摘要：通过基于Kriging代理模型的多目标优化方法针对Re=50500条件下矩形通道内单面排布的V肋-凹陷流动控制结构进行优化设计。通过稳态实验及瞬态热色液晶实验充分地验证了数值方法。获得了努塞尔数比最高的结构(肋高径比e/D_(h)=0.1,凹陷深径比δ/d=0.21,肋-肋间距比P/e=10.8,肋-凹陷间距比L/e=9.9)和综合传热因子(TPF)最高的结构(e/D_(h)=0.08,δ/d=0.19,P/e=13.5,L/e=12.3)。结合数值模拟解析优化结构的强化传热机理,较高肋(e/D_(h)=0.1)诱发的强附着流和较深凹陷(δ/d=0.21)的卷吸共同作用导致掠过肋的流体强烈地下洗冲击肋后平板,较大的间距比(L/e=9.9)为流体提供了宽广的附着区域,附着后的流体进入凹陷打破回流区,从凹陷后缘分离冲出后主流剪切并遭遇下排肋前收缩,强掺混增强了湍流热输运。通过改变复合结构中凹陷的位置调控附着后流体的流动以实现强化传热。

摘要：在开采煤矿的生产活动中,遇到煤矿爆炸或地震、地质等自然灾害,会导致坍塌、掩埋、堆积等情形,进而形成复杂的封闭环境。如果发生人员被困等突发情况,破灾救援、挽救生命工作显得至关重要。封闭环境中O_2的浓度随时间的变化直接威胁到被困人员的生命安全,及时掌握被困人员所处环境的O_2浓度变化对破灾救援机器人作业实施有着非常重要的指导意义。为准确测量O_2的浓度,以封闭室内O_2为研究对象,综合应用可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术和波长调制光谱(WMS)技术,设计了一套准连续调制激光吸收谱实验测量O_2浓度系统,对24 h封闭室内O_2的浓度随时间变化情况进行测量研究。实验结果表明,封闭室内O_2的浓度受到室内人员活动的影响,准连续调制激光吸收谱测量方法可以准确测量封闭室内的氧气变化。

摘要：针对目前无线传感器网络实验床普遍缺乏性能测量机制的问题,基于TinyOS的特点,提出了一种支持对实验对象进行现场测量的实验床体系结构。将轻量级测量实体嵌入到实验床中,对被测系统、测量指标进行约束与定义,设计了高能效的测量方法和测量算法,实现了对实验中节点能耗、链路质量、吞吐量、丢包率、时延、网络拓扑等性能参数的高效可靠获取,解决了传感器网络协议或应用的实时测试问题。该实验床技术支持分布式多点测量和平面、分簇、Multi-Sink等多种网络结构,提高了实验床设施的利用率和实验效率。实验案例证明了其良好的易用性、普适性和可扩展性。

摘要：从弹性波动方程入手,获得决定二维声子晶体z模态带隙的关键材料参数是散射体对基体的质量密度比和剪切模量比。利用平面波展开法计算带隙结构,研究正方点阵、三角点阵以及不同填充率时材料参数对带隙的影响。发现质量密度比对带隙起决定作用。仅以声阻抗比或波速比的大小不能决定带隙的存在和大小。给出不同点阵形式下产生带隙的材料参数取值范围。给出材料参数-带隙图,对以材料参数设计带隙具有直观的指导作用。

摘要：为了研究并得到3种不同灌溉技术(滴灌、喷灌、漫灌)对冬小麦产量及其构成的影响,在中国农业大学吴桥实验站设计了滴灌、喷灌、漫灌的大田试验.3种灌溉技术条件下,其灌溉总量相同,漫灌和喷灌采用浇底墒水加浇两水,滴灌采用浇底墒水加浇四水的方式;从冬小麦整个生长期内的作物高度、叶面积指数、籽粒重等指标,考察不同灌溉技术对冬小麦生产及其构成的影响.结果表明:滴灌条件下,表层含水量下降速度最小,整个生长期,含水量高于喷灌和漫灌;滴灌处理的叶面积指数最高,其次是喷灌;在成熟期,滴灌条件下,作物高度比漫灌高12%,比喷灌高5%;滴灌和喷灌的条件下产量分别比漫灌高8.63%,7.75%;滴灌、喷灌、漫灌的籽粒千粒重分别为43.36,42.17和41.17 g,滴灌和喷灌籽粒重明显高于漫灌,且生物量分别比漫灌提高了6.9%,3%.这说明3种灌溉技术中,滴灌技术最有利于实现节水保墒、小麦增产,其次是喷灌.

摘要：应用比例边界有限元法(SBFEM)研究了短峰波与双层开孔圆筒柱相互作用。该方法将整个计算域划分成两个有限子域和1个无限子域,利用SBFEM使空间维数降低一阶,并在降维方向保持解析的特点,只需对求解域外圆柱边界进行离散。通过比例坐标与直角坐标之间的转换,并利用变分原理推导了各个子域的SBFEM方程。然后,SBFEM针对有限域和无限域分别采用贝塞尔函数和汉克尔函数作为基函数来求解对应域的解,并将计算结果与解析解进行比较,验证了该方法是一种用很少单元便能得到精确结果的高效方法。进一步研究了诸如相对波数ka、内外柱半径比a/b和内外壁孔隙影响系数G等对双层开孔圆筒柱结构所受波浪荷载、结构内外侧波浪爬升及绕射波轮廓的影响。为双层开孔圆筒柱水动力分析和结构设计提供了有价值的参考。

摘要：为了实现农药变量喷洒,准确计量和控制农药的注入速率和注入量很有必要。提出了一种喷嘴直接注入式系统(DNIS)原型,并在此基础上研究了农药喷洒量的控制方法。该系统应用快速响应电磁阀(RRV)向水中注入农药,RRV由100 Hz的脉宽调制(PWM)信号驱动,通过改变PWM信号占空比调节农药注入速率。试验室环境下设计了基于比例-积分-微分(PID)算法的闭环控制策略,将农药注入速率快速稳定在设定值。通过试验测试了RRV、DNIS系统和PID控制器的工作性能。试验结果表明,采用RRV可准确计量农药注入速率,闭环控制策略可获得较稳定的农药速率控制效果,农药注入速率可在4 s内达到设定值,注入速率的稳定性相对于没有控制策略有明显提高。

摘要：植物的木质化是指木质素单体氧化聚合形成的木质素在细胞壁上沉积的过程.由于涉及多步酶促反应,因而它是一个被精细调控的复杂而动态的生物学过程.木质化不仅有利于维持植物正常生命活动,而且能够增强植物适应外界生物和非生物胁迫的能力.更为重要的是,植物细胞壁是地球上最为丰富的可再生能源物质,因此,开展植物细胞壁木质化的研究具有重要的科学意义和应用价值.本文综合国内外的最新研究进展,简要介绍了植物木质化的过程和细胞类型,重点总结了木质化过程中的转录调控、microRNA调控、激素和环境调控,以及木质化发生的最新诱导体系和成像技术.这将有助于人们更全面深入地认识木质化,并为木质素生物工程的开发利用奠定重要的理论基础.

摘要：针对合流制管网系统溢流污染严重且易造成受纳水体出现黑臭现象等问题,以银川市第一污水处理厂片区为例,基于雨洪管理模型(SWMM),在短历时设计降雨和典型年长历时降雨条件下,模拟分析了研究区域溢流排口溢流量及溢流污染物负荷对不同降雨条件的响应关系及其对受纳水体水质的影响。结果表明:雨天合流制管网系统的溢流量及溢流污染负荷量较大,且无论是短历时还是长历时降雨条件下,均具有随着降雨量的增加而增大的特点;厂前溢流污染浓度大,超过受纳水体自净能力,短期内水体水质处于黑臭状态。本研究对银川市黑臭水体治理及溢流污染防治方案的制订具有重要的参考价值。

摘要：风机是传统行业的主要耗能原件。对风机进行优化设计,提升风机的静压效率对于节能环保具有重要的意义。迄今为止风机的优化设计更多聚焦叶轮结构,对于轮盖结构及间隙对风机性能影响的研究却很少。为提高一款工业离心式风机气动性能,通过实验和数值模拟的方法研究了轮盖结构与间隙以及前安装角对风机性能的影响,并对其进行了优化设计。首先,对风机进行测试,获得了风机的性能参数,研究了风机上盖板结构对风机性能的影响,发现平整上盖板能减少局部损失,提高效率。其次,通过数值模拟方法对风机进行参数敏感性试验,依据计算结果发现改变叶轮叶片前安装角以及叶轮与蜗壳之间的间隙对风机的气动性能均有不同影响,进而对风机进行结构改进。结果表明,改进后的风机气动性能明显改善,静压效率整体提高3%。可见,该离心风机蜗壳上盖板结构不够合理,改进蜗壳结构的风机能有效减少蜗壳不平带来的二次流损失,改进风机蜗壳与叶轮间隙可以有效缓解风机由于内泄露带来的能量损失,改进叶轮叶片前安装角可以减小因内泄露导致的叶轮底部流量增大、安装角与气流角的偏差。