基于蜻蜓翅脉结构的连续碳纤维增强树脂基复合材料仿生设计与增材制造

以具有轻质高强优异性能的蜻蜓翅脉结构为设计灵感，在分析翅脉网格结构抗冲击原理的基础上，设计了传统和仿生两类对比结构。采用熔融挤出3D打印机成功制备了具有不同结构的连续碳纤维增强聚乳酸复合材料试样，并对不同结构复合材料试样的拉伸性能和抗冲击性能进行了测试和对比分析。研究分析结果表明：由于拉伸力方向上的连续碳纤维含量相对较少，限制了仿生结构复合材料抗拉强度的提高，但仿生结构的平均抗拉强度为传统结构的1.18倍；当仿生结构复合材料试样受到冲击力时，其内部六边形结构的连接角度会发生变化，从而极大消耗冲击能量，同时具有六边形网格结构的连续碳纤维可以有效阻碍裂纹的扩展，因此仿生结构的平均冲击韧性可以达到传统结构的2.46倍；仿生蜻蜓翅脉结构可以显著提高增材制造复合材料的综合力学性能，且对于抗冲击性能的提高具体突出效果。连续碳纤维增强树脂基复合材料的有效可行的仿生蜻蜓翅脉结构设计和增材制造，可极大扩展其在高冲击载荷领域中的相应应用。     

LNG接收站火炬放空系统设计工况研究与分析

在液化天然气(LNG)接收站工程设计建设过程中，火炬系统的设计是保证LNG接收站安全生产的必要条件。以国内某LNG接收站为例，分析了LNG蒸发气(BOG)产生的因素和机理，及6种工况组合下火炬排放量的计算方法。结果表明：在工况1条件下与实际生产情况吻合良好，其对应的火炬气排放量约为142.7 t/h。在此基础上确定了：BOG支管管径为DN600,BOG总管的管径为DN900;被分离液滴的直径不大于600μm;火炬分液罐尺寸为?2.5 m×8.0 m;电加热器的功率为195 kW;火炬形式为封闭式地面火炬。研究结果可为今后LNG接收站项目火炬系统的处理能力及设备配置提供理论指导。     

分级轮叶片结构和转速对分级性能影响的仿真

运用Fluent软件,采用液-固两相流的数值模拟方法,对超细粉体湿法离心分级机分级腔内流场进行数值模拟仿真;选用重整化群k-ε湍流模型和欧拉多相流模型,利用多重参考坐标系法,在稳态条件下,分析不同形状分级轮叶片分级腔内流体的速度分布情况,研究不同形状分级轮叶片对分级机分级性能的影响;选用离散相模型,在非稳态条件下,分析分级腔内颗粒轨迹的规律,研究分级轮转速对分级粒径的影响。结果表明:相比于直叶片和斜叶片,弧形叶片分级效果更好;采用弧形叶片结构,当分级轮转速为1 000 r/min时,分级粒径大于1μm,分级轮转速为2 000 r/min时,分级粒径接近1μm,当分级轮转速为3 000 r/min时,分级粒径小于1μm,增大分级轮转速有利于减小分级粒径。     

基于神经网络和遗传算法的锭子弹性管性能优化

为得到减振弹性管对下锭胆的支承弹性和锭子高速运动下的稳定性等性能的最优匹配效率,依据减振弹性管的等效抗弯刚度及底部等效刚度系数公式,利用MatLab数值分析软件构建弹性管抗弯刚度和底部挠度数学模型。首先,结合Isight优化软件基于径向基神经网络构建其近似模型,且使精度达到可接受水平,并以模型的关键结构参数弹性模量、螺距、槽宽、壁厚为设计变量,结合遗传算法对弹性管抗弯刚度和底部挠度进行多目标优化设计,得到Pareto最优解集和Pareto前沿图,确定出减振弹性管结构工艺参数的优化方案。通过对优化数据进行分析发现,该方案在保证减振弹性管弹性的同时,其底部振幅明显减弱。     

油基钻井液用有机土的研究与应用

优选高品质膨润土为原料进行提纯钠化处理得到钠基膨润土,并对其进行了有机改性处理,确定了有机膨润土制备的最佳工艺条件为采用十八烷基三甲基氯化铵为有机改性剂,用量34 g,反应时间2 h,反应温度70℃,溶液体系pH值7.5。优选有机膨润土中加入乳化剂和稳定剂进行检测,其有机土胶体率为99%、表观黏度为18.0 mPa·s、塑性黏度为12.0 mPa·s、动切力为6.0 Pa、滤失量为8 mL、造浆率为40 m~3/t,各项性能指标达到了国内较高水平。在中原油田油基钻井液体系的应用中,有机膨润土表现出良好的流变性能、耐温性能和抗滤失性能,能够满足高性能油基钻井液使用的需要,具有广泛的工业应用前景。     

急性炎性疾病患者乳酸林格氏液液体动力学

目的:探索炎性疾病患者的乳酸林格氏液（Ringer's lactate,RL）液体动力学特征以及炎性生物标记物是否可以作为协变量影响RL分布和排泄。方法:本研究为前瞻性队列研究。选择40例美国麻醉医师分级（ASA）I-II级，腹腔镜下择期胆囊切除术（胆囊炎组，n=20）或者腹腔镜下急诊阑尾切除术（阑尾炎组，n=20）。所有患者麻醉诱导前开始输注RL，按15 mL/kg，35 min内输毕。采用酶联免疫（enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）方法测定血浆炎症（TNF-α,IL-10和CRP）或者内皮损伤生物标记物（syndecan-1,SDC-1）；利用血红蛋白（Hb）稀释-时间曲线和尿量，使用Phoenix软件，采用非线性混合效应模型分析计算RL液体动力学参数和协变量的影响。结果:与胆囊炎组相比，阑尾炎组RL从组织间隙到血浆的转运速率常数（k21）显著降低（14×10-3min-1 versus 35×10-3min-1;P=0.012）。阑尾炎组C反应蛋白（CRP）升高［中位数38.1(1.8-143.6) μg/mL versus 1.3(0.1-159.0) μg/mL;P<0.001］；与清醒状态相比，麻醉期间（输液开始后30～45 min），液体从中央室中到外周室的转运速率常数（k12）显著增加（57×10-3min-1 versus 32×10-3min-1；P<0.01）。清除速率常数（k10）降低90%（0.6×10-3min-1 versus 5.3×10-3min-1;P<0.001）。无论在清醒状态还是麻醉状态下低血压均能降低液体清除；炎症或者内膜损伤的生物标记物不能作为显著影响RL液体动力学参数的协变量。结论:阑尾炎或者胆囊炎患者术前输入液体后“炎症反应的生物标记物”不是RL的液体动力学的协变量，但是两组患者中，全身麻醉期间输入液体的清除率下降。