不同孔分布孔板的水力空化效果的数值模拟

基于大型流场计算软件FLUENT,选用标准κ-ε双方程湍流模型,针对多孔孔板水力空化器中圆形阵列、圆形均布和水平均布3种孔分布方式,对孔板汽含率、湍动能及流线速度矢量分布图等水力空化效果进行了数值模拟计算。结果表明,水平均布多孔孔板的空化效果优于圆形阵列和圆形均布多孔孔板,圆形均布孔板空化效果好于圆形阵列孔板;孔的分布方式对流速影响不大,但对孔板后临近壁面处漩涡产生的位置及数量有影响;空化大部分发生在孔板小孔内流域中,且高汽含率区域发生在孔板末端。     

膜反转板式降膜再生过程研究

结合板式降膜技术与膜反转技术的优势,提出了一种新型膜反转板式降膜再生器.通过建立和求解其再生过程传热传质数学模型,得到液膜内的浓度、温度分布特征.揭示了再生过程蒸汽发生的特点,比较了不同倾斜角度、反转次数和分段位置的降膜板布置下再生过程的再生效果,确立了设计条件下一次反转的最佳膜反转板式降膜再生器结构.研究结果表明,膜反转板式降膜再生器比竖板降膜再生器更加高效紧凑.     

抛雪风机的气固两相流场数值分析与结构优化

为探究抛雪风机在抛雪作业过程中内部流场的流动特性,揭示流场作用下雪的速度和浓度分布情况,优化风机结构,改善风机的抛雪性能,以自主研制的公铁两用除雪车为基础,利用CFD方法,建立了风机内部流场的气固两相流数值模型,对风机抛雪过程进行仿真研究。同时,对风机机壳形状、风扇叶片数以及叶片安装倾角等机构参数对气固两相流场和抛雪的影响进行了模拟分析与对比研究。结果表明:适当的机壳形状有利于改善流场的流动状况,提高抛雪能力;当风扇叶片安装倾角为0°、叶片数目为4时,风机内部流场流动情况更有利于积雪的抛送和减少能量的损耗。     

油水旋流分离器数值模拟优化研究

采用计算流体动力学（CFD）软件中的雷诺应力模型（RSM）对油水分离旋流器内部流场进行了数值模拟,研究发现采出液在进口处的相互流动干扰对油水分离效果有重要影响,据此提出了一种新型结构——带有空间阿基米德螺旋线进口流道和导流螺旋的油水旋流分离器。进一步的优化设计和性能试验表明：空间阿基米德螺旋线进口流道和导流螺旋实现了平滑过渡,从而得到较稳定的流场和较高的分离效率。     

铁路标准断面隧道节理倾角效应研究

以郑万铁路黄家沟隧道标准断面为研究对象,对不同产状岩质隧道进行稳定性分析,研究围岩力学响应、变形特性以及锚杆力学特征,阐明不同于传统松散介质的层状岩质隧道失稳模式及锚杆支护要点。结果表明:节理面极大削弱了岩体稳定性,开挖会引起沿层理面滑动,导致明显地质偏压。隧道开挖使得层间节理首先被破坏,节理离层区不是发生在最大主应力方向上,而是发生在节理垂直方向。水平层状或倾角较小时,顶部和仰拱节理之间产生离层区,易引起岩层弯折破坏;随着倾角增大,顺弱势节理面滑动趋势增大,破坏主要取决于节理面强度和层状节理之间滑移;当倾角为75°～90°时,破坏主要为边墙岩块弯曲压溃;竖向节理时,中间垂直土体挟持作用减弱,易剪切破坏失稳引起冒顶坍方趋势。从群锚效应来看,锚杆与滑移面夹角大于23°时,锚杆支护效果发挥较为明显的效果。     

新型三维电极反应器及内部流场分析

常规三维电极反应器易堵塞,流场不稳定、不规律导致传质效果极差,使反应器效率降低。设计了一种携带新型串束式泡沫镍三维电极粒子的电催化反应器,可有效降解有机废水,并保证内部流场的稳定性。为得到复杂内部结构下反应器流场特征,采用数值模拟法对反应器的流场进行模拟计算,以研究反应器流场分布情况。结果表明：电催化反应区域（粒子电极区域）流场稳定均匀;反应器内部结构对流场分布的影响明显,槽体中央的棒状阳极周围流场速度小,流动不规律容易产生流场死区;提高转速有利于使反应区流场的均匀化,不利于棒状阳极周围流体的传质。     

气动雾化喷嘴辅助雾化孔角度优化

为了改善气动雾化喷嘴的雾化质量，课题组基于FLUENT软件，对气动喷嘴喷雾的形成过程进行数值模拟。建立了气动雾化喷嘴的空气与水的流动模型，通过气液耦合分析，探究辅助雾化孔角度的改变对雾化特性的影响，包括流场扩展程度变化规律、检测平面受到喷涂压力的变化规律以及液滴索特平均粒径（SMD）的变化3个方面的影响。仿真结果表明：对于本课题的模型而言，辅助雾化孔角度取40°时雾化效果较好；在满足雾化液滴粒径要求的前提下，气动雾化喷嘴应尽量选用较小的辅助雾化孔角度。     

ZnO@Fe3O4多级孔结构的制备及其性能研究

通过溶胶-凝胶法制备了具有磁性的ZnO@Fe3O4多级孔结构。采用X-射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对ZnO@Fe3O4结构的物相及微观形貌进行分析,采用N2吸附脱附（BET）分析其孔径分布,采用物理测试系统（PPMS）测定了其磁性。结果表明:所制备的ZnO@Fe3O4结构仍属于纤锌矿,颗粒的粒度约20 nm;整个结构的孔径分布范围较广,最大孔径达到了主要集中在20～100 nm范围内,属于多级孔范畴。PPMS测试结果表明制备的多级孔结构具有铁磁性,最大饱和磁矩可达5.18 emu/mg。     

改进型INTER-IMIG桨搅拌槽内流场的PlV实验研究

针对二维粒子图像测速技术( particle image velocimetry,PIV)的局限性,利用三维粒子成像测速技术(PIV)对改 进型INTER-MIG桨搅拌槽流的轴向速度、径向速度、切向速度的分布进行研究,介绍了三维PIV系统的结构组成,再利 用二维PIV对流场进行流线分析。结果表明：无挡板时,槽内的流体受到了较强的剪切作用,而轴向速度与径向速度相 对较小,整体的混合效果较差;有挡板时,流体的轴向和径向速度明显提高,增加了流体湍动效应。挡板破坏了流体内部 的有序流动,桨叶前端的涡流也明显减弱     

喷气涡流纺喷嘴参数对内流场特性的影响

为探究高速气流在喷气涡流纺内流道的流场特性规律，课题组基于FLUENT建立喷嘴的参数化模型，采用单一变量法分别研究喷孔数量、喷孔倾角和供气压力对喷嘴内流场的影响。结果表明：受引导部件的影响，内流场气流特性分别存在不规则性，且有较多的回流和涡流现象的存在；随着喷孔数量的增加，喷孔出口气流速度略有增大，内流场涡流现象减少，气流旋转性能显著增强；随着喷孔倾角的增大，气流速度峰值先增大后减小，导引部件螺旋面两侧的轴向速度和切向速度分布有明显不同，而当喷孔倾角超过70°后角度对速度的影响逐渐减弱；随供气压力的增加，气流速度增大，气流旋转特性增强，纱线加捻效果有所提高。该研究对于喷气涡流纺喷嘴的结构设计具有参考价值。     

泸州报恩塔历史及文化景观价值探析

四川省泸州市报恩塔建于绍兴十八年（1148年）。塔坐西向东,砖石结构,重檐七级楼阁式。塔平面八角形,107级踏道经塔心盘旋至顶。塔内有许多的深雕石刻造像,人物线条流畅,保存完整,为泸南安抚使冯楫为报母恩而建。报恩塔深刻体现了中国古代＂天人合一＂的哲学思想。不仅具有传承佛教文化,弘扬＂孝＂文化的功能,还具有保护景观和丰富日常生活的功能。如今通过对其进行包装,可以打造国家历史文化名城,使其成为泸州的名胜景观,提升旅游景点品位,从而促进当地旅游业的发展。     

一种快速BP算法的研究(英文)

提出了一种新的ＢＰ算法,其实质是将传统的激活函数（Ｓｉｇｍｏｉｄ函数）改为分段线性函数,将均方误差估计器改为具有稳健特性的柯西误差估计器,大大加快了收敛速度。以ＸＯＲ问题和编／解码问题为例的计算机模拟实验证实了算法的有效性。     

中国农产品进口潜力及来源结构：一项进口多元化战略的实证研究

扩大农产品进口有助于保障我国农产品供给,也有利于实现农业产业升级、提高可持续发展能力,科学测度中国农产品进口潜力则显得格外重要。基于1995-2019年世界双边贸易数据,构建进口潜力标准化指标测算分析农产品进口潜力和分布特点,并采用贸易边际方法进一步讨论未来农产品进口潜力来源结构。结果表明：（1）从总规模看,入世前农产品进口不足,入世后进口增加,2009年开始进口明显过度;（2）从国家（地区）分布看,中国从欧盟、北美自由贸易区、南美洲等国家（地区）进口农产品过度,从东盟进口适度,从印度和韩国进口不足,未来农产品进口重点区域在亚洲内部;（3）从产品分布看,动物类产品进口过度,食品加工类产品进口适度,果蔬类产品进口不足;（4）从来源结构看,农产品进口数量过度,进口种类适度,进口价格不足。提出要坚持“立足国内供给、适度进口调剂”安全战略,积极实施农产品进口多元化战略,对农产品进口实行国别管理,实施区域性贸易战略;对农产品进口分品种理性看待并分类实施;积极调整进口来源结构,减少对进口数量的依赖,重视优质、高附加值农产品进口,促进农产品进口增长方式转型。     

三聚甲醛／水换热器的数值模拟及结构改进

针对某大型化工企业的三聚甲醛／水换热器在生产中发生的失效问题,借助于ANSYS FLUENT 15．O软件对换热 器的流体流动以及传热进行数值模拟。通过分析管程和壳程流体的流速分布、温度分布及压力分布情况,找到产生故障 的原因,提出结构改进措施,并采用数值模拟的方法,验证结构改进的合理性。研究结果表明：改变管程进口的方向和距 离,调整壳程进、出口的位置,并在管程和壳程进口处加防冲档板能够使管程和壳程进、出口处的流场分布趋于均匀;降 低流体对管束的冲击力,改善管束周边的应力分布状态。结构改进后可有效防止事故的发生。     

合成ZSM-5沸石分子筛的吸附性能研究

利用合成ZSM-5沸石的孔结构特征吸附NH4^＋,根据吸附结果,绘制吸附等温线,并对曲线进行不同的数学拟合,拟合结果表明,在吸附质浓度较低的情况下（小于50mg/L）,合成ZSM-5沸石对NH4^＋的吸附符合Langmuir吸附等温式,说明吸附过程为单分子层吸附。     

管壳型二甲醚合成反应器的二维数学模型

以CO加氢、CO2加氢合成甲醇和甲醇脱水生成二甲醚反应为关键反应,CO、CO2和二甲醚为关键组分,建立了管壳型二甲醚合成反应器的二维数学模型,用二维正交配置法求得催化床内各组分浓度和床层温度随轴向和径向分布,模拟计算了反应器的操作性能。结果表明:操作压力、入塔气量对催化床轴向温度分布有较大影响,反应进口温度对反应影响不大,径向温度差基本在2~4°C,径向浓度差一般不超过0.1%。     

基于VOF模型的水平管蒸发器液膜流动数值研究

在水平管降膜蒸发器液体分布器的设计中,布液管结构参数影响着液体的成膜质量,为了简化设计计算,提出了利用有限元数值计算 软件研究开孔间距与其他结构参数的关系。开孔间距的大小与液膜在蒸发管外壁面形成的宽度有关。而影响蒸发管外壁面液膜宽度的主要因素有2个：布液孔孔 径和布液孔穿孔流速。因此,课题组采用VOF模型,模拟蒸发管外壁面液膜流动形态,探讨不同孔径和穿孔流速下的液膜宽度值,利用中心复合实验得出液膜宽 度Lm（开孔间距l）关于穿孔流速v和孔径d的关系式。结果表明：通过得到的关系式可以建立3者之间的内在关系,计算出不同孔径和穿 孔流速下的开孔间距值。该关系式能够简化液体分布器布液管各结构参数的设计和计算,具有一定的参考和应用价值。     

新型涡流空化器的实验研究

目前利用空化释放出能量是充分利用能量的一种新方法,为此设计了一种新型的涡流空化器,定量分析了空化 引发?OH（羟自由基）产量与空化强度的关系。文中以亚甲基蓝作为羟自由基的捕捉剂,使用紫外一可见分光光度计间 接测定了水力空化产生的?OH产量,并利用该方法对涡流空化器空化效果进行了实验研究。分析了旋流腔直径、空化 器出液管直径和空化器进液管流速等工艺参数对自由基产量的影响。力求寻出有利于空化发生以及提高空化作用强度 的适宜空化器的设计工艺。结果表明：进液管流速越大,出液管直径越小,旋流腔直径越小,?OH摩尔浓度越大。与孔 板水力空化器对比,涡流空化器单位压降的?OH的摩尔涨度是孔板水力空化器的13. 99 - 68. 19倍,说明涡流空化器能 量利用率更高,空化效果更好。     

胆酸分子印迹的PDVB/PTAIC IPN的合成及其吸附性能

将异氰尿酸三烯酯和致孔剂溶胀到磺化聚二乙烯基苯树脂球中,通过悬浮聚合合成了胆酸分子印迹和非分子印迹的大孔聚二乙烯基苯／聚异氰尿酸三烯酯互穿聚合物网络（PDVB／PTAIC IPN）珠体,测定两种IPN的结构及其对胆酸的吸附性能。结果表明,两种IPN的物理和化学结构相近,但分子印迹IPN对印迹分子具有较好吸附作用,从而实现了以较简单的方法合成分子印迹效果好的大孔交联聚合物。     

基于CFD的搅拌反应罐内部流场的数值模拟

利用CFD计算流体力学软件对搅拌反应罐搅拌区流场进行模拟,实现了速度场、速度位置分布的可视化,获得了速度场的分布规律;分别对不同半径、不同结构的搅拌架和在不同搅拌转速下的浓缩罐内部流场进行详细分析,获得搅拌效果与搅拌架半径、结构以及搅拌转速之间的关系,并根据力矩分析结果给出了合理的搅拌转速区间。该研究可为冷冻浓缩罐的设计和生产提供理论依据。