序运行优化,分别针对减推力起飞程序和减噪离场程序设计了运行优化方案,并结合航空器离场噪声评估模型和航空环境设计工具进行飞行方向1上航空器采用不同离场程序运行优化方案起飞的噪声预测评估。结果表明,减推力起飞程序在起飞推力削减15%时的区域整体降噪效果最佳,减噪离场程序在800ft处减推力的降噪效果最佳。本文通过建立的航空器离场噪声评估模型快速有效地预测评估了成都双流国际机场的航空器离场噪声水平,并给出降噪效果最佳的程序运行方案,进一步强化了航空器实施减推力起飞程序和减噪离场程序对成都双流国际机场的实际降噪效果,对改善该机场的噪声环境、促进我国民航业可持续发展具有现实意义和应用价值。

关键词： 代谢相关脂肪性肝病   单纯性脂肪肝患者   脂质组学   暴露组学  

摘要： 目的:代谢相关脂肪性肝病（metabolic associated fatty liver disease,MAFLD）是当前常见的一种肝脏疾病,在世界范围内的患病率高达25%,不仅损害人体器官,影响人们的劳动能力和生活力量,而且治疗成本较高,加剧了家庭和社会的经济负担。代谢相关脂肪性肝病的发生与代谢功能障碍、久坐少动等不良的生活习惯、热量过高等不健康的饮食习惯及环境污染暴露有关。脂质组学是代谢组学的分支,主要研究内外因素扰动引起的脂质紊乱,可以帮助研究者找到疾病状态下异常的脂质代谢物。暴露组是贯穿整个生命周期的暴露,环境暴露的影响在疾病的发生发展过程中尤为重要。继全基因组关联研究之后发展的全暴露组关联研究是一种研究从受孕到死亡的累积环境暴露和伴随的生物学反应对健康影响的范式。代谢组学和暴露组学的结合为研究由化学污染物暴露引起的代谢物水平变化及疾病风险提供了新思路。本研究以健康受试者和MAFLD患者的血清为研究对象,通过超高效液相色谱-质谱联用（UHPLC-MS）的非靶向脂质组学和靶向暴露组学方法分别表征了健康受试者和代谢相关脂肪性肝病患者血清中的内源性脂质代谢物和外源性化学污染物。试图探究健康受试者和代谢相关脂肪性肝病患者的脂质代谢差异,及外源性化学污染物对代谢相关脂肪性肝病的发生发展的影响及可能的致病机制,为化学污染物暴露与疾病结果之间的联系提供科学依据。研究方法:1.在锦州医科大学附属第一医院采集健康受试者和MAFLD患者血清样本。2.取50μL血清,通过脂质组学样本前处理方法提取脂质进行冻干,保存在-80℃冰箱,待仪器分析。3.采用超高效液相色谱-质谱联用（Ultra high performance liquid chromatography-mass spectrometry,UHPLC-MS）的非靶向脂质组学技术获取血清样本的脂质谱。4.基于脂质组学数据,获得响应值,选用RSD最小的内标进行校正后,利用统计学软件进行多变量、单变量以及脂类整体水平的变化等数据统计分析。5.另取50μL血清,通过暴露组学样本前处理方法,利用除磷脂96孔板,采用氮气缓慢吹干,待仪器分析。6.采用基于超高效液相色谱-质谱联用技术（Ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UHPLC-MS/MS）的靶向暴露组学技术检测血清中外源性化学污染物残留。7.基于UHPLC-MS/MS靶向分析方法采集的暴露组学数据,利用建立的线性范围获得每个暴露物质的响应值,选用RSD最小的内标进行校正之后,利用统计学软件进行年龄分层、疾病风险值（OR）的计算、相关性分析等数据统计分析。8.通过中间相遇原则（Meeting-in-the-middle,MITM）,来探讨外源性化学残留暴露风险物质引起与代谢相关脂肪性肝病风险相关的代谢扰动。实验结果:1.利用Lipid Search4.1软件对质控（QC）样本进行定性分析,正离子模式下检测到1105个离子特征,负离子模式下检测到304个离子特征,去重后应用80%规则,共定性到879个脂质代谢物。同时在QC样本中有92%的脂质代谢物RSD<30%,表明了良好的数据质量以及稳定运行的仪器状态。2.通过多变量分析,建立PLS-DA模型来进一步研究代谢相关脂肪性肝病患者总体水平的脂质扰动,结果表明,代谢相关脂肪性肝病患者组的脂质谱与健康受试者组有明显的分离趋势,说明了在代谢相关脂肪性肝病的发生发展过程中血清脂质发生了显著改变。3.通过非参数检验来探讨单变量水平上有助于区分代谢相关脂肪性肝病患者和健康受试者组的差异脂质,结果表明,分别有383个脂质代谢物、330个脂质代谢物（FDR<0.05且p<0.05）在MAFLD（0）组和MAFLD组里是显著差异的脂质,其中309个脂质代谢物在两组中都具有差异显著性,与健康受试者相比,单纯脂肪肝患者与代谢相关脂肪性肝病患者的神经酰胺（Cer）、甘油三酯（TG）和甘油二酯（DG）显著升高。4.我们进一步比较了不同脂类的总体水平及在脂酰链和不饱和度上的差异,结果表明,脂质在疾病中的变化与结构有关。通过计算每个样本中各个脂类的总含量,研究脂类整体水平的变化,结果表明,与健康受试者相比,DGs、PCs和TGs这三类脂在单纯脂肪肝患者以及合并代谢性疾病的脂肪肝患者组里均显著升高,Cers只在单纯脂肪肝患者组里显著升高,LPEs只在合并代谢性疾病的脂肪肝患者组里显著降低。通过研究不同脂类不饱和程度的比较,发现与健康受试者相比,饱和甘油二酯（SDG）、单不饱和甘油二酯（MUDG）和多不饱和甘油二酯（PUDG）以及饱和甘油三酯（STG）、单不饱和甘油三酯（MUTG）和多不饱和甘油三酯（PUTG）在两组疾病组

关键词： 甚低频   卫星导航与通信   太阳耀斑   粒子群算法   BP神经网络  

摘要： 卫星导航与通信在目前的各个领域都有着广泛的应用,随着时代的发展,对卫星导航的精度和卫星通信的质量要求也越来越高。尤其是卫星导航系统,在关键时刻轻微的偏差就可能造成非常严重的后果。而卫星导航与通信系统的信号传播需要经过电离层,电离层是影响卫星信号质量的重要传输媒介。在卫星信号穿过电离层时,电离层的总电子含量(Total Electronic Content,TEC)会对信号的频率和相位造成一定的影响。而TEC会随着时间、季节、地理位置和太阳活动等因素发生变化,其中太阳活动导致TEC突然变化是非周期性的,它导致的电离层突然骚扰(Sudden Ionospheric Disturbance,SID)事件以及电离层暴等都会破坏电离层稳定的状态,让电离层的情况变得极为复杂,对卫星信号的传输产生很大的影响,卫星对于这种变化产生的延迟误差很难利用星基增强技术或差分系统等进行修正,可能引发严重的安全问题。太阳耀斑是太阳上最剧烈的活动,本文主要研究了X射线太阳耀斑爆发期间卫星导航与通信的环境。太阳耀斑爆发时先后到达地球的X射线和大量高能粒子是影响卫星导航与通信环境最重要的因素,X射线和高能粒子量的多少与耀斑的级别有十分密切的关系,耀斑的级别越大,对卫星导航和通信的环境影响也就越大。本文主要的研究方法是通过甚低频(Very Low Frequency,VLF)相位变化量预测太阳耀斑爆发时的X射线流量,得到太阳耀斑的级别,进而对卫星导航和通信的环境进行实时监测。但导致甚低频相位变化的原因较多,这些原因与X射线流量的预测可能有线性和非线性的关系,因此采取有效可靠的方法进行预测,对于监测卫星导航与通信的环境具有重要的实际意义。本文提出使用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化后的BP神经网络结合甚低频相位变化量来监测卫星导航与通信的环境。利用粒子群算法的收敛速度快和全局搜索的优点对BP神经网络进行优化,解决其收敛速度慢和容易陷入局部最优值的问题,建立PSO-BP神经网络预测X射线流量的模型。根据太阳耀斑爆发会使甚低频信号产生异常相位变化这一特性,选取了甚低频相位变化量Δ、甚低频信号频率1)、甚低频传播路径大圆距离(9和太阳天顶角这四个与太阳耀斑级别相关联最大的参数作为预测模型的输入信号。通过对新乡市接收站接收的来自俄罗斯Alpha导航台甚低频信号相位异常的100组数据和美国GOES卫星公布的太阳耀斑数据进行结合,分别作为输入信号和输出信号对BP神经网络和PSO-BP神经网络训练测试。最后将两个预测模型的预测结果进行对比,证实了PSO-BP神经网络预测的误差更小,能够较为精确的得到太阳耀斑爆发时的X射线流量,进而得出电离层的实时环境,对卫星导航与通信的环境进行监测。接着使用海南接收台接收的信号对预测模型进行进一步验证,证明了本方法具有良好的可行性和有效性,在实时监测卫星导航与通信的环境方面有很大的应用价值。

关键词： 课程思政   “工程制图C2”  

摘要： 文章针对工程制图C2课程的特点，探索课程内容中的思政元素，合理有机地把团队协作意识、创新精神、敬业奉献、大国工匠精神等融入教学之中，通过分组讨论、案例分析、结合实际等教学方式，在潜移默化当中达成教书和育人的目的，最大限度发挥工程制图课程的思政引导作用，实现复合型技术技能人才职业精神和技能的协同发展目标。

关键词： 水污染控制工程   课程思政   教学改革  

摘要： 水污染控制工程作为环境工程专业的核心课程，通过在该课程中融入思想政治教育内容，可以有效提高教学质量并完成课程思政目标。从课程思政目标设计、教学内容、教学方法等方面，阐述水污染控制工程与课程思政深度融合的教学模式，构建校内校外全过程育人体系，形成融知识、能力、情感价值观三目标为一体的思政内容体系，完成高校教学的“三全育人”重要任务，增强学生的社会责任感和责任担当意识。