基于粒子图像测速的坡面流水动力学特性

粒子图像测速(Particle Image Velocimetry, PIV)技术具有多点同时测量、对水流无干扰的优点,该研究利用高分辨率PIV(分辨率为64 pixels/mm),测量了7组坡面流(水深范围为0.5～1.1 cm,雷诺数范围为1 000～3 000),并测量1组深水明渠紊流作为对照,研究了流速轮廓线和修正系数、紊动强度和雷诺应力、偏态系数和峰度系数的变化规律。结果表明:1)PIV能够有效观测坡面流床面至水面的流速分布。当坡面流流态为过渡流时,流速修正系数随着雷诺数的增加呈对数增加,均值为0.77;2)对比深水明渠紊流的紊动强度,坡面流的流向紊动强度较大,而垂向紊动强度较小,且随着水深及雷诺数的增加,坡面流紊动强度逐渐与深水明渠紊流的特征吻合。深水明渠紊流中受雷诺应力影响的流体占比约80%,而坡面流中受雷诺应力影响的流体占比小于80%,随着雷诺数的增加坡面流中受雷诺应力影响的流体占比变大;3)对比深水明渠紊流的峰度系数,坡面流的峰度系数大部分大于3,表明坡面流较深水明渠紊流出现极端流速事件的概率小。PIV技术有利于实验室研究坡面水力侵蚀的力学机理机制问题。     

基于智能算法的感应电机多目标优化设计

感应电机自身作为一个复杂系统,其设计变量多,多个设计目标之间相互约束,多目标优化设计过程复杂、限制因素多。针对这种情况,以一台24 V低压大电流感应电机为例,选取了定转子槽6个相关设计参数作为优化变量,以感应电机3个外特性参数(最大转矩、启动电流、效率)作为优化目标,运用计算机辅助电机设计软件ANSYS Maxwell得到了大量工程实验数据,利用BP神经网络对感应电机数学模型进行拟合,并用遗传算法寻找设计变量最优解,使用神经网络的预测功能寻找优化目标最优解。最后用ANSYS Maxwell将最优解进行工程验证,实现了感应电机的多目标优化设计。     

CFD-DEM耦合模拟网式过滤器局部堵塞

过滤器内部的流场不均导致使用时容易产生局部堵塞,堵塞分布受入口流速、颗粒粒径、流线轨迹等因素的共同影响。该文以计算流体力学-离散元法(computational fluid dynamics-discrete element method,CFD-DEM)耦合模拟不同流量下Y型网式过滤器内部不同粒径的沙粒运动及分布,分析过滤器内部流态对沙粒运动分布的影响并通过试验加以证明。结果表明,滤网两侧的压差占总压差的77%。网面流量呈阶梯分布,最大流量位于出口侧滤网上端,最低流量位于进口侧滤网中心,前者是后者的5.9倍;对于通过滤网的颗粒,入口流速越高,颗粒通过点越集中;对于拦截颗粒,当粒径接近孔径时,颗粒稳定附着在滤网,增加入口流速使颗粒向侧面滤网聚积并产生局部堵塞,粒径远大于孔径时,颗粒在内腔中不停运动,难以稳定附着在滤网;降低入口流速将提高颗粒分布的均匀程度,延长过滤器高效段时间,减少冲洗难度。     

应用于鱼道设计的新疆木扎提河斑重唇鱼的游泳能力测试

为了探究斑重唇鱼的游泳能力，给过鱼设施设计和鱼类游泳行为学研究提供基础参数，本研究以木扎提河野生斑重唇鱼(全长TL=12~16 cm)为研究对象，测定了其在(16.6±1.6) ℃水温下的感应流速、临界游泳速度、爆发游泳速度及持续与耐久游泳能力。结果显示，斑重唇鱼感应流速为(0.18±0.02)m/s，相对感应流速为(1.40±0.23) BL/s (BL为体长)；临界游泳速度为(1.02±0.15) m/s，相对临界游泳速度为(8.58±1.65) BL/s；爆发游泳速度为(1.39±0.17) m/s，相对爆发游泳速度为(10.92±1.86) BL/s；最大持续游泳速度为0.87 m/s，最大耐久游泳速度为1.37 m/s，与平均爆发游泳速度相近。其持续游泳时间与流速呈负相关(${\rm lg}T = - 5.136{{X}} + 8.504$)。当以斑重唇鱼为主要过鱼对象时，建议为吸引鱼类进入鱼道，进口流速设计为1.02~1.39 m/s，休息池主流设计为0.20~1.02 m/s，鱼道竖缝处流速宜低于0.85 m/s。鱼道长度为1 000 m时，鱼道内平均水流速度应低于0.78 m/s。本研究结果可为新疆木扎提河流域鱼类游泳能力研究提供参考，对保护日益减少的鱼类资源具有重要意义。     

凡纳滨对虾养殖体系中群体感应淬灭菌的筛选、安全性评估及发酵条件优化

从凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamai)养殖体系中筛选得到具有群体感应淬灭(Quorum quenching, QQ)活性的潜在功能菌，并对菌株进行16S rDNA鉴定、安全性评估及发酵条件优化。采用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens) A136液体X-gal法进行活性菌株筛选，发现2株细菌(BDZ5和W1B)的发酵液对信号分子己酰基高丝氨酸内酯(C6-HSL)具有显著的降解作用，但经沸水浴处理后均丧失降解活性。经16S rDNA基因序列分析，菌株BDZ5和W1B分别被鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus)和科贝特氏菌属(Cobetia)。安全性评估结果显示，菌株BDZ5和W1B均无溶血性，且对多数抗生素具有敏感性，注射2株活性菌未提高凡纳滨对虾死亡率，且对凡纳滨对虾血清免疫酶活性无显著影响。单因素条件优化结果显示，在起始pH为7.0、盐度为20、0.0005%的MnCl2条件下培养48 h后，菌株BDZ5达到最大生长量；在起始pH为6.0、盐度为40、0.05%的CaCl2条件下培养48 h，菌株W1B达到最大生长量。2株菌的最适信号分子C6-HSL降解条件与其生长条件有所不同，在起始pH为7.5、盐度为30、0.0005%的MnCl2条件下培养48 h，2株活性菌对信号分子C6-HSL的降解率达到最大值。研究表明，菌株BDZ5和W1B可作为益生菌应用于水产养殖，为基于QQ角度防治对虾细菌性病害提供优良菌种。     

群体感应信号物质对吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007在杨树内定殖的影响

为了明确杨树溃疡病生防菌吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007的群体感应系统是否与其内生定殖相关，本文通过群体感应指示菌紫色杆菌CV026和液相色谱串联四级杆飞行时间质谱技术（HPLC-Q-TOF-MS）确定其群体感应信号物质种类，并利用结晶紫染色、菌体回收、GFP标记等技术，研究其群体感应信号物质对该菌株生物膜及在杨树苗内的定殖能力的影响。结果表明，菌株JK-SH007产生的群体感应信号物质为含8个碳原子酰基侧链的辛酰基-L-高丝氨酸内酯（C₈-HSL）。群体感应信号物质C₈-HSL的添加对该菌株生物膜及在杨树苗内的定殖能力有影响，并且呈现低浓度促进，较高浓度抑制的规律。C₈-HSL的添加与菌株JK-SH007生物膜的OD值和菌体量具有显著相关性，相关系数分别为0.923和0.756。当添加1.0% C₈-HSL终浓度达到5×10^{-8 g/L}时，菌株JK-SH007生物膜的形成量达到峰值。荧光显微镜镜检发现，当添加100 μL C₈-HSL时，杨树组培苗根和茎中GFP荧光标记的菌株JK-SH007的定殖数量明显较CK多。菌株JK-SH007的群体感应与其在杨树内的内生定殖能力密切相关，群体感应信号物质C₈-HSL具有增强菌株JK-SH007内生定殖的能力，同时也表明该物质有利于该菌株生防效果的发挥。     

帮助植物们正当防卫!(下)——访美国PURDUE大学教授许金荣先生

<正>记者:人类有汉语、英语、俄语等多种语言,汉语又分河南话、山东话、陕西话等口音。微生物之间的交流也有这样的情况吗?许金荣:群体感应是微生物的"语言",微生物分泌的各种信号分子就是其语言体系的"语种"。目前,已发现了微生物王国的三个大"语种"。当然,也存在一些小"语种",如γ-丁内酯、二酮哌嗪类化合物、喹诺酮等。与人类一样,某些微生物也会多种"语言",它们在     

关于PA-250感应电机效率提高的研究

随着社会经济的飞速发展,对于节能环保的要求越来越高,传统的G/M代码已经成为现代先进制造技术的瓶颈。而基于STEP标准的STEP-NC将为现代CNC的高速和高精度加工提供条件。     

配电变压器运行中应注意的几个问题

<正>1配电变压器的工作电压电压是衡量电能质量的主要参数之一。电压偏移对电气设备的运行影响很大。如通常使用的感应电动机其转矩是随端电压的平方而改变的,假设在额定端电压时的转矩是100%,若电压降低10%,则其转矩将降低19%。如果降低更多,可能使电动机停止运转。长期低于额定电压10%运行,将使电动机绕组加速老化,缩短其使用寿命。运行电压高于额定值也不好。假设运行电压大于额定值5%时,电灯的发光效率增加10%,而使用寿命将缩短一半;对配电变压器本身来说也很不好,如果一次电压高于额定值,铁心的饱和程度增加,会使电压波形畸变,增加了配电变压器空载电     

含羞草“害羞”

植物是有感觉的.当植物受到刺激以后,例如阳光、温度、湿度、震动、碰撞等,会作出各种不同的反应,产生各种不同的运动.这叫感应性运动. 豆科草本的含羞草,茎上长有毛,它白天张开那羽状的叶子,到晚上就会自动合上.有趣的是,你在白天轻松地碰它一下,成对的小叶子会很陕闭合.你碰得轻,它动得慢,一部分叶子合起来;你碰得重,它动得快,用不到十秒钟,全部叶都合拢了.