燃气预喷对高压直喷天然气船机的影响研究

针对高压直喷(HPDI)天然气双燃料低速船机的燃料喷射系统,研究了不同的天然气预喷策略对发动机燃烧特性及性能的影响,探究了适用于低速船机燃烧系统的天然气喷气规律。利用计算流体力学(CFD)软件Converge建立了HPDI天然气双燃料的单缸机仿真模型,与试验数据进行标定后,计算得到了不同预喷间隔及预喷比例下发动机燃烧性能和排放数据。分析计算结果表明,预喷策略的采用影响了燃烧过程中预混燃烧的比例,从而影响了燃烧放热相位及燃烧等容度。预喷比例相比预喷间隔对燃烧过程的影响更显著,后者在较大预喷比例下才会明显影响缸内燃烧放热过程。合理优化预喷策略可控制预混燃烧程度,从而同时改善NOx排放和油耗。不同的预喷策略使得缸内碳烟分布区域不同;与无预喷算例相比,采用预喷策略的算例最终碳烟排放量偏高。     

舟山岛水库有机农药和抗生素残留特征及潜在风险评估

以舟山岛城北、虹桥和岑港3个水库及其周边区域为研究对象,对其表层水样、沉积物及周边土壤中有机农药和抗生素进行了监测和潜在风险评估。结果表明,3个水库表层水样中有机农药质量浓度为43.40～190.40 ng／L,平均值为105.74 ng／L,其中有机磷农药所占比例较大;在土壤及沉积物中有机农药的质量比为0.35～7.76 ng／g,平均值为4.32 ng／g,以有机氯农药污染为主。总体上岑港水库有机农药污染较为严重(水样质量浓度和沉积物质量比分别为 ρ =190.40 ng／L, w =7.76 ng／g),其次为虹桥水库( ρ =110.50 ng／L, w =6.30 ng／g),污染较轻的是城北水库( ρ =59.20 ng／L, w =4.35 ng／g)。抗生素在表层水样中的质量浓度为0.00～64.50 ng／L,平均值为22.30 ng／L,污染相对较轻;在土壤及沉积物中有机农药的质量比为13.50～101.70 ng／g,平均值为62.62 ng／g,处于中等污染水平,其中浓度相对较高的呋喃唑酮应当引起注意。建议构建植物缓冲带拦截和减少周边土壤径流中携带的有机农药和抗生素污染。     

南水北调中线某渠段边坡安全监测与稳定性分析

渠道高边坡的稳定直接影响到渠道的安全,为了解边坡变形情况并对边坡在施工期、运行期可能产生的滑坡进行预警,对边坡进行全面的安全监测设计是十分必要的。以南水北调中线某段渠道高边坡为例,开展了安全监测工作。监测项目主要有位移、边坡变形、地下水位监测,根据"互相验证、临时与长期结合、经济合理"的原则,布置水平位移标点、多点位移计、测斜管、渗压计等监测仪器,保证施工期和运行期及时、准确地掌握边坡的变形和地下水位等信息,为评价工程安全、及时采取相应措施提供可靠依据。对已施工完成的边坡安全监测资料的分析表明,边坡处于稳定状态。     

基于多源数据的半监督分层土地利用分类

随着遥感技术的发展,遥感数据的光谱、空间分辨率得到很大程度的提高,但是对于仅依靠单一数据源的土地利用分类仍然存在很多问题。提出了一种融合LiDAR数据和高分辨率航空影像的土地利用半监督分层分类方法,即首先仅对LiDAR数据进行粗分类;其次根据LiDAR分类结果辅助选择训练样本并获取高程掩膜,采用最大似然法对航空影像进行中分类;在细分类层次中利用LiDAR数据建立判别规则,对LiDAR粗分类结果与影像中分类结果进行基于知识的交叉验证,以进一步提高分类精度。通过两个不同区域的数据验证了半监督分层分类方法的可行性。     

液黏传动摩擦副流固耦合传热分析

为探求液黏传动在充满工作油的流体阶段摩擦副温度分布情况,建立薄盘结构摩擦副热流固耦合模型,采用计算机流体仿真软件FLUENT对径向槽摩擦副进行数值模拟,得到摩擦副的温度云图。通过搭建液黏传动装置试验台,测得径向油槽摩擦副间油膜温度分布数据。结果表明:在径向方向上,随半径的增加,摩擦副温度逐渐增加且沟槽处温度低于无沟槽处;在圆周方向上,相同半径处摩擦副的沟槽区比无沟槽区温度高,表明沟槽可以有效地降低工作油的升温;在纯油膜阶段摩擦片升温明显高于对偶片升温。有限元分析和实验研究结果趋势基本一致,验证了理论分析的可靠性。     

丁香酚对解淀粉芽孢杆菌气液界面生物膜的抑制作用

为研究丁香酚对解淀粉芽孢杆菌DY1a生物膜的抑制作用及成膜早期界面黏附聚集能力的影响,分析了不同质量浓度的丁香酚对生物膜形成、生物膜表面微观结构、膜内活菌数及生物膜基质多糖和蛋白质含量的影响,并评价其对成熟生物膜的清除能力,通过细菌运动能力实验、细胞表面疏水性、细胞表面Zeta电位及细胞自聚集能力,综合分析丁香酚对生物膜形成早期界面黏附聚集能力的影响。结果表明:丁香酚对解淀粉芽孢杆菌的最低生物膜抑制质量浓度(MBIC)为1.500mg/mL,MBIC的丁香酚对成熟生物膜清除率为28.85%。添加1/2 MBIC、1/4 MBIC的丁香酚培养基气液界面形成的生物膜较为单薄,表面较为光滑平整,生物膜内活菌数显著降低。丁香酚对腐败菌泳动能力抑制率为22.16%~100.00%,对丛集能力的抑制率为43.86%~97.50%,使细胞表面疏水性、细胞表面负Zeta电位和自聚集率均降低。此外,丁香酚显著抑制了腐败菌胞外多糖和蛋白质合成。丁香酚对芽孢杆菌生物膜的抑制作用主要是通过抑制细菌运动能力,降低细胞表面的疏水性、自聚集性,从而干扰早期菌体在成膜界面上的黏附能力,并通过抑制胞外聚合物组分的合成分泌延迟生物膜的形成和成熟。丁香酚可作为抑制腐败解淀粉芽孢杆菌气液界面生物膜形成的潜在抗生物膜剂。     

群体感应信号分子AI-2调控乳酸菌生物膜形成机制的研究进展

乳酸菌生物膜具有黏附性、抗逆性以及抗菌活性等多种物理特性和生理功能,被广泛应用于改善食品质构以及食品的生物保鲜中。乳酸菌生物膜的形成需经历附着、形成、成熟、老化脱落和重新附着5个阶段,其形成受到群体感应系统的调控。群体感应系统(quorum sensing system,QS)是细菌中广泛存在的一种基因表达调控系统,该系统通过信号分子靶向调控相关基因的表达,从而调控细菌的生理功能。LuxS/AI-2型QS是调控乳酸菌益生特性的主要群体感应系统。明悉乳酸菌的LuxS/AI-2型QS及其调控生物膜形成的机制,对于乳酸菌在食品工业中的进一步应用至关重要。重点介绍了乳酸菌生物膜的形成过程,以及LuxS/AI-2型QS调控乳酸菌生物膜形成的5个调控元件,即信号分子AI-2(autoinducer-2)、关键调控基因(luxS、tuf、fba、gap)、关键调控蛋白(LuxS、LacI、AraC、PadR以及Rbs家族蛋白)、信号分子AI-2的可能受体蛋白(LuxP、LsrB、RbsB和含有dCACHE结构域的受体蛋白)以及关键代谢路径的最新研究进展;总结了信号分子AI-2调控乳酸菌生物膜形成的可能分子机制,以及信号分子AI-2受体蛋白的筛选策略。希望为深入了解LuxS/AI-2型QS调控乳酸菌生物膜的形成提供理论指导。     

阀门关闭速度对TVD格式数值模拟水击影响分析

采用总变差减小（TVD）格式模拟了一维有压管道水击过程,对管道中阀门突然关闭和缓慢关闭引起的水击压强进行了数值计算。通过改变阀门关闭速度,分析TVD格式对水击数值模拟精度的影响。结果表明,与传统经典差分二阶MC格式相比,阀门关闭速度越快,TVD格式捕捉激波间断的能力越强,模拟水击波效果越好;当阀门关闭速度缓慢到一定程度,TVD格式与MC计算方法所得结果基本吻合,与解析解最大误差不超过2%。说明TVD格式是数值模拟水击现象行之有效的方法之一。     

锂渣混凝土的孔结构参数与活性评价研究

为了解锂渣对混凝土性能改善的贡献情况,采用锂渣和水泥作为胶凝材料制备混凝土,研究了锂渣对混凝土孔结构参数和活性因子的影响规律。实验结果表明：锂渣掺量小于25%时,混凝土的后期强度都将超过空白混凝土;而掺量大于25%时,其力学性能降低幅度较大。同时,锂渣掺量不超过40%时,孔径均匀性的变化幅度较小,特别在养护龄期较小时尤为突出;随着养护龄期的延长,混凝土孔径得到不同程度的细化。锂渣掺量从0增至60%时,活性因子呈先增大后降低的趋势,但活性因子均大于0,且在锂渣掺量为20%时最大。     

鄱阳湖近60年天然入出湖径流特征分析

依据鄱阳湖流域“五河”7个入湖控制水文站及出湖湖口站观测资料,对其中人类活动影响较大的李家渡、柘林站进行径流还原,得到7个入湖站和出湖站1953～2011 年天然径流序列。综合采用多种方法对各站径流序列进行了分析。结果表明：李家渡站年径流量比以往研究结果增加25%左右,且枯水期增加更明显,与上游站点天然径流演变规律更具有一致性;“五河”各站天然径流量的年际变化和年内分配总体上具有相似性;入、出湖各站径流年内分配极不均匀;1953～2000年,入、出湖各站径流均呈现小幅度上升趋势,但21世纪以来各站径流量处于下降趋势;各站年径流序列存在33~35 a的变化主周期,与流域年降水量变化主周期基本一致。研究结果可为鄱阳湖流域水资源的合理开发和科学管理提供参考依据。