基于投影浸入边界法的流固耦合计算模型

针对建立的刚体和流体相互作用的浸入边界法数学模型,借助求解不可压缩N-S方程组的分步投影方法的思想来求解基于浸入边界法的耦合系统方程.在空间离散上,对流项采用Quick格式,扩散项采用中心差分格式.时间推进采用显式欧拉法,固体对流体的作用力源项引入流体体积(VOF)方法中的体积比函数,通过龙贝格算法高效求解每个网格单元中浸入刚体所占的体积比.利用VC++编写投影浸入边界法的数值计算程序,并以单圆柱绕流为基准数值算例,通过与其他文献和实验结果的对比,验证了数值计算结果的准确性和可靠性,并进一步分析了不同雷诺数下圆柱绕流场的涡结构分布特征.     

浅埋铁路隧道下穿高速公路施工方法比选

采用三维数值模拟方法,着重从开挖全过程结构体系转换和施工过程的空间效应的角度,分析比较了覆跨比小于1的浅埋铁路隧道下穿高速公路施工采用不同施工方法时的拱顶和地表沉降、衬砌变形和结构体系内力等关键参数的变化.计算结果表明,尽管双侧壁导坑法在开挖过程中断面较小,但由于分块多,前后掌子面滞后距离长,施工过程复杂,结构体系转换频繁,因而在地表沉降控制方面较中隔壁法并不具有明显的优势.而中隔壁法由于分块相对较少,各工序衔接紧密,拱顶沉降和地表沉降控制较好.其中CRD法由于采用了临时仰拱,对洞周收敛和中隔壁的变形较CD法具有更好的控制作用.基于施工全过程的不同开挖方法的三维数值分析比选研究对于选择恰当的施工方法并确保工程顺利实施具有重要意义.     

气泡雾化细水雾装备灭火实验研究

利用气泡雾化压力低、用气量小和雾化效果好的特点,结合目前已有的移动细水雾灭火装备开发了一套背负式气泡雾化细水雾灭火装备.对木垛火进行灭火实验,分析了细水雾灭火过程中不同阶段的主导灭火机理.实验结果表明:利用气泡雾化细水雾灭火装备可有效控制和扑救木垛火,对于0.6A以下的木垛火,可在150 s内扑灭,0.8A的木垛则出现了复燃现象,由于木条的相互遮挡,对于木垛火的扑救应灵活调整射水距离和角度,压制火焰,预防复燃.     

MBR-CANON工艺处理生活污水的快速启动及群落变化

为研究全程自养脱氮工艺(CANON)处理生活污水的可行性,在常温膜生物反应器（MBR）中,保持进水氨氮不变,采用逐渐缩短水力停留时间(HRT)的策略在限氧条件下快速富集氨氧化菌(AOB),之后减小曝气量并进一步缩短HRT富集厌氧氨氧化菌(anammox),并通过DGGE技术分析不同阶段的种群变化．结果表明：CANON工艺在78 d内成功启动,总氮去除率达80％,总氮去除负荷RNR达0.95 kg·m-3·d-1;将该工艺应用于生活污水的处理,实现了COD和氨氮的同时高效去除;微生物群落发生了较大变化,稳定运行的反应器中氨氧化细菌为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas),厌氧氨氧化菌为Candidatus Kuenenia stuttgariensis．MBR-CANON工艺可以有效应用于常温生活污水的脱氮．     

Synthesis and characterization of CePO4 nanorods via solvothermal process

One-dimensional cerium phosphate(CePO4) nanorods were successfully synthesized by a facile and simple solvothermal method at 150 ℃ for 12 h, using Ce(NO3)3·6H2O and NaH2PO4·2H2O as the starting materials. Phase and morphologie of the as-synthesized CePO4 products, characterized by XRD, FESEM, and TEM, were proved to be perfect and uniform hexagonal CePO4 nanorods with aspect ratio of more than 100. The photoluminescence(PL) spectrometer was used to investigate the optical properties of the assynthesized hexagonal CePO4 nanorods.     

基于惩罚项的热连轧轧制规程多目标函数优化

为了解决传统热连轧负荷分配优化普遍采用约束方法进行求解时求解步骤繁琐、不容易获得最优解的问题,提出了一种惩罚函数算法.通过引入函数惩罚项,将多目标函数约束求解问题转化为无约束求解问题.建立了带有惩罚项的轧制力、板形、功率和温度的单目标函数,进而采用线性加权求和法建立了综合多目标函数.利用Nelder和Mead单纯形解法则进行求解,简化了求解的步骤,最终得到了兼顾轧制力平衡、板形最优及温度合理的负荷分配方案.实际应用效果表明,与传统负荷分配方式相比,基于多目标优化得到的轧制规程更符合实际生产要求,具有良好的应用前景.     

纳豆芽孢杆菌菌剂的制备工艺

采用单因素及正交试验对纳豆芽孢杆菌发酵培养基、pH、温度、发酵时间等条件进行了考察,利用喷雾干燥法制备菌剂,考察了β-环糊精、蔗糖、可溶性淀粉及脱脂奶粉作为保护剂对菌剂制备的影响,并研究了储藏时间及条件对菌剂发酵活力的影响.研究结果表明:纳豆芽孢杆菌发酵培养基为黄豆浸汁培养基:黄豆以5倍水体积浸泡8~14h,121℃~126℃,0.1~0.15MPa处理1h,滤除黄豆,取豆水,加入5%的葡萄糖和0.02%的K2HPO4,调节pH至7.0;最优发酵工艺:初始pH7.0,37℃发酵10h;喷雾干燥最佳保护剂为5%脱脂奶粉;菌剂4℃冷藏180d以内不影响发酵活力.上述工艺下所制得的纳豆芽孢杆菌菌剂活菌数为6.5×108 CFU/g,发酵生产纳豆激酶性能良好.发酵生产纳豆激酶酶活为2 000~2 200IU/g.本研究为纳豆芽孢杆菌菌剂制备提供了一条较为合理的工艺路线.     

灌区地下水承载力风险评价

灌区由于水文水资源条件、取用水规模等因素的不确定性,地下水承载力不可避免地存在风险.但现有评价方法均采用确定性模型,难以反映承载能力的可靠性.借鉴地下水开发利用风险的内涵,将灌区地下水承载力风险定义为受不确定性因素的影响,地下水承载的GDP、人口、粮食产量和污水排放量达不到期望效果的概率;选取地表水可利用量、地下水可利用量、引黄水可利用量、灌溉定额、人口增长率、GDP增长率、农业万元GDP用水量、工业万元GDP用水量、第三产业万元GDP用水量、城镇居民生活用水定额、农村居民生活用水定额11个风险因子,采用Monte Carlo随机模拟方法,建立灌区地下水承载力多目标风险评价模型,利用粒子群优化算法求解模型.应用该模型分析了人民胜利渠灌区2010,2015和2020水平年地下水承载力风险,其综合风险分别为0.334 2,0.458 9和0.576 2,表明地下水承载力达到期望效果的可能性呈现下降趋势.     

不同围压下自激吸气脉冲射流喷嘴吸气性能的试验研究

深水条件冲沙时,改善自激脉冲射流喷嘴的吸气性能,可以提高射流的打击力和泥沙颗粒的悬浮高度,及延长泥沙颗粒的输移长度.因此,研究自激脉冲射流喷嘴的吸气性能有重要意义.利用自行研制的试验系统对自激吸气脉冲射流喷嘴的吸气性能进行了试验研究,运用无量纲分析法,对一定入口条件下各结构参数和运行参数配比对无量纲吸气量的影响进行分析,得出了深水条件下无量纲吸气量随自激脉冲射流喷嘴各无量纲参数的变化规律,确定了产生高效能脉冲射流相对吸气量的无量纲参数的范围,为脉冲射流喷嘴的结构设计优化提供理论依据.     

液压消音器的内部流场信号传输特性

对液压管路中给定的压力阶跃信号进行数学分析,得出信号在管路中传输特性;为设计液压消音器提供了数学基础。