水流冲击多段滞留气团的三维数值模拟

针对水气两相瞬变现象,充分考虑了水体弹性、气体可压缩性、水-气交界面的动态运动以及多段气团间相互作用,采用三维CFD方法对起伏管道内含多段滞留气团的水气两相作用进行建模和模拟,选择Standard k-ε湍流模型进行模拟研究,将三维计算结果、现有一维模型计算结果与试验结果进行对比分析,并通过水气两相分布图展现动态变化过程.结果表明:与一维模型相比,三维CFD模型能够更为准确地模拟起伏管道内瞬变压力波动,并且能够清楚描述水气掺混、耦合的动态变化.水流冲击初始两段滞留气团压力波动曲线显示,多气团间的瞬变压力并非同步变化,可能呈现多气团峰值压力交替出现的情况,这与初始气团长度密切相关.水气交界面自由变化,阻断水体长度时刻发生变化,当水体运动到管道弯曲处时会产生新的阻断水体,将气团分成若干部分.     

不同处理方式对蒸谷米复水性的影响

以稻谷为原料,对蒸谷米的复水性进行了研究。通过单因素试验,探讨超高压浸泡工序、蒸煮工序、干燥工序中相关参数的影响规律,并以蒸煮时柠檬酸添加量、蒸煮次数、微波干燥时间为变量,成品复水率为指标,通过响应面分析建立回归方程,得出蒸煮次数对复水性影响最大,柠檬酸添加量次之,干燥时间影响最小。利用模型确定了较佳参数为柠檬酸添加量1.1%,微波干燥时间6.4 min,蒸煮次数3次。     

叶轮出口边对双蜗壳泵压力脉动的影响

泵的叶轮扫掠蜗壳隔舌时产生的压力脉动是引起船用泵振动噪声的原因之一.为尽可能弱化这一影响,分别设计了叶片出口边与前后盖板基本面垂直和倾斜的2种不同形式叶轮,将其配置在相同的双蜗壳中,通过数值计算与样机试验相结合的手段,对蜗壳内9个不同位置的压力脉动情况进行对比分析.结果表明:出口边倾斜的叶轮相比于出口边垂直的叶轮可明显改善蜗壳内次脉动的“驼峰”现象,且可以进一步降低隔舌处主波动的压力峰值;对蜗壳内2个隔舌稍前的位置,出口边倾斜的叶轮反而会使得该点的压力系数幅值明显增大,且该点主波动的周期数发生改变;2种叶轮出口边的不同形式对蜗壳出口位置的压力脉动的影响基本相同;采用出口边倾斜叶轮对改善因叶轮与隔舌间的液流压力脉动是可行的.     

热风干燥过程中山药水分状态的变化研究

为了解山药的水分赋存状态的变化，以襄阳道地山药为材料，分别在60、70、80、90、100 ℃条件下进行热风干燥，采用低场核磁共振（LF-NMR）和差式量热扫描（DSC）技术，每隔15 min测定山药在热风干燥过程中的水分状态及迁移规律。结果表明，在60~90 ℃条件下，温度越高，干基含水率的降速越快。山药的T2弛豫图谱有3个较为明显的吸收峰，随干燥进程的延续，各峰面积均明显减少，其中自由水所在峰的面积降幅最大，表明干燥过程中自由水散失最多，而且自由水逐渐向半结合水和结合水迁移，冷冻峰和解冻峰也随之变小。但在100 ℃下干燥时，样品可能因表面板结导致干基含水率、低场核磁吸收峰升高，冷冻和解冻峰面积增加。因此，在实际干燥过程中，山药的热风干燥温度不宜高至100 ℃。     

基于SRP模型的南雄丹霞梧桐自然保护区生态脆弱性评价

通过建立生态敏感性-生态恢复力-生态压力度（SRP）模型，利用主成分分析法确定指标权重，对南雄丹霞梧桐自然保护区进行生态脆弱性评价。结果表明:1）从生态敏感性角度，研究区高度脆弱和极度脆弱面积分别为756.50 hm²和773.58 hm²，占比之和>50%，主要集中分布于北部和中部，而主要影响要素为土壤侵蚀强度，其次为距水源距离；2）从生态恢复力角度，研究区不脆弱和轻度脆弱面积分别为777.71 hm²和676.73 hm²，占比之和>50%，主要集中分布于西部和西南部，主要影响要素为生物多样性，其次为植被覆盖度；3）从生态压力度角度，研究区不脆弱和轻度脆弱面积分别为551.33 hm²和1 205.12 hm²，占比之和>60%，主要集中分布于西部及东部，而主要影响要素为GDP密度和人口密度；4）研究区整体生态脆弱性较高，中度及以上脆弱性面积之和达到67.72%，主要集中于研究区的中部和北部，其中生态敏感性对生态脆弱性的影响最大，说明研究区整体生态脆弱性较强，应做好生态保护工作。     

基于实时性优化的内燃机燃烧分析系统研究

采用缸压传感器、数据采集卡、光电编码器和Lab VIEW软件,搭建在线缸压采集和实时燃烧分析系统平台,研究HCCI和RCCI燃烧模式的循环波动特性。针对单循环缸压测量过程中的通道效应干扰,基于频谱分析,采用FFT、线性插值法和IFFT等方法相结合的滤波方式,实现共振峰的在线自适应识别与实时滤波,较好地减少了单循环缸压的干扰误差,使单循环的实时燃烧分析成为可能。随后,基于实时滤波后的缸压曲线,计算得到内燃机的最大压力升高率、燃烧放热率、爆发压力等重要燃烧参数。利用程序算法中同步性良好的生产者/消费者运算模式提高数据的共享能力,实现了数据实时运算与数据快速储存的并行处理,提高了燃烧计算的实时性;针对发动机不同工作阶段采用了不同精度层次的计算方法,减少了进排气、压缩和膨胀阶段的计算耗时,在计算量较大的燃烧放热率计算部分,通过适当简化计算公式和公式节点运算模块来提高燃烧系统的实时性。最后,分析了燃烧分析系统的实时性,并进行了燃烧分析系统的实验验证。     

插装阀阀芯优化与仿真分析

插装阀在静止状态下，由于静摩擦的原因，导致阀芯与阀套出现卡滞现象；在运动状态下，由于压差和阀芯微偏移的原因造成阀芯与阀套发生磨损；为此提出一种新型的带有导流槽的插装阀阀芯。基于缝隙流动和液压卡紧分析，建立插装阀阀芯与阀套间隙的CFD优化仿真模型，通过N-S方程、伯努利方程和卡紧力方程联立得到阀芯与阀套间卡紧力的推导公式。基于CFD仿真模拟分析，比较新型阀芯与原阀芯不同模型间隙的切线应力、压力分布规律，结果表明：在入口压力为12 MPa时，原阀芯的切线应力在12 000 Pa上下波动，大于新型阀芯切线应力4 200 Pa；在入口压力为8 MPa时，原阀芯的切线应力在7 200 Pa上下波动，大于新型阀芯切线应力3 000 Pa；且原阀芯切线应力的波动范围远大于新型阀芯。新型阀芯在阀套间的受力更加平稳，磨损更小。研究结果为插装阀优化以及减少能量损失和改善润滑条件提供理论指导和依据。     

A comparison of the effects of carbon dioxide and medical air for abdominal insufflation on respiratory parameters in xylazine-sedated sheep undergoing laparoscopic artificial insemination

AIMS: To determine if abdominal insufflation with medical air will improve oxygenation and ventilation parameters when compared to insufflation with CO₂ in xylazine-sedated sheep undergoing laparoscopic artificial insemination (AI).

METHODS: Forty-seven sheep underwent oestrus synchronisation and were fasted for 24 hours prior to laparoscopic AI. Each animal was randomised to receive either CO₂ or medical air for abdominal insufflation. An auricular arterial catheter was placed and utilised for serial blood sampling. Respiratory rates (RR) and arterial blood samples were collected at baseline, after xylazine (0.1?mg/kg I/V) sedation, 2 minutes after Trendelenburg positioning, 5 minutes after abdominal insufflation, and 10 minutes after being returned to a standing position. Blood samples were collected in heparinised syringes, stored on ice, and analysed for arterial pH, partial pressure of arterial O₂ (PaO₂), and CO₂ (PaCO₂). The number of ewes conceiving to AI was also determined.

RESULTS: Repeated measures ANOVA demonstrated temporal effects on RR, PaO₂, PaCO₂ and arterial pH during the laparoscopic AI procedure (p<0.001), but no difference between insufflation groups (p>0.01). No sheep experienced hypercapnia (PaCO₂>50?mmHg) or acidaemia (pH<7.35). Hypoxaemia (PaO₂<70?mmHg) was diagnosed during the procedure in 14/22 (64%) ewes in the CO₂ group compared with 8/23 (35%) ewes in the medical air group (p=0.053). Overall, 15/20 (75%) ewes in the CO₂ group conceived to AI compared with 16/22 (72.7%) in the medical air group (p=0.867).

CONCLUSIONS AND CLINICAL RELEVANCE: There were no statistical or clinical differences in RR, PaO₂, PaCO₂, pH, or conception to AI when comparing the effects of CO₂ and medical air as abdominal insufflation gases. None of the sheep experienced hypercapnia or acidaemic, yet 42% (19/45) of sheep developed clinical hypoxaemia, with a higher percentage of ewes in the CO₂ group developing hypoxaemia than in the medical air group. Based on the overall analysis, medical air could be utilised as a comparable alternative for abdominal insufflation during laparoscopic AI procedures.     

火龙果茎多糖的超高压提取及抗氧化活性研究

为研究火龙果茎多糖的超高压提取工艺及抗氧化活性。在单因素试验基础上,采用Box-Behnken设计和响应面分析方法,确定超高压提取的最优工艺,并从清除ABTS自由基和DPPH自由基能力方面来评价火龙果茎多糖的体外抗氧化能力。结果表明,火龙果茎多糖的超高压提取的最佳工艺条件为:液固比10∶1(m L∶g)、超高压压力300 MPa、超高压时间4 min。在此工艺条件下多糖得率为(2.83±0.02)%。火龙果茎对ABTS自由基和DPPH自由基具有清除作用,对ABTS自由基和DPPH自由基的清除率IC_(50)分别为浓度为4.3 mg/m L和5.5 mg/m L时。     

分流叶片对高速井泵压力脉动的影响

针对高速井泵采用分流叶片设计带来的稳定性问题,运用Creo3.0软件建立了叶轮、导叶等关键零件的三维模型;在CFX数值模拟数据与外特性试验数据吻合较好的基础上,将分流叶片的进口直径d₁与叶轮外径D₂的比值定义为一个表达分流叶片综合特性参数的量纲一化系数σ.σ分别取值0.60,0.62,0.65,设计分流叶片长短不同的3个叶轮方案,且对各方案的动静干涉区域进行了详细的压力脉动数值模拟计算及分析.结果表明:压力脉动幅值大小与监测点和交界面的径向距离有关,径向距离越大,压力脉动幅值越小;各监测点压力脉动随分流叶片长度的减小逐渐减弱,当分流叶片长度减小到某一临界值以后,压力脉动基本保持不变;当σ=0.62时,压力脉动幅值较小,脉动周期清晰;除中流线上的监测点以外,各监测点压力脉动主频受叶轮叶频的影响较大,分流叶片对中流线上监测点的压力脉动影响较大.