雷诺数和湍流度综合影响下翼型气动性能试验研究

如何精确地预测风力机翼型的气动性能,是目前设计优良的风力机叶片需要解决的一个关键问题。以大型风力机专用翼型NREL S810为研究对象,采用风洞试验测压方法,分析了高、低雷诺数下,湍流度对翼型气动性能的影响特性。结果表明：随着来流湍流度的增大,翼型的升力系数和阻力系数均呈先增大后减小的变化趋势,当湍流度为4.6%时增加至最大,之后开始下降;当湍流度小于11%时,随着雷诺数的增加,升力系数、阻力系数均增加;当湍流度增大至11%以上后,随着雷诺数的增加,升力系数、阻力系数均减小;随着雷诺数的增加,最大升阻比先增大再减小,并且最大升阻比对应的攻角呈先前移再后移的趋势。     

ABS的3D打印制品表面质量研究

采用熔融沉积成型（FDM）三维（3D）打印技术成形丁二烯?丙烯腈?苯乙烯共聚物（ABS）制件,探究喷嘴挤出温度及层高变化对制件表面质量的影响。针对不同的挤出温度、层高等打印工艺参数,制备形状、尺寸一致的多组制件,使用形状测量激光显微镜对制件的表面形貌数据进行了采集并对分析,得出了算术平均高度（S_a）、最大高度（S_z）、表面性状的高度比（S_tr）等表面质量关键参数随挤出温度变化以及层高的变化趋势,使用三坐标测量仪对其平面度进行了测量及分析,得出了平面度误差随挤出温度变化以及层高的变化趋势,揭示了温度、层高等FDM工艺参数对ABS打印制件表面质量的影响规律。结果表明,挤出温度和层高对制件的表面成型及表面质量有着重要影响。在其他条件不变的情况下,挤出温度为230~240 ℃时通过FDM工艺得到的制件表面粗糙度最好,210 ℃时平面度最好;层高越小制件表面粗糙度越好,层高越大制件平面度更小。     

海洋大气环境对聚脲涂层耐腐蚀性影响的研究

通过光泽度、吸水率、微观结构和附着力4方面的实验结果,对聚脲涂层在海洋大气环境下的耐腐蚀性进行分析研究。结果表明:聚脲涂层经过360 d户外自然曝晒老化和7 200 h QUV人工加速老化后,光泽度分别下降69.87%和93.50%;吸水率均有所上升,但幅度很小;表面微观形貌出现不同程度的裂纹;附着力分别下降25.58%和42.16%,但仍保持较高的水平。因此聚脲仍然具有良好的防护作用。     

自制聚硅氯化铝在钻井污水中的应用

基于钻井污水含铁量高的特点,在室温、常压下以硅酸钠、硅酸乙酯和三氯化铝为原料制备了聚硅氯化铝(PASC),并将其与筛选出的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)复合使用,通过分析其对铁离子去除率的影响,确定了最佳的操作条件:温度30℃,pH=7.0,PASC加量为50.0mg/L,APAM加量为10.0 mg/L,搅拌速度60 r/min,搅拌15 min,静置40 min。此条件下污水的铁离子去除率可达96.03%。实验表明,复合絮凝剂PASC和APAM是处理钻井污水的理想絮凝剂,采用PASC处理钻井污水的絮凝效果明显好于聚合氯化铝(PAC)。     

大采高工作面过断层构造煤壁片帮机理及控制

高强度采动影响下,煤壁片帮问题在大采高工作面日趋突出,针对断层构造处高帮煤壁稳定性恶化且难以支护的问题,采用数值模拟、理论分析、室内及现场试验等综合研究方法,分析了断层构造处大采高工作面煤壁破坏机理、稳定性影响因素及控制措施。断层构造处工作面前方煤体塑性破坏区的扩大增加了揭露前煤体损伤程度,为片帮事故发生奠定了基础;建立高帮煤壁稳定性分析力学模型,分别得到剪切、拉裂型片帮发生判据;得到煤体破坏起裂角βsm,βtm（非恒值）确定公式及影响因素;煤体黏聚力、内摩擦角及采高对两种片帮形式的影响程度均为：黏聚力>采高>内摩擦角;断层构造处片帮事故发生频率、危害程度急剧增大原因为：采高过大、煤体物理力学性能降低、顶板载荷增大;最后以王庄8101工作面过F286断层为工程背景,提出了重型设备“低割煤高度、高初撑力、高护帮高度”结合煤壁注浆的综合过断层措施,有效改善了煤壁控制效果,提高了开机率。     

基于信源估计和频域反卷积的滚动轴承故障特征分离与辨识

针对轴承故障的振动特征由于受到强振源的抑制作用而增加了故障分离与辨识难度的问题,建立了基于信源估计和频域反卷积的故障诊断方法。利用小波包分解将信号分离成多个子带信号,并和奇异值分解相结合,解决欠定条件下的信号源数估计问题;根据估计的源数,选取相应维数的观测信号,通过短时傅里叶变换、复数域独立分量分析、相关排序、短时傅里叶逆变换,完成频域反卷积的分析过程,实现故障特征的分离与提取。仿真信号和实验数据均验证了该方法在故障特征分离与微弱特征辨识中的有效性。     

热处理激发油茶籽油中多酚与美拉德产物变化及互作研究

为分析热处理激发油茶籽毛油中多酚与美拉德产物含量变化、抗氧能力及互作关系，本文以油茶籽为原料进行热处理，采用HPLC分析比对酚类和美拉德产物种类及含量，氧化诱导时间测定抗氧能力并通过复配来测定协同百分比。结果表明，油茶籽毛油总酚中含有没食子酸（GA）、焦性没食子酸（PG）、3,4-二羟基苯乙酸（DOPAC）和反式肉桂酸（tCA），其含量随温度升高具有显著性变化；GA、PG、DOPAC抗氧能力随浓度增加而增加，tCA抗氧能力随浓度变化不显著。美拉德产物5-HMF、3-DG、MGO含量随着温度的升高其含量先降低后升高。5-HMF、3-DG抗氧能力随着浓度的升高先增加后降低，MGO抗氧能力随着浓度的变化先增加后趋于平缓。互作分析研究表明：在多酚两两复配中tCA+DOPAC为协同关系，其余为拮抗作用；三三复配中GA+DOPAC+PG为协同作用，其余为拮抗作用；全混时为协同作用。美拉德产物中5-HMF、3-DG、MGO两两复配和全混时均为拮抗作用。多酚与美拉德产物全混时为协同作用。     

热预处理条件对山核桃油品质的影响研究

为了摸清榨前热处理条件及其对山核桃油品质的影响,本文研究了山核桃经过热风和微波等两种热处理方式后山核桃仁及其压榨油部分理化及营养指标的变化规律。研究结果表明：随热风加热温度或是微波加热功率的升高山核桃仁中的水分下降速度提高,微波处理降低水分的效率显著高于热风(P＜0.05)；随热风处理时间的延长,山核桃油的含油率呈现波动；120-150℃和试验范围内微波加热一定时间后β-谷甾醇含量略有升高；热风60-90℃或者微波245-420W处理条件山核桃油中角鲨烯含量随加热时间延长呈现上升趋势,而相对高温度热风或高功率微波处理后角鲨烯含量随加热时间延长有一定程度下降；山核桃油中测到4种VE,其中含量较高的是α,β和γ-VE等三种,其含量随热风或微波处理时间延长山核桃油中的VE含量呈现波动性,总体含量随加热呈现减少趋势。热处理可能导致部分亚油酸和亚麻酸多不饱和脂肪酸转化为油酸单不饱和脂肪酸油酸,但三者的总含量相对稳定。从降低水分的热效率和保留营养成分考虑,推荐采用热风90-120℃或者420 W微波处理10-20 min的条件对山核桃进行榨前处理。本文的研究结果为山核桃油制取工艺提供了基础数据。     

“人本智造与XR+”驱动的综采工作面人机协同智能化运行模式探索与实践

煤矿开采当前仍然处于部分无人化的发展阶段，人仍然在综采系统中扮演着重要的角色。智能化综采工作面应该在当前智能化装备和技术的基础上，依靠人(包括巡检工、集控工和维护工)与设备环境的深度人机协作，最终达到安全高效运行的目标。因此，基于在“XR+”领域长期的实践，从“人本智造”的角度出发，对综采工作面人机协同智能化运行模式进行探索。首先对比分析井下3类工种与地面工种的工作环境，得出3个工种在未来如何提升到智能操作工的升级路径；提出了基于多功能平行系统的综采工作面多工种协同运行模式框架，搭建“人-机-环”深度融合的综采工作面全局虚拟场景，并以此为基础进行智能推演，对3工种之间以及和多功能虚拟平行系统的协同交互方式进行设计。接着对其中的一些关键技术，如参数化虚拟矿工模型、真实矿工与虚拟矿工的实时联动、巡检手势集设计和井下协同维护系统等进行研究；最后对多功能平行系统的多工种培训、巡检工虚拟操作、集控工人机优化、维护工协同运行和多工种协同进行了相关的测试，实现了3工种之间以及与多功能平行系统的实时交互；最终形成“全局细节兼掌控+机器智能推结果+多工种协同决策”的协同操作模式，共同完成高质量远程监视、...     

基于工业元宇宙的综采工作面虚实融合运行模式初步探索

以数字孪生技术形成虚实融合的运行模式是推进智能化建设的关键，而以数字孪生为基础的工业元宇宙是智采工作面未来发展的方向。提出基于虚拟现实-数字孪生-信息物理系统-工业元宇宙的综采工作面虚实融合运行模式构想，具有展示与离线模拟、监测与辅助操作、在线模拟与预演等六大内涵特征，是逐渐由低层级的展示模拟到高层级深度融合功能的演变过程，最终具备由实到虚精准的复制映射能力、虚拟迭代的推理预测决策能力、由虚到实的复制控制能力以及虚实人机无缝协作和精益化管理四大能力。分析工业元宇宙所具备的4种能力和实现工业元宇宙的关键技术。在已有的监测、决策、控制能力的基础上融入能加强现场操作人员与远程操作人员协作能力的AR远程协助技术、能加强操作人员安全性的机器人协同技术与能在虚拟空间内利用AI驱动运行的虚拟人技术，构建了基于工业元宇宙的液压支架调架实验系统，形成工业元宇宙在煤矿开采中应用的初步认识。