用于双向水流发电的导流罩增速性能研究

为提高水平轴水轮机用于双向水流发电时总输出功率, 对一种导流罩的增速性能进行了研究. 以流速比作为导流罩的性能指标, 利用有限元仿真计算不同几何参数时导流罩流速比且对其进行优化, 分析了增速导流罩的安装对水平轴水轮机双向发电性能的影响, 并通过水下拖拽发电试验对仿真优化后的导流罩性能加以验证. 结果表明 增速导流罩长度和角度是影响其性能的关键因素, 在导流罩长度保持不变时, 随着导流罩角度的增加, 流速比呈现先增后减的变化趋势; 当水流速度为1m·s-1时, 加装增速导流罩后发电装置的双向发电功率提高了37%.     

受拉钢筋锈蚀后混凝土箱梁抗剪承载能力研究

为了研究不同服役时间的箱型截面混凝土桥梁上部结构抗剪受力性能和破坏机理,按1/4缩尺比设计制作了3片剪跨比1.27的工字型截面钢筋混凝土梁.首先进行纵向受力钢筋恒电流电化学快速腐蚀, 3个试件的受拉纵向钢筋锈蚀率分别为0、10%和20%,然后用两点加载法在万能试验机上进行抗剪承载力加载试验.结果表明:从S1到S3试件,随着纵向受力钢筋锈蚀率的增大,梁的峰值荷载降低,峰值荷载对应的挠度降低,极限位移降低;20%峰值荷载以下时S1和S2试件混凝土应变沿高度方向基本满足平截面假定,锈蚀率较大的S3试件则不满足平截面假定;非锈蚀钢筋混凝土梁用公预规斜截面抗剪承载力公式计算较为准确, 3种钢筋锈蚀混凝土斜截面抗剪承载力计算方法的结果基本一致,但随着钢筋锈蚀率增大, 3种方法的计算精度均有所降低.     

瓶颈开口角对二维颗粒流密度的影响

此前曾研究过传送带出口处瓶颈开口角度对颗粒流的影响．在稀疏流状态下改变瓶颈开口角度θ,当θ大于15°时,颗粒流量Q随着cosθ呈线性变化,颗粒流量Q可表示为：Q（θ,v,R,ρ）=ρo·R·v-K（ρ,R,v）·cosθ（ρo是开口角为90度时颗粒在瓶颈开口处的平均密度）．本文着重研究了颗粒流量Q与速度v、瓶颈开口R以及颗粒密度ρ的关系,结果发现在稀疏流状态下颗粒流量Q在任何开口角度下与速度v以及瓶颈开口R都呈线性关系,但颗粒流密度ρ却是瓶颈开口角度θ以及开口尺寸R的函数,ρ（R）与COSθ呈非线性关系．     

复介电常数的快速无损测量

阐述一种无损快速测量微波高损物质复介电常数εｒ的方法．以带法兰盘的开口矩形波导为探头，用自动测量线测出开口波导系统的复反射系数，通过变分法和多项式曲线拟合方法，由微机即时算出待测样品的复介电常数．由于在数值计算中作了一系列有效的处理，使计算量大为减少，从而使该方法更适合于实时测量．经实验验证，该方法精确而实用，具有很好的应用前景．     

水泥基透水混凝土的配合比优化设计研究

为了优化通用硅酸盐水泥基透水混凝土的配合比设计,研究了水灰比、浆骨比、矿物掺合料、外加剂对普通硅酸盐水泥基透水混凝土性能的影响规律.结果表明:水灰比在0.20～0.25,浆骨比为0.43～0.45时,透水混凝土的各项性能最优.研究结果还表明, Ⅱ级粉煤灰和S95矿粉单掺掺量分别为胶凝材料总量的30%～40%和10%～20%时,可以有效提高透水混凝土的后期强度,并且单掺粉煤灰的效果好于单掺矿粉,而单掺矿粉的透水混凝土透水性能好于单掺粉煤灰;透水混凝土胶结剂对透水混凝土性能提高的效果优于聚羧酸外加剂,并存在适宜掺量范围.     

基于拓扑与尺寸优化的风力机叶片轻量化设计

为有效减轻风力机叶片质量, 进一步实现降本增效, 对叶片内部结构进行拓扑优化与尺寸优化设计. 首先以叶片内部单元密度为设计变量, 将叶片柔顺度最小作为目标, 并以结构体积为约束条件, 考虑3种极限荷载工况, 利用ANSYS软件对叶片内部实体结构进行拓扑优化; 然后根据拓扑优化结果结合实际叶片内部材料铺层情况建立叶片壳体模型, 以关键结构参数为设计变量, 以叶片质量最轻为目标, 叶片强度、刚度、振动性能及稳定性等为约束, 采用MATLAB和ANSYS软件对叶片内部结构进行尺寸优化. 拓扑优化结果表明, 对叶片传统结构形式进行适当改进, 可有效改善叶片结构性能; 尺寸优化结果表明, 基于拓扑优化结果的改进结构优化方案与初始方案相比质量减轻了12.4%, 与传统结构优化方案相比质量减轻了2.6%, 较好地实现了叶片轻量化.     

迁移型阻锈剂在既有混凝土结构中阻锈作用研究

通过内掺氯盐混凝土试件和既有混凝土结构中迁移型阻锈剂的修复试验, 结合钢筋自然电位、腐蚀面积率和失重率, 综合评价迁移型阻锈剂修复措施的阻锈效果. 研究结果表明: 涂刷、灌注、复合修复均能起到良好的阻锈效果, 其中复合修复阻锈效果最佳; 涂刷、灌注修复时, 若达不到亚硝酸根离子与氯离子临界摩尔比, 会引起宏电池腐蚀, 加速钢筋锈蚀; 磷酸氢二钠阻锈性能弱于亚硝酸钠, 但不发生宏电池腐蚀.     

双酚A型环氧树脂作为主要组分的紫外光固化涂料的制备及性能研究

以双酚A型环氧树脂(E-51),乙二醇二缩水甘油醚(EPG-669),聚己内酯二元醇(Polyol-0201)和三芳基锍鎓盐(Ar3S+SbF-6)作为组分制备了一种阳离子型紫外光固化涂料.利用凝胶率测定法对其紫外光固化涂料的光敏性进行了研究.综合考虑其紫外光固化涂料的光敏性,加工流动性以及成本价格等因素,该紫外光固化涂料的较佳配方为E-51质量分数65%,EPG-669质量分数15%,Polyol-0201质量分数16%,Ar3S+SbF-6质量分数4.0%.同时,对该紫外光固化涂料的贮存稳定性以及它的光固化膜的拉伸性能,柔韧性,铅笔硬度进行了研究.实验结果表明该紫外光固化涂料在暗处贮存稳定性好,且紫外光固化膜性能较佳.     

BiVO4/Bi2S3复合材料的制备及其对四环素的光电催化降解

采用电沉积-热处理法制备多孔BiVO4电极,再与Na2S复合,采用水热法制备BiVO4/Bi2S3电极,并对其光电催化降解四环素(TC)的性能进行了研究.结果表明,Bi2S3的加入增强了材料对可见光的吸收,加速了光生载流子的分离,从而提升了BiVO4/Bi2S3的光电性能.当外加电势为0.6 V(vs.SCE)时,光照...     

琼胶寡糖对坛紫菜抗烂性的诱导效应

为研究琼胶寡糖对室内和海区养殖坛紫菜的抗烂效应,以不同质量浓度琼胶寡糖处理坛紫菜叶片,通过观察叶片的腐烂情况,筛选坛紫菜最佳处理方法,并将其应用于海区养殖坛紫菜.研究结果表明:100μg.mL-1琼胶寡糖处理2次,2d一次,每次2h,能诱导坛紫菜最佳抗烂作用,使腐烂率下降37.31%(P0.01),且只有少量细胞萎缩坏死.琼胶寡糖处理坛紫菜叶片培养至40d时完全腐烂,较空白组延后13d.将该条件应用于海区坛紫菜养殖,能够提高坛紫菜的叶片宽度、鲜重,并使尖端腐烂率下降19.36%.     

杭州湾跨海大桥道路交通流的建模与模拟

在杭州湾跨海大桥道路交通流实测数据统计分析的基础上, 提出了开放式边界的单向三车道元胞自动机交通流模型, 考虑了小车和大车的不同运动性能, 并区分激进型司机与谨慎型司机的不同驾驶特征, 根据杭州湾跨海大桥不同时段的实测车流量, 对模型中开放式边界的进车率进行了识别. 依据提出的模型模拟得到杭州湾跨海大桥路段不同密度时的车流量, 经与实测数据比较, 两者吻合良好, 表明本文提出的交通流模型符合杭州湾跨海大桥交通流的实际情况. 同时, 通过展示车辆的时空演化图, 从微观的角度分析了杭州湾跨海大桥路面交通流所表现出的宏观特征, 有望为杭州湾跨海大桥的交通优化与管理提供理论依据.     

我国地理可照时数空间分布模拟中尺度效应研究

不同空间分辨率的DEM会对地理可照时数模拟结果产生显著影响。为了分析DEM尺度效应对我国不同区域地理可照时数的影响,选取小兴安岭、太行山区、秦岭、青藏高原弧形山区、横断山区和东南丘陵6个实验区,基于3种空间分辨率的DEM和地理可照时数分布式模型,利用GIS的多层面复合分析功能,模拟了典型月份不同空间尺度的地理可照时数,定量分析了典型地形因子与模拟结果的关系,并探讨了DEM尺度效应的影响。研究结果表明：（1）我国地理可照时数差异明显,1月、7月及其差异主要受剖面曲率、海拔、纬度、地形阴影和地形起伏度等因子的影响;（2）我国地理可照时数与典型地理和地形因子之间极显著相关,复相关系数在0.610 0～0.804 3,正相关因子为海拔高度和水平曲率,负相关因子为坡度、地形起伏度、剖面曲率和地表粗糙度;（3）不同地形因子的空间尺度效应存在差异,平面曲率和剖面曲率均非常敏感,坡度和地形起伏度次之,海拔、地表粗糙度和地形阴影相对较弱;（4）地理可照时数模拟结果随空间分辨率的减小而增大,1月增幅在8.2%～38.9%,7月增幅在5.9%～17.6%,标准差和冬夏季节差异值均随空间分辨率的减小而减小,空间异质性明显降低。     

基于流固耦合的涡轮增压器涡轮机温度场分析

针对某型号涡轮增压器涡轮机零部件温度过高, 存在可能开裂问题, 建立了工作状态下全域流固耦合数值计算模型, 分析了涡轮增压器涡轮机各零部件的温度变化特征, 并与传统模型和实验测试结果进行对比. 结果表明, 全域流固耦合模型避免了传统模型中流体和固体交界面上的大量假设数据输入, 使计算结果更加接近实际情况. 通过和实验测试值对比发现, 全域流固耦合模型得到的涡轮机温度场精度比传统模型得到的结果更合理、准确, 从而验证了全域流固耦合模型的可靠性与准确性.     

钢-LVL组合工字形梁受剪性能研究

将单板层积材(LVL)和冷弯薄壁型钢通过结构胶复合形成工字形截面的组合梁,以组合梁的剪跨比、腹板和翼缘LVL厚度为参数,对9根钢-LVL组合工字形梁进行受剪性能试验,观察其在不同荷载作用下的破坏现象、破坏形态、应力变化及挠度的发展,对受剪承载力的影响因素进行分析,并提出组合梁的跨中挠度及受剪承载力的计算方法.试验结果表明,钢-LVL组合工字形梁的整体工作性能较好,组合效应显著,其受剪承载力与剪跨比、腹板厚度及翼缘厚度有关.当剪跨比小于2.5时,试件表现为明显的剪压破坏,腹板厚度、翼缘厚度的增加以及剪跨比的减小,可以有效地提高其极限受剪承载力.提出了组合梁的跨中挠度和受剪承载力计算模型,与试验结果吻合良好,实测挠度与计算挠度误差在8%以内,受剪承载力试验值与计算值平均误差不超过10%.     

基于最小速比偏差的注塑机双曲肘合模机构优化设计

注塑机合模机构的性能直接影响注塑制件的质量、效率以及注塑设备的寿命. 以企业指定380T锁模力的双曲肘合模机构为研究对象, 提出将肘杆机构原型速比曲线与理想速比曲线的最小偏差值加入优化函数, 结合机构总长、行程比、力放大比等进行多目标优化设计, 并进行仿真验证. 结果表明: 在合模机构总长、移模行程满足要求的基础上, 力放大比增大12.24%, 临界角处速比降低14.49%, 且合模周期减少6.6%, 可有效提升合模机构的综合性能.     

降低轴流风机噪声的两种方法

本文对轴流风机的噪声源进行了理论和实验分析,对降低风机噪声的方法进行了总结。在此基础上,研究了降低风机噪声的两种新方法——叶片不等距分布方法和叶片穿孔方法。理论分析和实验结果表明,这两种方法为降低轴流风机噪声提供了新的途径。     

多台阶涡轮轴三辊斜轧减径量对轧制过程的影响规律研究

运用Simufact有限元软件建立了三辊斜轧两道次成形多台阶涡轮轴的仿真模型, 通过数值模拟分析了涡轮轴成形情况, 探究了减径量对轧制过程中轧制力、等效应力-应变以及外圆度误差的影响规律. 结果表明: 随减径量的增大, 轧件第1道次和第2道次的径向载荷、等效应力、等效应变和外圆度误差均呈增大趋势. 综合比较3种方案下的轧件成形情况, 方案2为最佳的道次减径量分配方案, 即第1道次减径6mm, 第2道次各台阶减径量分别为2、9和14mm.     

改进的Scheibel萃取塔非平衡级模型的建立与求解

建立了1个描述1级改进的Scheibel萃取塔稳态传质过程的非平衡级模型,并采用庚烷一丙酮一水体系进行稳态传质实验以验证该模型．通过对不同条件下模型计算值与实验值的分析表明,在搅拌速度和两相总流量较低的情况下,使用该模型能准确地模拟1级改进的Scheibel萃取塔中的传质行为．