摘要：法兰连接是石油天然气钻采井控装备中常见且至关重要的连接形式,不仅实现了设备间的稳固连接,还为内部介质与外部环境的隔离提供了必要的密封保障,其连接的可靠性在很大程度上依赖于密封垫圈的性能表现。基于参数化建模设计,结合重要抽样方法、有限元仿真及随机搜索算法,系统分析不同结构垫圈的性能响应空间分布特性,并提出一种高效的垫圈自动化设计方法。结果表明:垫圈的性能响应空间呈现出高度碎片化且非线性的分布特征,难以归纳出明确的规律;通过自动化设计优化后的垫圈,满足密封性能要求,其强度相比原设计提升了21.56%。

摘要：精确地把握空气质量指数(AQI）的实时动态演变规律对大气污染防治和城市公共卫生治理至关重要.因此,通过构建三维空间张量,将AQI特征信息由时间维度扩展至时空维度,并提出一种基于多尺度三维卷积注意力机制的时空预测网络模型,以提高AQI预测精度.预测方法首先对相关影响因素数据进行有效筛选.其次,将AQI数据及其影响因素分解为不同模态下的子序列.进而,基于时间、空间地理位置和影响因素3个维度,构建三维空间张量,以反映AQI数据的时空特征演变.然后,设计三维卷积注意力机制网络模型对子序列进行预测,以有效提取AQI与其影响因素之间的关键时空关联性特征.通过学习局部AQI序列特征的重要程度,该模型能够对空间时域信息赋予不同权重,以增强关键信息的影响力.将所提出的方法应用于3大城市群2019年～2024年的日度AQI预测,结果表明,该方法适用于具有时空属性的AQI预测,与现有方法相比具有更高的预测精度和适用性.

摘要：为保护溯源企业敏感数据隐私以及提高区块链账本存储性能,实现茶叶产品质量安全有效监管,基于FISCO BCOS联盟链的群组技术,构建用于监管茶叶溯源信息的区块链多链模型,提出差异化数据上链和查询方法,采用星际文件系统存储图片、视频等非结构化溯源数据。为验证该模型的可行性,研发茶叶多链溯源信息监管原型系统,并利用区块链网络测试工具Hyperledger Caliper和接口测试工具Postman,分别测试区块链网络数据写入查询性能和应用接口响应性能。结果表明,该模型把区块链网络划分为种植采摘—监管、加工包装—监管、运输配送—监管和采购销售—监管4条链。基于该模型搭建的区块链网络写入操作吞吐量平均为185 tps,查询操作吞吐量平均为620 tps。原型系统数据上链时延平均为1 365.00 ms,消费者查询时延平均为54.82 ms,监管机构查询时延平均为73.02 ms。

摘要：围岩灌浆浆液扩散规律的研究是地下水封石油洞库建设的关键科学问题。为研究复杂裂隙网络中浆液的扩散规律,并为类似项目灌浆作业提供优化方案,采用数值模拟方法,依托海南某地下水封石油洞库项目资料,选取主要导水裂隙的相关参数,并结合COMSOL中的三维离散裂隙网络插件,建立了符合某洞段的裂隙网络注浆模型;利用COMSOL中的两相流模块,研究了不同注浆时间、注浆压力、水幕供水压力、注浆孔间距对浆液扩散规律的影响,并对现场注浆方案提出了优化建议。结果表明:注浆时间和注浆压力在一定范围内与浆液扩散范围呈正相关,实际注浆过程中需要规定注浆时间,并逐步提高注浆压力,以确保浆液能够充分渗透到裂隙内部;选择较大的注浆孔间距可以使浆液更快地充分覆盖整个裂隙面,提高注浆效率,进而节约注浆成本;在实际注浆过程中,建议从掌子面两端往中间开始注浆;具有水头压力的流水对浆液扩散产生负面影响,严重限制了浆液的扩散范围,对于地下水封石油洞库而言,有效控制水幕系统的供水压力对于提高封堵效果至关重要。在综合考虑地下水封石油洞库的水封效果和运营管理成本的基础上,该研究成果可有针对性地指导注浆设计,通过准确估算预注浆工程量,降低洞室涌水控制成本及排水处理成本,为今后地下水封石油洞库注浆方案设计提供理论基础,并为现场注浆工作提供借鉴与参考。

摘要：裂隙水反应运移模拟是地球科学和环境工程领域的研究热点与难点,传统的等效多孔介质模型或离散裂隙网络模型在刻画复杂裂隙网络中的水流和溶质运移过程时存在一定的局限性。文章开发裂隙水反应运移数值模拟软件FracRTM,基于离散裂隙网络(Discrete Fracture Network,DFN),采用升尺度离散裂隙—基质模型(Upscaled Discrete Fracture Matrix Model,UDFM)构建连续体网格并计算等效渗透率和孔隙率,采用开源反应运移数值模拟程序模拟裂隙—基质系统中地下水流动、溶质运移和化学反应的物理—化学过程。文章介绍了FracRTM的总体设计与功能模块,同时基于FracRTM进行了酸性矿坑水在碳酸盐岩裂隙网络中迁移过程的数值模拟案例分析,以验证软件的有效性。

摘要：弧形闸门是水利工程中重要的挡水、泄水建筑物,虽然弧形闸门被设计成具有足够的刚度来承受设计水压,但泄水过程中水压的脉动可能会使闸门产生较大的振动,进而造成闸门的破坏。结合湍流模型和流体体积方法(volume of fluid,VOF)建立弧形闸门泄流三维湍流流场数值模型,数值求解采用稳态计算和瞬态计算两个连续的运算步骤进行,以便更好地确定入口处的流速。分别采用k-ε湍流模型和k-ω湍流模型对闸门周围流场和作用在弧形面板上的流体压力进行计算,结果表明:k-ε湍流模型与壁函数相结合的方法不能捕捉到稳定泄流阶段闸门面板上的压力脉动行为,而k-ω湍流模型结合壁面积分不仅能够得到闸门周围的流场变化,而且能准确计算闸门面板上的脉动压力。基于k-ω湍流模型计算结果,分析下游水位变化对闸门周围流场和脉动压力的影响,闸门面板上压力的脉动主要是由于闸门前的漩涡引起的,压力脉动的优势频率取决于闸孔出流形式,与上下游水位差无关,自由出流时的压力脉动优势频率比淹没出流时的大。

摘要：滑坡涌浪灾害具有历时短、地形条件复杂、规模大的特点,是国内外研究的重要地质和工程问题之一。本文以库岸滑坡失稳入水涌浪过程为研究对象,考虑水上滑坡与淹没滑坡两种情景,设计并开展散粒体滑坡涌浪3维物理模型试验,量测滑坡入水运动堆积过程及涌浪产生、传播过程特征,并进一步分析沿滑坡运动方向传播的离岸波与沿河道上下游传播的侧向波波幅、传播规律特性等。结果表明:当滑坡从淹没工况到水上工况时,涌浪波幅最大值特征逐渐从波峰小于波谷转向波峰大于波谷;沿滑坡运动方向产生的涌浪波幅大于沿库岸传播的涌浪波幅,侧向波传播过程中波幅高度衰减程度小于离岸波;进一步分析发现,涌浪沿河道上下游传播时,侧向波最大浪高为其首浪高度的2.5倍;散粒体滑坡涌浪最大高度与散粒体质量成正相关,与散粒体初始淹没率成负相关;受滑坡体入水时相对厚度的影响,涌浪最大高度与入水高差成负相关;在此基础上,利用无量纲分析方法与多元非线性回归方法,推导出散粒体滑坡涌浪最大高度经验公式,并采用提出的经验公式对三峡库区巫山红岩子滑坡与加拿大切哈利斯湖滑坡涌浪案例最大浪高进行计算分析,验证该公式具有较好的适用性和准确性。

摘要：研究聚焦体育文化层面的世界城市,首先对“世界体育城市”进行定义,识别其涵盖多元主体的城市联系框架,并基于2008-2022年4个奥运周期国际体育组织及国际体育赛事的全球分布数据,构建体育文化型世界城市网络,探讨世界体育城市的层级结构与演化趋势。研究认为:1)世界体育城市形成了全球中心城市-专业性中心城市-区域性中心城市-国家中心城市-专业性城市的五级层级体系;2)在世界体育城市层级结构中存在着不稳定的层级差异,高层级的城市联系和城市节点较为稳定,而低层级的城市联系和城市节点则呈现出较强的可变性;3)在城市网络中,不同主体对不同级别世界体育城市的塑造作用有所差异,城市地位提升通常需要经历举办高级别国际体育赛事(如举办奥运会)推动本国强势单项成为奥运会项目这一路径,并需要多元主体参与。研究为“流空间”时代世界体育城市的概念探讨提供了更为全面的视角,并对我国体育赛事规划与体育城市建设提出了政策建议。

摘要：针对机械密封在高速工况下跨尺度液膜黏性生热量大,易造成过热的问题,提出端面设有引流槽-环槽复合通道的机械密封端面构型。考虑黏性热效应和湍流效应,通过对比研究螺旋槽(SG)、引流槽-螺旋槽(IG-SG)、环槽-螺旋槽(AG-SG)和引流槽-环槽-螺旋槽(IG-AG-SG)流动传热过程,揭示引流槽-环槽复合通道的冷却机制,进一步参数化分析其对密封性能的影响规律。研究表明:密封腔内低温流体通过复合通道与内径处的高温流体形成混合流动,产生了显著的热混合效应,从而将内径侧高温区域转移到了环槽外径侧与螺旋槽槽根所夹堰区,显著降低了密封液膜与环体温度;在高速、大压差、小膜厚条件下热混合效应剧烈,当槽深超过60μm时冷却效果达到最佳并趋于稳定。热混合效应显著的冷却作用有效降低了液黏度损失,从而密封承载性能和摩擦学性能大幅提升,这对高速机械密封温度的可控设计与性能提升具有显著的工程意义。

摘要：光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)是一种非侵入性光化学疗法,它依赖于光敏剂在光照射下将光子能量转化为化学能,产生诱导细胞毒性的活性氧(reactive oxygen species,ROS),特别是用于肿瘤治疗。目前肿瘤PDT的临床应用受到肿瘤乏氧、还原性物质浓度高、免疫抑制、光穿透深度有限和肿瘤自救体系等肿瘤微环境因素的限制。随着纳米技术的发展,现在可以在纳米尺度上对PDT药物制剂进行精细化设计。以纳米技术增强PDT疗效为主题,对目前在增强氧气供应、改变肿瘤代谢和其他抗肿瘤疗法联用领域PDT纳米制剂的研究进展进行综述,为之后进一步开发符合临床需求的PDT纳米制剂提供参考。