摘要：矩阵分裂算法是一种有限差分方法,根据系统特征值的正负,确定对流项差分格式,能描述流场信息传播的真正方向。本文基于隐式矩阵分裂算法对两相流均相流模型进行离散,利用矩阵形式追赶法求解离散后的块三对角矩阵,运用FORTRAN90程序实现数值求解过程。运用喷管内流动和两相可压缩性实验两个基准题对算法进行校验,计算结果和解析结果吻合良好,证明求解方法的可靠性。本文成功运用矩阵分裂算法求解两相流模型,为热工水力计算程序的开发和改进提供了新的视角。

摘要：针对鱼道内流态难以满足目标鱼类洄游需求的问题,以大渡河流域种群数量最多的珍稀鱼种齐口裂腹鱼为例,通过在环型水槽进行的游泳能力测试建立其流速指标,依靠数值模拟和物理模型试验研究,提出可以塑造出该指标流态的鱼道结构型式与布置方式。结果表明:3维标准k-ε紊流模型耦合VOF两相流处理自由表面来模拟鱼道流场方法可以满足研究需求。鱼池最大流速出现在竖缝后主流跌水的末端,而当竖缝尺寸根据目标鱼类体型确定后,对鱼池内流态影响最大的因素为鱼道坡度,本案例中齐口裂腹鱼适应的鱼道坡度应缓于2.6%。

摘要：基于粉尘和气体对红外光散射和吸收导致的衰减作用原理,提出了一种可以同步测量粉尘和气体浓度的新型多波长红外传感器设计方案。将不同粒径的粉尘和不同种类的气体作为不同介质,建立多个波长红外光与多种介质的衰减方程组,测量各介质对若干不同波长红外光波的衰减,从而通过计算得到不同待测介质的浓度。传感器结构采用多路对不同波长敏感的探测器,复用一个宽谱红外光源,降低了多种粉尘、气体同时测量的硬件成本。在实验室条件下通过模拟试验对设计方案进行了原理验证,试验结果验证了粉尘和气体同时测量的可行性。提出的多种粉尘和气体同步测量的多波长红外传感器设计方案对于拓宽多波长红外传感技术的应用,特别是煤矿生产的安全监测具有重要意义。

摘要：针对极限平衡理论分析土钉支护的边坡整体稳定性的缺点,采用对数螺旋曲线很好地模拟了实际滑裂面,建立了求解土钉支护结构整体稳定安全系数的模型,利用极限分析中的上限理论推导了土钉支护结构整体稳定安全系数的表达式.用遗传算法作为计算工具,并用V isua l C++编制了程序,实现了土钉支护结构整体稳定最小安全系数的自动寻优.解决了对数螺旋曲线滑裂面模拟土钉支护结构内部整体失稳时的真实滑裂面计算上的困难,从而使计算量很大、很繁琐的寻优过程得以实现.通过工程实例计算,表明该方法是行之有效的.

摘要：A prototype thick-GEM-based cooling storage ring external-target experiment(CEE) time projection chamber(TPC) is constructed and tested with the pulsed ultraviolet laser beams. The results indicate that the prototype TPC has a good performance in three-dimensional track resolution. In X direction the position resolution is about 0.2 mm, and in Y direction the position resolution is about 0.5 mm. The results also determine that the energy resolution is about 5.4%, which achieve the requirements of the CEE experiment and can be used to study the nuclear state equation and the quantum chromo dynamics.

摘要：基于光纤的大传输带宽、微型传能通道、抗电磁干扰等优势,本文设计了一种光载信息能量同传方案.它基于光纤一体化分布式链路,结合微波光子模拟收发前端,同步实现能量远程配送与高频宽带信号的采集传输.首先,设计并测试了光纤传能(Power over Fiber,PoF)链路:高功率激光经多模光纤链路传输2 km后转换为百毫瓦级电能,为远端模块供电或电池充电.在此基础上,设计并测试了基于PoF的光载无线通信(Radio over Fiber,RoF)和电磁干扰检测链路.RoF链路实现了2.4 GHz频段的16QAM-OFDM宽带信号的2 km单模光纤传输;电磁干扰远程采集与监测链路实现了对高铁GSM-R(Global System for Mobile Communications-Railway)无线频段的带内干扰、邻带干扰和带外干扰的检测与识别等.相关方案和系统在易燃易爆、强电磁干扰、强辐射等特殊场景具有重要应用价值.

摘要：针对目前天然气管网压力能利用技术存在的问题和实际困难,结合干冰市场的需求现状,提出一种新型的天然气管网压力能用于发电与压缩制干冰的一体化工艺技术.该工艺通过膨胀、发电和压缩过程的耦合实现孤网电力平衡,系统操作弹性大,压力能利用效率高,干冰产出成本较低.结合某城市的用气情况分析得出：当用户端的用电功率在发电机输出功率的30%-60%之间变化时,通过控制分流器,文中工艺的干冰生产率可稳定于84 kg/h;对工艺各单元操作进行的分析和EUD图像分析表明,该工艺的效率最高达59.40%,膨胀机和压缩机的损较大,而两换热器为工艺的薄弱环节,需加强强化传热的工艺设计.

摘要：采用模拟-优化方法进行地下水污染监测井网的优化设计,建立的优化模型以最大化覆盖高污染区域为目标,且综合考虑了各时段污染质的运移情况.为减小计算负荷,研究中引入Kriging方法建立模拟模型的替代模型,来代替模拟模型与优化模型进行耦合.最后通过一个假想案例评估替代模型的拟合精度和优化模型的性能.结果表明:替代模型的输出结果相对误差均小于0.5%,拟合精度较高;通过计算优化模型得到的最优布设方案污染质检出浓度和为3.37mg/L,检出率为85%,远高于随机布设方案.说明该方法能够以较小的计算量实现最大化覆盖高污染区域的目标.本次研究为监测井的布设提供了一种稳定可靠的优化方法.

摘要：根据贵州开磷集团用沙坝矿中厚破碎矿体条件,采用钢筋混凝土人工假顶下向分段充填法开采方法,在上分段设计施工钢筋混凝土人工顶板,使用可靠度理论分析了各参数对假顶强度的影响程度,探讨出人工假顶可靠概率下的合理取值,得出钢筋混凝土顶板可靠概率为90%时的假顶承载强度,以及该强度下的假顶厚度值以及合理配筋值。基于可靠度理论的假顶强度确定方法与配筋设计结果表明,采场跨度对假顶强度影响最大,在大跨度、高载荷下假顶承载强度满足需求,矿山效益及回采安全性得到提高。

摘要：目的:采用响应曲面法优化朱砂根中岩白菜素的最佳工艺条件。方法:在单因素的基础上运用Box-Behnken中心组合设计以提取时间、液固比和提取功率3因素3水平的试验模型,建立回归方程。采用响应曲面法对试验结果进行了分析,对朱砂根中岩白菜素的提取工艺条件进行优化。结果:模拟得到的最佳提取条件:提取时间为41.21 min,液固比为10.14∶1(m L·g^(-1)),提取功率为108.83 W,此时的最大提取率为2.233%。为了便于实际操作,修正条件为:提取时间42 min,液固比为10∶1(m L·g^(-1)),提取功率为109 W,验证试验结果平均提取率为2.318%,与模型预测值较为接近。结论:本文所建立的数学模型精度高(P<0.01),可对朱砂根中岩白菜素超声波提取工艺进行分析和预测。