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：近年,一类基于多工作磁密谐波的游标永磁电机获得高度关注,在同样电磁负荷水平下,其转矩密度可达到常规永磁同步电机的近2倍。然而,现有各类拓扑的改进普遍是对已有拓扑尺寸参数迭代优化,这导致气隙磁密谐波成分固化、特征耦合严重,难以充分发挥单位磁密下的谐波转矩产生能力,进一步提升转矩密度困难。因此,该文提出一种高转矩密度游标永磁电机拓扑定向构造方法,基于气隙磁导微元理论模型,并提出谐波分析和磁通分析2种计算方法,旨在定量、直观地阐释平均转矩产生机制。进一步,研究提升多磁密谐波协同产生转矩的方法,并最终提出电磁拓扑定向构造技术,为提升电机转矩密度,探索单位磁密转矩产生能力上限的科学问题提供理论基础与技术支撑。最终,定向构造了2款游标永磁电机,并进行详细的电磁性能分析,在此基础上制作样机并进行实验验证,进一步验证设计与分析结果的正确性与有效性。

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：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：熔盐储热技术广泛应用于太阳能光热发电、电力调峰、可再生能源消纳等领域,其关键是熔盐。基于相图热力学计算设计NaCl-KCl-ZnCl_(2)、NaCl-KCl-CaCl_(2)熔盐,所设计NaCl-KCl-ZnCl_(2)熔盐熔点比目前商用Solar Salt盐的熔点低了36.6℃,NaCl-KCl-CaCl_(2)熔盐最高工作温度达747.5℃,超过下一代光热发电所需熔盐最低工作温度。结合红外成像技术与数字图像处理技术分析丝瓜络碳材料(CLSF)对NaCl-KCl-CaCl_(2)熔盐瞬态热响应性能的影响。与三元熔盐相比,NaCl-KCl-CaCl_(2)/CLSF复合熔盐熔化焓最大降幅为27.09%,热导率最大增幅为60.03%,相同温度范围内加热时间和冷却时间分别最大减少了62.50%和39.13%。CLSF在复合熔盐内部形成了高效导热通道,显著提升复合熔盐储热性能,未影响三元熔盐的相变行为和热稳定性。可见,NaCl-KCl-CaCl_(2)/CLSF复合熔盐具有良好导热性能、热稳定性和储热性能,具有广阔的应用前景。

摘要：农业转移人口市民化与农村土地要素市场化改革是重要的城乡要素改革命题,探究农村劳动力不同转移形式及功能诉求对农户宅基地流转的理论影响机制对当前宅基地“三权分置”改革中的使用权的放活和农业转移人口的市民化进程,以及完善城乡融合发展体制机制均具有重要的理论和实践意义。本文通过构建“不同劳动力转移类型—功能诉求—宅基地流转意愿”的理论分析框架,基于南京周边263份“农业转移人口”样本为例,采用计量经济Probit模型、以及交互效应和中介效应等分析。研究结果发现:(1)选择本地转移的劳动力对宅基地具有“保障性功能诉求”,从而抑制了农户的宅基地流转意愿。(2)选择外出(短期)转移的劳动力一方面产生“劳动力损失效应”,弱化了农户的宅基地“保障性功能诉求”。另一方面,外出(短期)转移的市民化期望,增强了农户的“财产性功能诉求”,进而促进了农户的宅基地流转意愿。其中,“保障性功能诉求”的中介效应占比3.46%,“财产性功能诉求”的中介效应占比2.53%。(3)劳动力外出且长期转移,由于产生了较强的“收入的增加效应”,弱化了农户对宅基地的“财产性功能诉求”,最终抑制了农户的宅基地流转意愿。“财产性功能诉求”的中介效应表现为“遮掩”效应,中介效应占比5.97%。(4)劳动力转移对宅基地流转影响呈现出代际异质性,外出转移显著促进了农二代的宅基地流转意愿,而长期转移抑制了农一代的流转意愿。本文的研究发现为不同类型的中国农业转移人口的宅基地流转策略以及针对农户的代际差异进行差异化的政策设计提供了理论支撑和现实参考。

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：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：为了更准确地获取各地的水位变化,需要建立时间和空间分辨率更高的水位监测方法。首先,利用Envisat、Cryosat-2和Sentinel-3A这3颗测高卫星分别提取青海湖2002—2010年、2011—2015年和2016—2020年的水位信息,构建统一基准的水体水位的时间序列;然后,结合青海湖的实测水位,并使用均方根误差(RMSE)和相关系数(R)作为精度评估指标;最后,验证3颗雷达测高卫星在青海湖水位反演的精度,基于卡尔曼(Kalman)滤波融合多源测高数据获取了青海湖2002—2020年的水位时间序列。结果表明:青海湖的水位呈逐年上涨趋势,最快以0.36 m/a的趋势在升高;Envisat、Cryosat-2和Sentinel-3A在青海湖的反演水位与实测水位的RMSE分别为0.54,0.13,0.14 m,相关系数R分别为0.36,0.89和0.97;此基础上,使用Kalman滤波获取的多源数据融合反演水位的RMSE和R分别为0.20 m和0.98,较卫星反演水位RMSE降低了17.10%,R提高了5.10%。Kalman滤波的多源测高数据融合反演水位有效弥补了单个卫星的时间分辨率低的缺点,精度较卫星反演水位显著提高,为更多内陆水体水位的变化建立高时空分辨率的水位时间序列奠定了基础。