最新刊期

    2013 45 5

      特约稿

    • 朱家骅,郭鑫楠,谢和平,夏素兰,梁斌,谢凌志,王子宁
      2013, 45(5): 1-7. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.011
      摘要:中文摘要: 基于Gibbs自由能理论提出了以自由能耗散Ω作为CO2减排路线的热力学评价依据,减排的意义在于减少耗散。建立了输出功w与Ω的线性函数关系:w=-(1/ε)·(Ω/α)=-(1/(1-β))·(Ω/α),参数ε、β、α分别代表自由能耗散比、保留比和不可逆损失。分析计算结果表明,CCS减排路线使自由能耗散增加5.7%且转变为环境负荷,从热力学意义上不可取。CCU减排路线以循环利用为手段,将排放物的自由能转化于再生产品中从而实现自由能回收,降低环境负荷,具有热力学优势。以工业固废磷石膏矿化8×104 t/a CO2的实例分析表明,CCU是具有经济效益的CO2减减排路线,同时带来可观的资源与环境效益。  
      关键词:CO;2;减排;CCS;CCU;Gibbs自由能;耗散   
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      发布时间:2023-11-14

      水利与土木工程

    • 尚守平,刘君,狄国伟
      2013, 45(5): 8-12. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.027
      摘要:中文摘要: 为了解喷射高性能水泥复合混凝土钢筋网加固石拱桥的受力机理、承载力提高幅度和破坏形态,通过2组用喷射高性能水泥复合混凝土钢筋网加固的石拱桥节段试件以及1组对比试件在分级加载下的轴压试验,探究了不同加固层厚度对加固性能的影响。试验结果表明,加固后的石砌体开裂荷载能提高103.1%~119.8%,极限荷载提高21.2%~36.4%,喷射高性能水泥复合混凝土是一种有效的加固方法,可供工程加固设计时参考。  
      关键词:高性能水泥复合混凝土;石拱桥;加固   
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      发布时间:2023-11-14
    • 杨德军,卞正富,张科锋,雷少刚
      2013, 45(5): 13-18. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.022
      摘要:中文摘要: 基于Gardner提出的模型,对潜水稳定蒸发条件下,欧洲地区5种土体响应进行模拟研究。数值实验结果表明:土壤含水率和对数坐标系下的土壤水吸力分布曲线分别呈现单拐点和双拐点的特点;相同地下水埋深条件下,土体的最大蒸发强度与黏粒含量呈负相关关系,2阶多项式可以很好地拟合地下水埋深与最大蒸发强度之间的关系;蒸发强度介于0.01~0.1 cm/d,潜水稳定蒸发时,土体对应的最大地下水埋深值可以作为临界水深的参考范围;相对蒸发系数的模拟结果与相关文献记录的实验规律相似。使用Gardner模型可以对土体潜水稳定蒸发响应进行很好的模拟,模型求解方法相对简单,模拟结果可靠性高。  
      关键词:蒸发;土壤湿度;土壤负压;土壤水分特征曲线   
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    • 张斌,刘兴年,杨奉广
      2013, 45(5): 19-23. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.004
      摘要:中文摘要: 利用临界状态下的泥沙颗粒受力与休止角的关系建立了非均匀沙的临界平衡方程式,并且以此为基础在假设底部瞬时流速符合正态分布以及对数正态分布的条件下求出了2个起动概率模型。在这2个起动概率模型基础之上推导出了2个非均匀沙的起动流速模型,并且利用现有的实验数据以及野外数据对模型进行了检验。分析表明基于对数正态分布底部流速得到的非均匀沙分级起动流速模型具有比较高的精度。  
      关键词:起动流速;休止角;非均匀沙;对数正态分布;正态分布   
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      发布时间:2023-11-14
    • 褚福永,朱俊高,殷建华
      2013, 45(5): 24-28. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.003
      摘要:中文摘要: 采用大三轴剪切仪对3种不同相对密度的双江口心墙坝覆盖层料,进行各向等压固结条件下的排水剪切试验。对试验成果进行了深入分析,寻找剪胀率与应力状态之间的关系,提出一个适用于粗粒土的经验型应力剪胀方程。通过分析剪胀方程参数与围压之间的关系,给出剪胀方程参数的确定方法。该方程反映了剪胀率与当前应力比、破坏应力比及围压之间的关系。采用本文剪胀方程和Rowe剪胀方程分别对多种粗粒土三轴试验结果进行预测,结果初步表明,和Rowe剪胀方程相比,此剪胀方程能更好地模拟粗粒土的剪胀性。  
      关键词:粗粒土;大三轴;剪胀方程;应力   
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    • 2013, 45(5): 29-33. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.028
      摘要:中文摘要: 为了识别悬臂结构的损伤位置与损伤程度,提出基于点谱相关函数的损伤识别柔度法。该方法依据结构动力特征方程和悬臂结构的特点,利用柔度矩阵元素作为过渡,得到结构模态参数与杆件物理参数之间的对应关系等式,讨论并提出利用结构自由振动信号的Winger-Ville点谱相关函数平方根值代替结构模态参数的方法,建立点谱相关函数平方根值与刚度损伤系数的方程,通过求解方程组就能识别出结构单个或多个损伤的位置和程度。该方法物理意义明确,突卸荷载激励容易实现,且只需一次测量,无需损伤前后对比测试,有利于工程应用。最后通过2个数值算例,验证了所提方法的有效性。  
      关键词:悬臂结构;相关函数;柔度矩阵;模态参数;损伤识别   
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      发布时间:2023-11-14
    • 王平,张原锋,侯素珍,胡恬,吴保生
      2013, 45(5): 34-42. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.005
      摘要:中文摘要: 黄河上游支流十大孔兑高含沙洪水入汇干流,在交汇区形成沙坝淤堵黄河是一种特殊的干支流交汇现象。通过模型试验对孔兑高含沙洪水入汇过程和交汇区沙坝淤积形态进行了初步研究。结果表明:相较于一般水流入汇,高含沙水流入汇造成的交汇口上游壅水程度更高,下游回流区范围更大;壅水区发生强烈的高含沙水流逆行扩散和异重流潜入运动,异重流运行长度是干流流量和干支流动量比的函数。壅水区形成具有倒坡降的楔形淤积体,回流区形成带状淤积体,水流偏转区和高流速带形成凹坑。支流总来沙量是影响淤积规模的重要因素,各部分淤积体几何特征与支流来沙量有很好的正相关关系。  
      关键词:黄河;高含沙洪水;交汇区;沙坝;淤积形态   
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    • 杜国锋,宋鑫,张志忠,余思平
      2013, 45(5): 43-50. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.029
      摘要:中文摘要: 内置钢骨的组合异形截面钢管混凝土柱是一种新型重载组合柱。为了解此类构件的轴压稳定承载力,以内置钢骨的L形截面钢管混凝土柱为研究对象,考虑配箍率、配骨率和长细比等参数的影响,进行17个试件轴压试验。分析试件的受力过程,实测试件的荷载-平均纵向应变曲线(N-εl)、荷载-挠度曲线(N-δ)和极限抗压承载力,研究各参数对试件轴心受压力学性能的影响。试验结果表明:组合柱轴压变形为“S形”,主要破坏形态为柱端局部屈曲破坏;随着长细比增加,试件极限承载力逐渐减小,配箍率和配骨率是决定试件极限承载力的关键因素;参考国内外相关规范的计算条文,提出内置钢骨的L形截面钢管混凝土柱轴心受压稳定性承载力的实用计算公式,计算结果与试验吻合良好。  
      关键词:钢骨混凝土;钢管混凝土;组合柱;异形柱;中长柱   
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      发布时间:2023-11-14

      信息工程

    • 干可,余艳梅,罗代升,梁子飞,曾鹏
      2013, 45(5): 51-56. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.012
      摘要:中文摘要: 在神经影像研究中,患者的面部特征有时可以通过3维表面重建技术从影像中复原,这使得患者身份隐私信息泄漏存在潜在可能。为了解决这一问题,提出一种自动化面部特征剔除算法,从海量多模态大脑核磁共振影像中自动剔除患者身份相关的面部特征信息。该方法基于一种新提出的多分辨分层特征向量匹配方法来准确定位3维影像中的解剖学点标记,并通这种匹配方法从多模态磁共振影像中确定患者面部特征相关的解剖结构的空间位置,并以此为基础估计出一个最优3维剔除平面来剔除患者面部特征信息。最后,通过实验验证了该方法的有用性和可靠性。  
      关键词:核磁共振;大脑;点标记;数据驱动;面部特征;3维重建   
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      发布时间:2023-11-14
    • 彭舰,李梦诗,刘唐,李林峰,黎红友
      2013, 45(5): 57-63. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.013
      摘要:中文摘要: 合理地选择代理节点是实现机会信息高效的转发和交付的关键问题。为了避免机会网络中,由于节点的移动性、交替活跃及网络拓扑动态变化等因素造成的传输限制,从社会网络与机会网络相结合的角度出发,提出了一种基于节点社会性的机会网络中的转发策略SNOP(data forwarding algorithm based on the sociality of node in opportunity network)。SNOP利用网络中的社团结构、社团间相似性及节点的社团活跃,有针对性地选择移动代理节点(agents),以离线的方式计算节点的社会性,在线完成转发,以此实现信息的高效和可靠交付。在真实数据集上的实验结果表明,与现有的转发算法相比,SNOP能够有效地提高信息交付的效率,降低端到端的传输延迟及网络开销。  
      关键词:机会网络;社会网络;社团发现;数据转发   
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    • 邱敦国,杨红雨
      2013, 45(5): 64-68. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.001
      摘要:中文摘要: 根据城市道路短时交通流特征,在ARIMA(autoregressive integrated moving average model)模型和SARIMA(seasonal autoregressive integrated moving average model)模型的基础上,提出一种既满足城市道路日周期性和周周期性的短时交通流预测模型DSARIMA(double seasonal autoregressive integrated moving average model)模型,并根据城市道路工作日与非工作日交通流特点,提出该模型的预测算法。该算法采用两种方式利用ARIMA模型进行交通流预测,一种方式采用当前时刻前N1段时间进行预测,另一种方式采用当前时刻前N2天同一时段的交通流进行预测,并用改进的贝叶斯模型算法根据两种预测结果与实际值的误差来确定该种方式的权值,最后的预测结果为两种方式预测结果与其权值乘积之和。实验结果表明,该模型在交通流预测上,相比ARIMA模型和SARIMA模型预测具有更好的平稳性与更高的预测精度。  
      关键词:短时交通流预测;ARIMA模型;SARIMA模型;贝叶斯模型;日周期性;周周期性   
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      发布时间:2023-11-14
    • 孙建中,熊忠阳,张玉芳
      2013, 45(5): 69-75. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.014
      摘要:中文摘要: 为有效解决可变目标在跟踪过程中的“漂移”问题,提出一种基于自适应先验表观模型的目标跟踪方法。该方法首先在一致架构内融合HDP-EVO演化聚类模型和在线Boosting学习。以Dirichlet过程为先验分布,对总体表观示例进行聚类分析,获得随时间自适应演化的表观类先验知识,进而利用共享的表观类混合比例的权重平滑约束各时刻的表观模型。改进Gibbs抽样过程,使之能融入目标示例的分类误差,并交替迭代地从数据中自主学习聚类和表观分类器。最后,根据表观模型中各表观类的权重系数组合它们的分类评分去定位目标位置。仿真实验表明新方法学习的表观模型能较鲁棒地自适应于目标的表观变化,提高了跟踪精度。  
      关键词:表观模型;自适应先验;层次Dirichlet过程;聚类分析;分类器   
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      发布时间:2023-11-14
    • 李战虎,樊凯,李晖
      2013, 45(5): 76-79. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.015
      摘要:中文摘要: 为了能使保密信息能够更安全、更有效地通过不安全的广播信道发送给已授权的用户集及公钥密码中的密钥托管问题,结合整数环上圆锥曲线上的密码技术,提出了一种新型的无证书广播签密方案。先分析方案的正确性,其次在基于大数分解和圆锥曲线上离散对数双重困难问题下分析了方案具有强不可伪造性和机密性,最后分析了方案的有效性。结果表明,所提方案在签密和解签密上减少了运算量,提高了网络运算效率。  
      关键词:签密;广播;无证书;圆锥曲线;整数环   
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      发布时间:2023-11-14
    • 倪问尹,王建新,熊慧军,赵碧海,胡赛
      2013, 45(5): 80-87. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.016
      摘要:中文摘要: 蛋白质功能模块在分子交互过程中扮演着重要角色。已有多种方法从蛋白质相互作用网络中识别功能模块,但许多算法没有考虑模块的内在生物组织特性,忽略了较高的假阳性给算法产生的负面影响。为PPI网络构建一个不确定图的模型,其中每一个蛋白质的交互作用都被赋予一个测度;结合不确定数据管理技术,提出一种基于可能世界模型的功能模块识别算法。若子图内部节点间具有较高的内聚性,子图与邻居子图间具有较小的耦合性,该子图被标识为功能模块。引入期望支持度的概念描述节点和子图间的关系。为了评估算法的性能,对目前已有的7种算法与本文算法做了综合比较。实验结果表明,该算法性能显著优于已有的方法,算法识别的功能模块具有更好的生物统计意义。  
      关键词:不确定数据;功能模块;蛋白质相互作用网络;基因功能注释   
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    • 张驰,高晓玲,胡俊,李辉
      2013, 45(5): 88-93. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.002
      摘要:中文摘要: 近年来,空间公共物品博弈的相关研究都以参与者投入均质化作为前提,但这一假设具有很大的局限性。针对投入差异性对复杂网络上公共物品演化博弈过程的作用,提出了一种新的基于投入差异性的复杂网络公共物品模型。该模型以BA无标度网络为博弈空间,参与者根据其社会差异度更新策略,每轮博弈结束时,参与者都计算自己在各个博弈邻域的收益以及总收益,并以此确定下一周期在各个博弈邻域的投入。同时,考察这一机制下,合作密度与增益因子、社会差异度的关系。通过仿真分析发现,这种投入差异化机制可以快速地促成种群合作到达稳态,并且在较高的增益因子情况下提升合作水平,降低合作水平对网络结构差异性的敏感度。  
      关键词:复杂网络;演化博弈;公共物品博弈;合作涌现   
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    • 陈兴蜀,李卫,王文贤
      2013, 45(5): 94-102. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.017
      摘要:中文摘要: 针对大规模P2P点播系统监管难度大、网络利用率低的问题,研究了流行的QVOD点播系统。采用逆向工程技术分析了QVOD点播系统的系统架构和节点分发协议,提出了一种高效的爬行停止条件模型,根据该模型实现了一款分布式爬行器QVOD_Crawler,使用该爬行器对QVOD点播系统进行了为期2周的主动测量,对节目的在线人数、节点的动态性等进行了研究。主要发现有:QVOD点播系统中节目的在线人数在时间上具有以天为单位的自重复性,且与人们的作息时间密切相关;QVOD点播系统中同一个节目的加入节点和离开节点数量基本持平,且加入与离开的节点数和节目在线人数有同样的趋势;QVOD点播系统中用户的耐心比PPLive直播、点播系统中用户的耐心强,QVOD节点在线时长小于1 000 min时属于幂率分布。研究结果可为大规模点播系统的监测和系统优化提供重要依据和基础。  
      关键词:对等网络;快播;视频点播;测量;用户行为   
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    • 彭换新,戚国庆,盛安冬
      2013, 45(5): 103-108. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.018
      摘要:中文摘要: 为了提高量化通信下分布式一致性算法的收敛精度,对概率量化分布式一致性算法进行改进,提出改进概率量化分布式一致性算法。在改进概率量化分布式一致性算法中,节点利用自身状态值和邻接节点的概率量化信息进行节点的状态更新。对改进概率量化分布式一致性算法的收敛性和均方误差进行了分析、计算和仿真。结果表明改进概率量化分布式一致性虽然不能收敛到一致性,但是均方误差更小,收敛精度更高。  
      关键词:量化通信;分布式一致性;概率量化   
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    • 吴非,王琼华,邓欢
      2013, 45(5): 109-111. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.019
      摘要:中文摘要: 狭缝光栅的参数设计是1维集成成像3D显示器结构设计的关键之一。为了分析狭缝孔径宽度对显示器性能参数的影响,首先根据几何光学推导出分辨率的计算公式以及单个狭缝的观看视角与狭缝孔径宽度的关系,然后根据图像元串扰度推导出狭缝光栅的观看视角的计算公式,并研制了1维集成成像3D显示器原型样机,通过实验验证了减小狭缝孔径宽度可以增大显示器的分辨率和观看视角。该结论对设计基于狭缝光栅的1维集成成像3D显示器具有指导意义。  
      关键词:集成成像;孔径宽度;分辨率;观看视角   
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      电气工程

    • 程森林,代洪海,苏玉刚,叶兆虹,王路稳
      2013, 45(5): 112-116. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.031
      摘要:中文摘要: 为解决现有1阶负载电容参数难于实现平稳连续可调问题,设计了一种1阶等效电路。该电路基于PWM控制原理,借助对脉宽占空比的控制,调整有源电路的电流与电压,实现对电路中电容参数的平稳连续调节。分析了该1阶电路的等效性,误差分析表明,随着开关频率的提高,误差逐渐减小。通过实验仿真,对在线连续调节占空比时等效电路与实际电路的阶跃响应曲线进行分析,当开关频率为100 kHz,在占空比δ分别为20%、50%、80%时,最大误差分别为1.598×10-3、2.49×10-3、1.588×10-3,等效曲线与实际曲线几乎是重合的,其误差可忽略不计。仿真实验验证了该1阶等效电路的可行性,为解决1阶负载电容参数难于平稳连续可调提供了一种新思路。  
      关键词:1阶负载;等效电路;参数平稳可调;在线连续调节;PWM   
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    • 周凯,万利,李旭涛,赵威,陶霰韬
      2013, 45(5): 117-122. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.032
      摘要:中文摘要: 为了研究脉冲电压下电缆终端过早失效的机理,对脉冲电压下电缆终端的红外成像特征和内部电场强度分布进行了研究,阐明了热点特征和内部电场强度分布之间的联系。实验通过高频脉冲电压电源对应力控制型冷缩电缆终端施加电压,同时也施加了相同频率和幅值的正弦电压作为对照,使用红外热成像仪分析不同类型的电压对电缆终端表面温度分布的影响。此外,通过瞬态电场仿真分析发现,电缆终端在半导电层截断处和接地点2个位置的电场较强,且该处热功率密度最高,脉冲电压下的电缆终端阻性发热量也明显高于正弦电压。结果表明,脉冲电压下电缆终端的发热区域面积和热点温度明显大于正弦电压,其热点形成的实质是因为快速的脉冲上升沿包含较高的频率成分,导致电缆终端局部电场增强,阻性发热增加,引起温度升高而形成热点。  
      关键词:电缆终端;脉冲电压;阻性发热;热点温升;瞬态电场   
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      发布时间:2023-11-14
    • 赵睿,李兴源,王渝红,刘天琪,王曦,陈强
      2013, 45(5): 123-129. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.020
      摘要:中文摘要: 针对多直流落点系统直流闭锁故障,提出分时多目标控制策略。该策略在监测机组滑差过零前,以最大限度减少发电机过剩动能为目标,同时提升多条直流有功功率;滑差过零后,以分配断面功率损失和提高系统阻尼为目标,通过同时降低多条直流有功提升量来平衡送受端系统功率,采用基于敏感点挖掘的的直流阻尼控制来提升后续摆阻尼。仿真结果表明,该策略显著提高“三华”电网直流闭锁故障后系统的暂态稳定性和动态稳定性。  
      关键词:高压直流输电;分时多目标控制;阻尼控制;暂态稳定   
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      发布时间:2023-11-14
    • 2013, 45(5): 130-137. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.026
      摘要:中文摘要: 针对带有参数不确定性和受外干扰影响的多输入多输出Hamilton系统的跟踪控制问题,提出一种基于动态逆和扩张状态观测器的抗饱和鲁棒自适应控制方法。针对标称模型设计了基于动态逆方法的控制器,采用基于投影算子的自适应律和扩张状态观测器,分别对系统中的不确定参数和外干扰进行估计和补偿,同时,采取动态补偿器降低执行器饱和对控制性能的影响。采用提出的设计方法,对航天器存在转动惯量参数不确定性、外干扰和执行器饱和的姿态控制问题进行了仿真验证,仿真结果表明了该方法能保证良好的控制性能和较强的鲁棒性。  
      关键词:不确定Hamilton系统;动态逆;执行器饱和;扩张状态观测器;姿态控制   
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      发布时间:2023-11-14

      机械工程

    • 罗凡,廖俊必,杨杰斌,赵普俊,孙茂一
      2013, 45(5): 138-144. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.025
      摘要:中文摘要: 通过研究传感器与被测介质之间的力学关系,提出一种科里奥利质量流量计在不同介质密度下测量误差不一致的形成机理,为提高计量精度以及误差修正提供理论依据。结果表明:以U形管科里奥利质量流量计为例,振动管水平段因扭转变形而形成速度梯度,并存在与科氏力扭转方向相反的转矩,最终造成科里奥利质量流量计的计量误差随介质密度而改变。研究了传感器在介质流动时的受力状况,建立了传感器关于密度效应的数学模型,并提出了计算公式及简化方法。  
      关键词:科里奥利质量流量计;密度效应;转矩   
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      发布时间:2023-11-14
    • 李树勋,胡建华,李连翠,徐晓刚,张兴
      2013, 45(5): 145-153. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.024
      摘要:中文摘要: 针对超(超)临界高温高压蒸汽疏水阀,将空化模型和混合两相流模型相结合,应用标准k-ε湍流模型,对疏水阀内部空化流动进行数值模拟。根据模拟结果,预测了疏水阀内部空化的发生与发展情况,并研究了不同开度、不同入口压力及不同密封面角度对内部空化流动的影响。同时进行了疏水阀防空化研究。结果表明,该计算可有效模拟疏水阀内部空化流动情况;随着开度的增加,空化先出现在阀座处,然后慢慢发展,在阀底部流道中形成了大量空化流动;随着进口压力的增大,空化程度越大,区域越大,延续越长;阀芯与阀座密封面角度为45°时,阀座处空化强度最低,区域最少;加入三级套筒与均流罩,有效抑制了阀内部空化的发生与发展。  
      关键词:超(超)临界;蒸汽疏水阀;空化;计算流体动力学   
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      发布时间:2023-11-14
    • 要小鹏,殷国富,方辉
      2013, 45(5): 154-159. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.008
      摘要:中文摘要: 为了建立高精度的五轴机床综合误差补偿模型,假设机床各部件为刚体连接,简化了机床运动拓扑关系,并解析了59项综合误差分量。基于小误差假设,运用多体动力学对机床几何误差和热误差统一建模,提出了新型综合误差补偿模型。综合机床各轴热误差解析结果,提出了针对主轴热误差和进给轴热误差的新型测量法:5点测量法和6点测量法。考虑到机床热误差测量点分布离散且数据信息不完整,运用灰色系统理论建立了变权系数GM(1,n)热误差预测模型,并完成了热误差曲线拟合。实验证明理论预测值与实验结果一致,主轴模型误差范围在0~2 μm之间,进给轴模型误差在0~12 μm之间。将该算法用SIMEMS840D数控系统中的PMC单元开发实时补偿软件,实验表明机床在完成补偿后误差变化量在0~29 μm之内。  
      关键词:五轴机床;多体动力学;综合误差补偿模型;变权系数   
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      发布时间:2023-11-14
    • 葛兆龙,周哲,卢义玉,夏彬伟,汤积仁
      2013, 45(5): 160-165. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.021
      摘要:中文摘要: 脉冲射流射孔增产技术可有效改善低渗气藏渗透率,提高产气量。自激振荡喷嘴作为射孔增产技术的核心装置,其结构参数直接决定射孔质量。为得到适用于此技术的最优喷嘴结构,根据流体力学、射流力学、边界层及大涡模拟计算理论,利用大涡模拟方法和PIV测试实验研究了不同后喷嘴和前喷嘴直径比、振荡腔长和前喷嘴直径比对脉冲射流的影响规律。将大涡模拟计算结果与PIV试验测试结果相结合,建立了适用于低渗气藏射孔增产的自激振荡喷嘴设计准则:前后喷嘴直径比(d2/d1)为1.2~1.3,腔径比(L/d1)为2.3~3.3。所得结论可作为脉冲射流发生装置的结构设计和优化依据。  
      关键词:低渗气藏;自激振荡;脉冲射流;大涡模拟   
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      发布时间:2023-11-14
    • 代元军,汪建文,赵虹宇
      2013, 45(5): 166-171. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.030
      摘要:中文摘要: 以S系列新翼型水平轴风力机为研究对象,利用声阵列法对S系列翼型风力机的近尾迹区域声场噪声分布和传播规律进行了实验研究。利用丹麦B&K公司的振动噪声采集分析系统在风洞开口试验段,在保证额定来流风速10 m/s不变,对不同尖速比下的S系列翼型水平轴风力机风轮下游进行噪声测试,并且对最大声压级进行了分析。结果表明:风轮在旋转过程中,风力机风轮下游同一截面不同尖速比下噪声最大声压级的分布规律是在测试截面上由圆心沿半径增大的方向依次经过3个压力脉动变化强烈的区域,它们是测试圆心区域、中心涡区域、叶尖涡区域。测点在上述3个区域都会出现声压级的峰值,并且在叶尖涡区域声压级的峰值达到最大;在同一尖速比不同截面下风轮近尾迹区域噪声传播变化规律是沿着x轴正方向远离风轮旋转平面的测试截面上中心涡区域和叶尖涡区域半径增大,不断向外迁移。  
      关键词:风力机;声阵列;噪声;中心涡;叶尖涡   
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      发布时间:2023-11-14

      化学工程

    • 2013, 45(5): 172-177. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.007
      摘要:中文摘要: 以芦丁、十八胺、甲醛为原料,甲醇为溶剂,按照Mannich反应机理合成十八烷基氨甲基芦丁(RuC18)。旨在获得一种适宜的合成方式,既保留芦丁完整的活性结构,同时又增加芦丁脂溶性,合成出具有双亲性的可作为生物治疗功能用的分子。分别通过常规水浴合成和微波合成的方法去探究反应条件对反应速率和产率的影响。得到常规合成的的最佳条件为:单体摩尔比(芦丁:十八胺:甲醛)为1∶2∶12;pH 4.2~4.5;温度75 ℃,产率最高可达11.2%。微波合成的最佳功率与时间为:150 W,8 min或者200 W,5 min,产率可达18.9%左右,远高于常规的水浴合成方法。并通过FT-IR、1H NMR、13C NMR表征发现,C-取代反应发生在芦丁单元“A”环上的C8位,而且为单取代方式。  
      关键词:芦丁;Mannich反应;双亲分子;微波合成   
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      发布时间:2023-11-14
    • 马晓雁,唐凯,宋亚丽,张泽华,李青松,高乃云
      2013, 45(5): 177-184. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.010
      摘要:中文摘要: 以雌酮 (E1)、17β-雌二醇(E2)和17α-乙炔基雌二醇 (EE2)模拟水中微量类固醇雌激素复合污染体系,考察UV(/H2O2/TiO2)工艺对共存微污染的控制效果及影响因素。结果表明,3种物质降解过程均符合一级反应动力学,但降解效果不同,雌酮易于降解,在单纯UV体系中反应30 min,去除率可达93.9%,且在混合基质中呈优势降解趋势,单纯UV工艺中,雌酮降解速率常数为0.065 min-1,远高于17β-雌二醇(0.006 min-1)和17α-乙炔基雌二醇(0.006 min-1);投加H2O2和TiO2可显著提高3种目标物的反应速率常数和降解效果,雌酮降解速率常数可分别提高至0.098和0.111 min-1。以UV/H22O2系统为典型工艺,考察了底物初始浓度、pH值和阴阳离子等因素对复合污染体系中雌酮、17β-雌二醇和17α-乙炔基雌二醇 共降解的影响,结果表明,多种环境因素均未改变雌酮在混合基质中高效去除的优势;底物初始浓度的增加会降低去除效果,减缓降解速率常数;降低pH有利于降解速率和去除率的提高;阳离子对去除效果及降解速率的影响不大;水中常见阴离子会抑制雌酮的降解速率,抑制强弱顺序为HCO3->SO42->CO32->NO3-,对17β-雌二醇和17α-乙炔基雌二醇 的影响不明显。  
      关键词:饮用水处理;类固醇雌激素;雌酮;17β-雌二醇;17α-乙炔基雌二醇;UV/H;O;2   
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      发布时间:2023-11-14

      材料科学与工程

    • 吴明,谢飞,陈旭,王丹,刁照金,张文建,葛岚
      2013, 45(5): 185-191. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.009
      摘要:中文摘要: 采用动电位极化、交流阻抗技术、失重法研究了X80管线钢及焊缝在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀行为,并结合X射线衍射仪(XRD)和金相显微镜(OM)对腐蚀产物及形貌进行表征。结果表明:随着浸泡时间的增加,金属腐蚀电位逐渐上升,电极表面的腐蚀产物层越来越厚,母材的腐蚀速率呈逐渐降低的趋势,而焊缝的腐蚀速率呈现减小后增大的趋势。金属电极表面内层的腐蚀产物膜Fe3O4对基体起到了一定的保护作用,减缓了X80钢及焊缝的腐蚀速率。当浸泡后期(30 d)时,焊缝的产物膜因大量脱落而出现裂纹,有利于溶液中Cl-等腐蚀性离子的侵入,加速局部腐蚀的进行。相同浸泡时间下,焊缝的腐蚀程度高于母材,这是由于焊接过程使焊缝组织结构产生了不均匀性,导致焊缝晶界处的晶格畸变能和活性偏高,耐腐蚀性能差。  
      关键词:X80管线钢;焊缝;库尔勒土壤;腐蚀行为   
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      发布时间:2023-11-14
    • 陈晴空,吉芳英,关伟,晏鹏,刘亭役,徐璇
      2013, 45(5): 192-198. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.05.006
      摘要:中文摘要: 采用溶胶-凝胶法制备Co2+掺杂的TiO2纳米粉末,以苯酚为目标污染物研究了Co-TiO2在不同的光源(紫外、可见)下的光催化活性,并利用XRD、EFSEM、UV-DRS和XPS等手段分析Co-TiO2结构与光催化活性的关系。结果表明,一部分Co2+离子成功进入TiO2晶格,有助于金红石相向锐钛矿相转变;另一部分Co2+离子在催化剂表面生成Co3O4,可与TiO2形成p-n异质结。2种结构变化均增强了光催化活性,且催化剂光谱吸收范围拓展至可见光区域。当Co2+掺杂量为1.0%,焙烧温度为773 K时,Co-TiO2比表面积约为28.4 m2/g,锐钛矿含量达到70.6%,光催化活性最好。2 h内,在紫外和可见光下,Co-TiO2对苯酚的降解率分别为97.7%和52.3%,均优于纯TiO2。  
      关键词:二氧化钛;掺杂;光催化;降解   
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