人水关系学的学科体系及发展布局

人水关系是人类与自然界关系中最重要的关系之一,也是人类一出现就始终存在且复杂程度不断加深的一类关系。在对人水关系分析总结的基础上,提出了人水关系学的概念和思考,论述了人水关系学的提出背景和重要意义;构建了人水关系学的学科体系框架,阐述了人水关系学的主要内容,包括人水关系学的理论基础、方法论、应用实践;在分析学科发展趋势的基础上,对人水关系学未来全面、系统的研究进行了展望,并从科学研究、学科建设、学术交流与国际合作3个方面对人水关系学的发展进行战略布局。为进一步研究人水关系、丰富人水关系学内容、发展人水关系学学科体系及制定学科发展战略提供参考。     

沙颍河流域水资源利用量与经济发展匹配特征

根据沙颍河流域河南段情况确定各地市水资源可利用量,基于数列的匹配度计算方法,对流域内10个地市2014—2018年水资源利用量与经济发展关系进行研究,分析各地市用水量、水资源可利用量与GDP关联程度。结果表明：由于气候条件等因素差异,水资源可利用量差距较大,其中漯河市和周口市单位面积水资源可利用量较多;在研究年限内,各地市水资源可利用量与用水量匹配情况差异较大;在时间维度上,各地市用水量与GDP匹配程度较好,而在空间维度上,开封市匹配情况最差,漯河等城市较好;各地市水资源可利用量与GDP匹配情况存在明显的时空差异。     

FB3-F银钎剂去膜机理

研究了由H₃BO₃、K₂B₄O₇和KF（质量比为7:10:3）3种组分配制而成的银钎剂的去膜机理。结果表明：在700 ℃时,K₂B₄O₇或KF都不能单独去除Q235钢板表面的氧化膜,且KF会加快高温下钢表面的氧化速率;H₃BO₃能够去除Q235钢表面的氧化膜,然而其反应产物具有明显的非晶结构特征,并且流动性差。此外在700 ℃时,H₃BO₃与KF能够发生反应,其反应产物可以去除钢表面氧化膜。KF和K₂B₄O₇之间也能在700 ℃发生类似的反应,然而其反应产物非常坚硬。因此,在700 ℃时,H₃BO₃、K₂B₄O₇和KF混合钎剂能够与Q235钢板表面氧化膜反应,且反应产物具有明显的非晶特征。KF的加入将非反应性H₃BO₃-K₂B₄O₇二元体系转化为反应性KF-H₃BO₃-K₂B₄O₇三元体系。在这个三元体系中,KF不但对钢板没有腐蚀性,反而促进了氧化膜的去除。     

花生蛋白-果胶复合乳液凝胶的流变学特性和微观结构

研究不同油相及其添加量对转谷氨酰胺酶诱导制备的花生蛋白-果胶复合乳液凝胶质地特性的影响规律,同时通过流变学和微观结构特性研究探索乳液凝胶的形成机理。结果表明：花生蛋白-果胶复合乳液凝胶的凝胶强度显著高于水凝胶。凝胶外观和储能模量（G’）结果表明油滴与蛋白-果胶组成的凝胶基质相互作用,从而影响乳液凝胶的质地和凝胶强度。油相添加量的增加可以使乳液凝胶的力学性能增强,网络结构更稳定。花生蛋白-果胶复合乳液凝胶的G’值和硬度随油相添加量的增加而增大,说明分散的油滴作为活性填料与凝胶基质相互作用。花生蛋白-果胶复合乳液凝胶的微观结构结果表明,油相添加量60%(V/V)时24度棕榈油为油相的乳液凝胶网络结构更致密。研究结果为花生蛋白-果胶复合乳液凝胶在食品领域的开发利用提供思路。     

淀粉分子量调控技术研究进展

天然淀粉是由绿色植物经过光合作用合成的终产物之一,是农作物收获器官的主要储存性多糖之一,也是支撑现代工业发展的重要原料之一。淀粉分子量是研究淀粉分子结构的重要基础参数,也是决定淀粉性质及其应用的重要依据。通过对淀粉分子量进行调控,可以改善天然淀粉的诸多性能,例如热稳定性、凝胶强度、流变学特性等,使其能够更好地应用于医药、化学、食品工业等领域,成为近年来的研究热点。该文从物理、化学、生物技术三个方面对淀粉分子量调控研究进行了总结分析,并探讨了不同调控技术的作用机制及分子量变化对淀粉物化性质和应用产生的影响。提出淀粉分子量调控的新思路,并对未来发展方向进行展望,旨在为研究淀粉分子量及其应用提供理论依据。     

换能器结构参数对聚合物超声塑化黏弹生热的影响

为研究超声换能器结构参数对聚合物超声塑化过程黏弹性生热的影响,首先确定超声黏弹性生热系统的组成,进行纵振超声换能器结构设计;然后分析超声黏弹性生热过程及超声黏弹性生热原理;最后采用单一变量法分析超声换能器的主要结构参数对其纵振频率及工具头前端质点最大振幅的影响,将其实际输出的纵振激励加载于熔融聚合物,研究其结构参数对聚合物超声黏弹性生热过程及达到聚合物玻璃化转变温度所用时间的影响。结果表明,随纵振激励作用时间的增加,聚合物温度非线性升高;放大比对聚合物温度变化影响最大,前盖板厚度和工具头长度次之,影响最小的是变幅杆长度。     

可视化远程控制（无人）转载系统的研究

针对井下巷道内快速机械化进行采掘物料转载、装料等操作困难的问题,分析了实际工况的要求,设计了一种采用带可视化系统、能够远程操控、现场无人值守工作方式、液压为驱动力的井下巷道转载系统。经过现场验证,该系统解决了大方量物料在井下巷道内转载、装料的问题,从而节约传统的人工岗位,提高了工作效率,增强了工作中的可靠安全性。     

高层建筑顶部围挡结构风荷载试验研究

由于外观和功能需求,超高层建筑可能会建造比较高的顶部围挡,因其位于结构顶部,不同的顶部围挡高度可能会对高层建筑顶面局部范围的风荷载,以及对围挡本身的风荷载产生影响,而目前尚没有统一的风荷载取值依据。针对此问题,以方形断面超高层建筑为对象,采用刚性模型测压风洞试验方法,研究了建筑顶部无、有建造围挡及围挡高度,对建筑的顶面、外表面局部区域以及顶部围挡风荷载的影响。结果表明,超高层建筑顶部围挡及其高度对建筑顶面风压分布的影响最显著,需要在结构抗风中予以重视。基于风洞试验结果,通过考虑顶部围挡高度影响范围内风压的高斯、非高斯分布,给出了不同高度顶部围挡下的建筑顶面、外表面以及顶部围挡的风荷载取值建议,可为该类结构的抗风设计提供参考。     

煤矿企业能源管理系统开发及应用

煤矿企业在为经济发展提供能源的同时,也消耗了大量的能源。煤矿企业节能降耗的潜力较大,信息技术在节能降耗、降本增效方面前景广阔。煤炭生产是一个多环节配合的复杂系统,根据煤矿企业能源消耗特点,开发了煤矿企业能源管理系统,描述了能源管理系统总体架构及功能模块,介绍了煤矿企业能源管理系统在城郊煤矿的实际应用情况。能源管理系统的应用,提高了煤矿企业节能信息化管理水平及能源利用效率,减少了能源的浪费和环境的污染,促进了煤矿企业可持续发展。     

钎焊温度对Cu-Sn-Ti-Ga钎料钎焊金刚石接头组织及性能的影响

探讨了Cu-Sn-Ti-Ga复合钎料在900—980 ℃钎焊温度下对金刚石/钢进行钎焊连接,研究了钎焊温度对钎焊金刚石微观形貌、界面特征、元素分布变化及力学性能的影响。结果表明,Cu-Sn-Ti-Ga复合钎料在金刚石表面润湿性良好,钎焊界面主要包含Cu_5.6Sn、TiC及富Ga相;随着钎焊温度的提高,金刚石的出露度逐渐降低,石墨化程度逐渐增大,导致钎焊接头的磨削性能呈现先增大后减小的趋势;当钎焊温度为920 ℃时,界面处已形成连续均匀的TiC反应层,反应层厚度为0.31 μm、硬度达到最大值为310 HV_0.1;金刚石试样的磨损形式表现为均匀磨损,钎料对金刚石的把持力较高。本研究为低成本钎料的发展和应用提供了理论基础。