摘要：目前关于环形多层异向流浅层流道内液滴流动和油水分离特性的研究尚不够深入。为此,借助流体动力学方法,对环形异向流浅层流道内分散油滴运移分离特性和多层浅层流道速度分布特性进行分析。研究结果表明:环形异向流浅层流道内油滴浮升至斜板表面所需板长为96 mm,小于理论计算所需板长122 mm;浅层通道内层间速度分布对分离效率影响较大,下层流道入口速度峰值为0.00805 m/s,环形多层浅层通道内油相浮升过程中会遇到交叉流,显著影响浅层通道分离效率;滑移距离是影响浅层通道间分离效率的重要因素,当板长为350 mm、油滴粒径为50μm时,滑移距离占板长38.35%。所得结论可为基于浅层沉降强化分离理论的紧凑型采出水处理设备结构创新优化设计提供理论支撑。

摘要：立式气旋浮装置凭借其紧凑、高效的特点在海上油田采出水处理领域得到了广泛应用,但国内围绕该技术的自主研发起步相对较晚,目前仍未推出具有完全自主知识产权的高性能系列化产品。基于自主设计研发的BIPTCFU-Ⅲ-120型立式气旋浮装置工业样机,在南海流花11-1油田的“南海胜利号”FPSO开展了现场实验研究。单因素变化运行结果表明,除油率受分流比、微气泡发生器与气旋浮罐间压差及进水流量变化的影响显著,受注气比、回流比变化的影响较小。稳定运行结果表明,当入口水含油质量浓度在240~400 mg/L之间时,优选组合操作参数下的除油率平均可达85%以上(最高可达91.8%),水出口含油质量浓度可降低到50 mg/L以下。结合工业样机现场实验结果,从工艺流程简化、微细气泡发生、立式罐体结构优化等角度进行了分析探讨,以促进相关技术的国产化进程及推广应用。

摘要：声学超材料以其亚波长优势在工程中取得广泛应用,其中结构型声学超材料能够根据几何特性来调整物理行为,从而实现声波调控。随着3D打印和各种加工技术的不断进步,设计出了各种结构复杂,传统工艺无法加工的声学超材料,从结构上可分为亥姆霍兹型、超原子型、混合盘绕型、迷宫型、平板型等。目前,结构型声学超材料面向实际需求衍生出各种特定功能,如吸(隔)声、通风、可调谐、声成像等,但低频宽带消声仍然是一个挑战。如何设计具有双负性、适应多种应用场景、结构稳定的声学超材料有广阔的发展前景。

摘要：高效紧凑型微细气泡发生技术和粒径调控技术是微细气泡技术大规模工业应用的前提和基础。通过CFD数值模拟手段和试验测试手段测试两级文丘里串联结构气泡发生器内气液两相混合发泡特性,并利用响应曲面法对关键结构参数进行了优化设计和交互影响分析。结果表明:对两级文丘里串联结构气泡发生器成泡粒径影响最大的参数主要是二级喉管管径,其次为一级喉管管径和二级扩张角,一级扩张角的影响最小。相同工况条件下,单级文丘里管气泡发生器所生成的气泡群中位粒径为543.64μm,粒径小于100μm的微细气泡数量占比为8.6%;两级文丘里管串联气泡发生器所生成的气泡中位粒径为515.99μm,微细气泡数量占比提升至12.1%。因此,可以通过控制水流流量和改变文丘里串联数量实现气泡粒径从毫米级别到微米级别的调控。

摘要：火灾预警系统的核心之一是新型传感材料。MXene及其衍生物具有较高的导电率和超大的比表面积、独特的温敏性及气敏性,可实现对早期火灾的快速可靠预警,因此,在火灾预警传感器领域具有广泛的应用前景。该文首先回顾了温敏型MXene基火灾预警器的预警机制及其纸类与涂层类器件在火灾预警领域的发展现状;随后,介绍了气敏型MXene基火灾预警器的预警机制及国内外近年来MXene及其衍生物在NH_(3)、NO_(2)、CO等气体检测的研究进展。重点总结了MXene在火灾预警领域高性能化、多功能化的发展趋势,并对MXene基火灾预警器后续发展趋势进行了展望。最后,指出未来MXene基火灾预警器应通过开发新型MXene基敏感材料以进一步缩短其响应触发时间、提高火灾预警的快速性与准确性,并考虑赋予器件自修复性、电磁屏蔽性、疏水性等多功能性,同时将其与物联网联动实现智能消防,使其更适合复杂环境和实际工程应用。

摘要：针对土壤源热泵在寒冷地区农业温室供暖时存在的土壤热失衡问题,文章基于TRNSYS软件,结合实验数据,开展了太阳能跨季节蓄热增强土壤源热泵供暖系统(SSTES-GSHP)建模与仿真研究。所构建的仿真模型各项能量数据计算误差大部分在±2.5%以内,土壤平均温度误差小于0.09℃;10 a长周期预测结果表明,该系统可以有效维持系统井群区域土壤热平衡;基于廊坊地区玻璃温室典型热负荷和土壤源热泵系统能效,建立了维持地温平衡的集热器面积匹配设计准则A/S=0.158+0.021COPG。文章可为我国北方地区农业清洁供暖提供技术参考和理论支撑。

摘要：基于口令的认证密钥交换协议在现代通信网络中有很强的实用性.量子技术的迅速发展使得传统公钥密码体制的安全性面临严峻的形势,基于格理论构造密码系统已成为当前后量子密码研究的热点.本文基于格理论环上误差学习(RLWE)问题,使用Peikert式误差协调机制构造了一个C/S模式下的口令认证密钥交换协议(PAKE),设置了合理的参数保证双方以显著概率得到相同的会话密钥,并使用Java在Eclipse平台上进行了此协议的模拟实现.协议在C/S模式的PAKE安全模型下可证明安全,可抵御量子攻击,与现有的基于格理论设计的PAKE协议相比,通信量较低并且在安全度上有较强的优势,是一种简洁高效的后量子口令认证密钥交换协议.

摘要：甘醇法脱水是天然气集输处理领域常用的露点控制方法,海洋和陆上边远区块气田目前都迫切需要高效紧凑的甘醇脱水吸收技术以降本增效。将三甘醇雾化成微小液滴,同时提高气液两相流动的湍流程度,进而强化气液传质过程,是实现天然气三甘醇脱水吸收设备高效化和紧凑化的有效途径。基于上述过程强化理念,国内外研究人员先后开发了旋流管式接触吸收塔板、超重力旋转填料床、管式气液并流雾化混合接触吸收器等高效气液吸收传质设备,并成功应用于天然气甘醇脱水处理。在系统介绍典型高效天然气脱水设备结构和工作原理的基础上,阐述了相应开展的室内和现场试验研究,并对各自的性能和适用场合进行总结。总的来看,由于管式天然气脱水技术在质量、体积和安装布置方面具有显著优点,能够较好地满足海洋和陆上边远区块气田开发的现实需求,应该给予高度关注并加强自主设计研发,以助力我国天然气产业蓬勃发展。

摘要：为解决现有液压钳重量大、功率重量比小、效率低、液压系统存在油液泄露等问题,对标现有液压消防钳驱动组件性能指标,研制了结构创新、集成度高、便于携带和可单人操作的全电驱动消防钳。在对高功率密度全电消防钳(HPEFT)的系统组成及具体结构进行阐述的基础上,对其核心元部件进行了计算、设计与选型,利用Ansys Workbench软件对主要承力部件钳头壳体及主壳体进行了强度校核,利用AMESim软件对系统动态性能进行了仿真分析,结果表明,所设计主要承力部件的强度符合要求,HPEFT的系统动态跟踪性能较好,滞后时间不大于0.1 s.研究成果突破传统液压钳的结构,以纯机械结构进行传动、以全电驱动钳头运动,无需液压缸、泵站等辅助设备,实现了消防钳的小型化、便携化,为全电消防设备的发展提供了一定基础。

摘要：在溶气释放式微细气泡发生技术中,溶气设备的类型和结构直接影响着气液传质速率或溶气效率。鉴于溶气设备对于微细气泡的产生起着关键性作用,从溶气机理、溶气设备结构、评价方法三个方面系统阐述了溶气机理及设备研究进展。在简要介绍经典传质理论模型、经典传质理论改进模型以及涡流理论模型等溶气机理的基础上,归纳总结了填料式、射流式、内筒溢流式、旋流式、涡流式等5种典型溶气设备的结构特征、工作原理和优缺点,并相应介绍了工程实际中溶气设备的多种表征方法。溶气机理研究仅从宏观理论层面为溶气设备设计提供指导,未能将溶气机理与溶气设备结合起来定量表征传质强化程度,应当秉持交叉融合的思想,尽快加强普适性理论模型以及相应技术与设备的研发,促进溶气机理与溶气设备研发同步协调发展。