摘要：开发性能优良的搅拌器可以提高生化反应器的传质传热效果,降低工业生产成本。计算流体力学(CFD)技术作为强大的数值模拟工具,能为搅拌器的设计提供重要的理论依据,并克服因直接根据传统经验对搅拌器设计而带来的大量人力财力资源耗费的问题。概述了搅拌系统的各类CFD处理方法,并针对国内外利用CFD技术在涡轮式搅拌器、桨式搅拌器、推进式搅拌器和新型搅拌器的开发情况进行了综述。

摘要：固态发酵是指微生物在含水量极低的固体物料上进行生长、代谢,以获得初生代谢产物和次生代谢产物。固态反应器因其各种工艺参数的在线监测与自动控制,在食品发酵、生物制药、饲料生产等领域有着越来越广泛的用途。根据罐温、溶氧、pH等工艺参数而采用不同的控制模式。在固态发酵过程中,由于微生物生长环境、物料、传质等诸多因素的差异,设计反应器并实现智能化、程序化是有待解决的关键性共同问题。主要对转鼓式生物固态反应器的应用、特征进行分析并对一些目前存在的弊端提出疑问。

摘要：针对铍铜C17200型优质材料在冲裁成形时的材料利用率低、制造成本高、模具结构复杂等问题,对铍铜弹片的产品材料、结构尺寸、成形工艺等展开研究。首先,对铍铜弹片进行了冲压排样和折弯排样工艺设计,选取自动间歇送料、连续模冲裁和多角度数控折弯的成形工艺。其次,对铍铜弹片成形的工艺特点和成形设备进行研究,采用连续模冲裁方式实现了连续自动生产,通过冲裁切断和多角度折弯的复合成形工艺保证了折弯精度,设计了铍铜弹片冲裁机构+折弯机构复合成形的模具结构。生产试验结果显示,该板线材铍铜弹片复合成形工艺不仅提高了产品的生产精度和原材料的使用率,还降低了生产成本,证明了板线材铍铜异形弹片复合成形工艺的先进性、可行性和实用性,为该技术的应用推广奠定了基础。

摘要：井口吸力桩表层建井技术在天然气水合物开采、边际油田开发、军事航道区水下开发等领域具有良好应用前景,但在井口吸力桩安装过程中存在贯入不到位导致水下井口出泥过高引发钻井工况复杂载荷下水下井口失稳难题,有必要开展极限贯入深度研究。基于井口吸力桩贯入阶段力学模型,考虑沉贯阻力和极限吸力,建立了井口吸力桩极限贯入深度模型。结合南海西部X井位工程实例,开展了井口吸力桩表层建井设计,计算了直径为6 m的井口吸力桩贯入过程中的阻力,给出了井口吸力桩极限吸力设计参数。计算结果表明:在南海西部X井位安装井口吸力桩,其极限吸力的主要限制因素为临界吸力和水泵吸力;极限贯入深度主要受土质类型和强度、临界吸力的影响,强度高和渗透性好的土体会导致极限贯入深度减小;X井位井口吸力桩极限贯入深度为26.75 m。本文极限贯入深度的计算分析可为井口吸力桩的设计和现场施工提供技术参考。

摘要：为了分析大直径盾构始发段冻结过程中冻胀对槽壁变形的影响,评价工作井的结构设计和稳定性,依托上海上中路越江隧道盾构始发段冻结加固工程,通过现场监测,分析深基坑槽壁承受冻胀力及变形的变化规律。研究结果表明:冻结初始阶段,冻胀作用主要引起地层压缩变形,当冻土温度降低到-20℃以下时,冻胀作用会引起深基坑槽壁水平位移明显增加,盾构始发前实测槽壁顶端最大位移达到28.76 mm;在冻土形成过程中,土体温度降低会明显提高冻土强度和弹性模量,使冻胀力明显增加,而最大冻胀力出现在冻土温度降低到-20℃以后,且随着埋深的增加而呈线性增大,施工中实测最大冻胀力由埋深6 m处的0.314 MPa增加到埋深20 m处的0.782 MPa,为相应深度地层压力的1.5~2.0倍,地层最大冻胀力与周围地层的约束作用紧密相关,冻土周围约束作用的变化会明显改变冻胀力及其分布。冻土冻胀力导致工作井底板上部和下部的槽壁结构分别向工作井内部和外部产生弯曲变形,施工中实测最大水平位移分别为2.11mm和3.62 mm,而冻结38 d后,槽壁水平位移的增加不仅会抑制冻胀力增长幅度,而且可以减小槽壁的弯曲变形。深基坑槽壁的水平变形会明显减小其承受的冻胀力,相应减小其内部的应力分布,而工作井槽壁变形和承受冻胀力的协调作用是影响工作井稳定性的关键因素。

摘要：为了实现机械相控阵列天线的波束扫描,采用微型无刷直流电机驱动螺旋天线单元转动来到达预定的辐射相位。设计了一种新型微型无刷直流电机位置控制系统,构建了比例滑模面-超螺旋二阶滑模控制器用于速度控制,利用结合速度剖面策略的PID控制算法实现了转动位置的中间过程控制。建立了基于Simulink的系统仿真模型,验证了方案的可行性,并构建了FPGA硬件实验平台。仿真和实验结果均表明,微型无刷直流电机驱动天线单元精确按照预设的速度剖面曲线运行,在50 ms控制周期内转动角度达到180°,中间控制过程的位置跟踪误差和平衡位置处的残余震荡误差均小于±3°。

摘要：作为铝电解槽的核心部件,阳极在制备过程中会产生一定的气孔,导致铝电解炭耗增加,二氧化碳排放量升高,对阳极进行浸渍是解决阳极气孔问题的有效方式。为了探究和优化与阳极浸渍有关的浸渍工艺参数,基于响应曲面法的Box-Behnken设计原理,分别建立预热时间、浸渍温度、浸渍时间和浸渍压力及四者间交互作用对浸渍质量与经济效益影响的回归模型。研究结果表明浸渍时间对浸渍质量与经济效益的影响最显著,浸渍压力的影响次之,浸渍温度的影响最小;延长浸渍时间、提高浸渍压力、在一定区间内升高浸渍温度均有利于提高浸渍质量和经济效益。最佳浸渍工艺参数如下:预热时间为12.1 h,浸渍温度为198℃,浸渍时间为6.9 h,浸渍压力为1.73 MPa。在此最佳浸渍工艺参数下,浸渍质量与经济效益的模型预测值分别为165.1 kg和565.8元,与实验结果基本一致,表明模型准确,优化方案可指导铝电解用阳极浸渍工艺。

摘要：针对国家“双碳”政策和斜轴式轴向柱塞马达轻量化的需求问题,以柱塞马达的壳体为研究对象,从材料和结构方面出发,提出了一种结合动态特性分析、强度分析、拓扑优化等的柱塞马达壳体轻量化设计方法。首先,利用AMESim对斜轴式轴向柱塞马达进行了动态特性分析,获取了斜轴式轴向柱塞马达的内部压力载荷激励,并将其作为马达壳体受力分析的边界条件;然后,选取铝合金ZL205A作为壳体的轻质材料,应用ABAQUS对轻质材料的壳体进行了强度分析,并验证了其可行性;利用ABAQUS的TOSCA优化模块,对壳体进行了无参拓扑优化分析;最后,根据优化迭代的最佳材料分布图,对模型进行了结构改进,并对其进行了强度分析验证。研究结果表明:在满足马达壳体结构设计要求的情况下,马达壳体质量由9.07 kg降低至3.38 kg,马达壳体质量相比优化前减小了62.7%;通过优化前后的结果对比,验证了该方案的可行性,实现了斜轴式轴向柱塞马达轻量化设计的目的。

摘要：为满足高功率微波系统功率容量和紧凑化需求,提出了一种新型波导双工器。选用过模波导进行设计以提高功率容量,引入三角形金属插片结构谐振腔设计滤波器并在其间引入波导弯头以实现紧凑化。采用微波网络方法对滤波器进行理论分析并设计了两个工作在X波段的滤波器,选择终端短路法确定T型结尺寸并组成双工器。利用电磁仿真软件建模优化和仿真模拟,并对实物进行测试。仿真与测试结果表明,该波导双工器单通道工作时的功率容量分别大于0.11 GW和0.12 GW,两个通道的传输效率分别大于83.9%和82.4%,通道间隔离度大于20 dB。此外还可以根据需求增加滤波器阶数和引入更多的波导弯头以提高空间利用率。

摘要：针对中国传统酿醋所采用的固态发酵工艺发酵周期长、劳动强度大、生产效率低等缺点,该研究结合固态食醋酿造工艺,探索开发了一种集食醋固态发酵、熏醅、淋醋于一体的卧式滚筒反应器。文章分别对3 m^(3)、18 m^(3)和36 m^(3)该型发酵罐的食醋发酵过程进行了探索总结,对该反应器发酵食醋中主要理化指标进行了在线实时监测。结果表明,该型发酵罐系统具有发酵周期短、产品质量稳定等优点,基本理化指标完全符合国标要求。该研究为固态发酵食醋反应器设计及优化生产工艺条件提供了数据参考,也为进一步放大固态发酵反应器并将其运用于食醋发展产业化提供技术支撑。