高温合金定向凝固数值模拟研究进展

高温合金定向凝固过程中存在着传热、流动、传质的宏观传输,凝固收缩、补缩,溶质再分配、迁移,晶粒生长和熔化等行为共同作用下的多相共存、多物理场耦合作用、跨尺度的复杂过程,导致复杂形状叶片铸件中频繁出现杂晶、雀斑、小角度晶界、条纹晶等缺陷。由于过程的不透明以及合金的高成本,发展数值模拟技术对深入认识高温合金定向凝固过程的机理、建立精准有效的控制方法具有重要意义。综述了近年来在镍基高温合金定向凝固数值模拟领域相关的研究进展,并对其应用进行了展望。     

多孔壁面微通道换热性能的实验研究

微通道散热器作为一种高效散热器件,广泛应用于微电子、光电、汽车、航天国防、能源等领域。针对传统光滑微通道传热面积小、换热性能偏低、沸腾迟滞等问题,本文提出一种多孔壁面微通道结构,并采用激光直写方法实现微通道多孔壁面的高效、稳定生成。该多孔壁面微通道显著增大了换热面积、促进流体的扰动、提供大量稳定沸腾核心,从而强化单相与两相沸腾传热。通过搭建微通道换热性能测试系统,测试对比了多孔壁面微通道与光滑微通道的单相对流、两相沸腾传热性能。发现多孔壁面微通道的Nu数相对于光滑微通道提升了21%~31%。在两相沸腾换热过程中,其粗糙多孔结构促进了沸腾气泡成核,其核态沸腾起始温度相比于光滑微通道降低了35%。同时粗糙多孔结构可以保证沸腾过程中的液体持续供给,从而大幅提升了沸腾换热能力,避免了干涸现象的提前发生,其两相沸腾换热系数相对于未处理的光滑微通道最大提升了83%。此外,还开展了不同流量下多孔壁面微通道的沸腾传热性能测试,发现在质量流率为G=500kg/(m²·s)下的沸腾换热系数相对于G=200kg/(m²·s)情况下最大提升了30%。     

火焰原子吸收法测定粗银中的金

文章对粗银中的金含量的测定方法进行了探讨,提出了采用硝酸-混合酸分步溶解样品,充分澄清后使用火焰原子吸收测定其中金含量的方法。试验结果显示,该方法简单、快速,成本低,且精密度和准确性很好,能很好地满足生产经营需要。     

知识表示应用模型研究

作为当今社会的关键性资源,知识管理成为研究和应用人员普遍关注的问题为了研究知识表示的数学理论基础,定义了一种知识表示模型,以库所、变迁和弧等组成的有色多元组集合表示知识库系统,单个知识对象由元组表示,运用替代变迁对知识进行层次化和结构化的系统表示,以城市给水管网设备系统为例说明该模型的应用     

金属/氧化物界面形成机理原位研究

金属/氧化物界面是控制反应机理和宏观性质的关键区域。原位表征手段可以实时、连续、动态地对金属/氧化物界面形成过程进行研究,其观察和分析结果对理解界面形成过程及其应用有重大学术意义和工程价值。本文综述国内外原位表征金属/氧化物界面的研究工作,主要关注原位透射电子显微镜、原位同步辐射技术、原位中子技术等先进表征分析金属/氧化物界面形貌、界面反应、界面应力及其形成机理的研究技术与方法。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定银侧吹炉烟灰中的铋

银侧吹炉烟灰样品结构较为复杂,硝酸-酒石酸溶解样品-EDTA滴定测定其中的铋时,样品消解不完全,终点不稳定,测定结果偏低。为了准确测定银侧吹炉烟灰中的铋,试验建立了硝酸-盐酸-氢氟酸-高氯酸消解银侧吹炉烟灰,选择Bi190.234 nm为分析线,使用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定银侧吹炉烟灰的铋的方法。试验讨论了溶样方法的选择,介质及加入量的选择,共存元素干扰情况对铋测定结果的影响。结果表明:采用硝酸-盐酸-氢氟酸-高氯酸消解样品能使样品消解完全,加入25mL王水后进行测定结果稳定,共存元素对铋测定结果无影响。铋在0~15μg/mL的校正曲线关系良好,相关系数为0.999998,方法检出限为0.017μg/mL。取不同银侧吹炉烟灰样品进行精密度考察,铋测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)在0.19%~0.58%之间,加标回收率在99.49%~100.25%之间。     

二齿差摆盘式活齿传动的结构与齿形分析

摆盘式活齿传动作为一种轴向活齿传动,具有径向尺寸小的突出特点,但其应用受到自身结构复杂以及载荷与力偶不平衡等因素的限制。本文通过理论计算、建模仿真、作图分析与控制变量等方法,运用Pro/E与MATLAB等软件,对摆盘式活齿传动进行了结构改进与齿形研究。本文在摆盘式活齿传动现有研究成果的基础上,通过理论计算推导出了摆盘式活齿传动的二齿差形式及相应的运动方程与齿形方程,设计出了两相激波器的新结构;对特征零件端齿轮进行了三维建模并对齿面的曲率分布进行了仿真分析,分别研究了曲率沿分度圆柱面的变化情况以及曲率在空间全齿面上的分布情况;通过质点的瞬时圆周运动模型确定了空间全齿面上的齿顶位置,推导出了齿顶处的坐标向量与曲率半径的计算式;研究了平面活齿传动中的顶切现象及原理,由此计算出了二齿差摆盘式活齿传动中顶切的边界条件;用控制变量法分别分析了分度圆半径、传动比、振幅及活齿半径等参数对齿形的影响情况,运用相对偏差的概念在同一坐标系中研究了各参数对齿形的影响程度的大小。研究发现,二齿差摆盘式活齿传动中端齿轮的实际齿顶点位于分度圆柱面的内部而不在柱面上,四个重要参数的变化如分度圆半径减小、传动比增大、振幅增大、活齿半径增大均将导致齿形收窄变尖并引发顶切,其中前两者的变化实质是改变了齿形的周向分布周期,且影响程度较大,是主要影响因素,而后两者的变化实际上改变了齿形的轴向分布范围。     

基于LightGBM的EAST杂质破裂预警

对全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环(EAST)运行放电期间发生的杂质破裂进行预测对未来的聚变装置的长脉冲稳态放电有重要意义. 根据杂质破裂的物理特性筛选出的2018年的334炮杂质破裂炮数据以及2021年的1628炮非破裂炮作为训练炮, 再由等离子体平衡、密度、电流以及辐射等8种诊断信号组成的训练样本以LightGBM算法训练出杂质破裂预测模型. 实验结果表明LightGBM算法模型可以对杂质破裂进行准确预测(成功预测率96.29%), 非破裂炮的误判率6.87%. 研究结果证明利用LightGBM进行EAST等离子体杂质破裂预警是可行的方案.     

吉林市城区大气污染物浓度演变特征及其与气象因素关系

为了解吉林市大气环境现状,利用2014~2018年吉林市城区7个国控环境空气质量监测站点的CO、SO2、NO2、O3（O3-8h）、PM2.5和PM10质量浓度监测数据以及2018年逐时气象数据,采用相关分析法和应用统计法分析了大气污染物的质量浓度变化特征以及各污染物浓度与气象因素的相关性。研究结果表明：吉林市2014~2018年来SO2、NO2、PM10、PM2.5年均浓度总体呈下降趋势,O3浓度有上升趋势;PM10、PM2.5和O3浓度有超标现象,说明其为吉林市主要大气污染物;同一污染物浓度在不同季节、月份、和时刻具有明显的变化特征,可以根据变化规律采用错峰生产的方式改善环境空气质量;气象因素与污染物浓度之间的有较好的相关性,其中O3浓度与温度、湿度、风速均呈现高度相关性,NO2浓度与风速高度负相关;气象因素对CO、NO2、O3、PM10和PM2.5浓度的重要程度均为：风速 > 大气压 > 湿度 > 温度;降水对PM10和PM2.5浓度具有一定的削减作用,当降水量较大时,削减作用明显。本研究结果可为吉林市大气污染治理和环境容量研究提供一定的数据支撑。     

知识表示应用模型研究

作为当今社会的关键性资源，知识管理成为研究和应用人员普遍关注的问题为了研究知识表示的数学理论基础，定义了一种知识表示模型，以库所、变迁和弧等组成的有色多元组集合表示知识库系统，单个知识对象由元组表示，运用替代变迁对知识进行层次化和结构化的系统表示，以城市给水管网设备系统为例说明该模型的应用