摘要：现有针对大直径桩纵向振动特性的理论研究主要存在两点不足:(1)所用桩体模型无法充分考虑桩身内的三维波动效应;(2)研究重点集中于高频范围,缺乏对工程价值更为突出的低频振动特性的聚焦分析。针对此两点不足,提出了新型的大直径桩纵向振动广义轴对称连续圈层模型,将桩体看作三维连续介质,同时考虑桩身质点的竖向和径向位移,将桩周土沿径向进行圈层化处理,利用相邻圈层土和桩土接触面耦合关系得到竖向动荷载作用下桩顶复刚度解析解。在验证所提模型合理性基础上,利用其对大直径桩低频振动特性进行探讨分析,重点关注施工扰动效应的影响规律和机理,发现若干创新现象和有益结论,为大直径桩动力设计和承载特性分析提供了更为完备的理论基础。

摘要：复合相界面可有效抑制含钠层状过渡金属氧化物正极材料中复杂的结构相变,提高循环稳定性。然而,复合相界面的设计与调控与层状氧化物的合成、煅烧过程密切相关。通过改变降温方式可实现对O3/P2-Na_(x)Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)复合相正极材料的O3/P2相界面调控,进而调节其电化学储钠性能。研究发现,自然降温有利于高温煅烧阶段扩散至材料表面的钠离子返回体相,形成稳定的O3/P2相界面。急速降温过程如液氮骤冷,会阻隔钠离子返回体相,导致复合相材料容量降低,且不利于形成稳定的O3/P2相界面,削弱循环性能。电化学阻抗和循环伏安测试表明液氮降温会增大O3/P2-Na_(x)Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)复合相界面阻抗,限制钠离子扩散动力学,导致钠离子扩散系数下降。本工作尝试建立钠离子扩散平衡机制以解释降温过程中钠离子的扩散行为及其对O3/P2相界面与体相钠含量的影响。合理调控层状氧化物正极煅烧过程的降温过程,对构建稳定复合相结构,抑制结构相变,提高层状氧化物材料的电化学稳定性具有重要意义。

摘要：由于栅极氧化层可靠性差、短路电流密度大以及短路结温上升速率高,SiC MOSFET功率器件的短路耐受能力较弱,制约着其在电能变换领域的广泛应用。在此背景下,为了提升SiC MOSFET功率器件的短路耐受能力,文中基于换流–短路双回路解耦的思想,设计出具有抗短路能力的SiC MOSFET功率器件封装构型。该构型将半桥中的两个换流回路在功率器件内部解耦,两换流回路的中点各自连接一个交流功率端子(AC+、AC-)。与现有半桥封装构型相比,抗短路构型功率器件的换流电流路径和换流电感Lσ不变,而当发生桥臂直通短路故障时,短路电流因需要额外流经AC+和AC-交流功率端子而延长了短路路径,同时DC功率端子与AC功率端子之间的互感进一步增大了短路回路电感Lsc。基于34mm封装构型设计制造具有抗短路极限工况能力的650V/162A SiC MOSFET功率器件,其短路故障回路电感达到了115nH,是正常换流回路电感的3.6倍;并且,通过短路实验验证所设计的构型相比于现有设计,短路电流峰值降低了20.07%,发热功率降低了21.41%,短路过程中的总发热量降低了30.04%,验证了所设计封装构型具有一定的抗短路性能。

摘要：为优化即食盐水虾的加工工艺,以中华管鞭虾为原料,以感官评分和色差值作为评价指标,选择柠檬酸、海藻糖和维生素C(VC)为添加物进行单因素试验。在单因素试验基础上,以感官评分为响应值,设计三因素三水平的响应面优化试验。结果表明,即食盐水中华管鞭虾虾仁的最优配方为NaCl添加量4%、柠檬酸添加量0.34%、海藻糖添加量4.23%、VC添加量0.04%,此时感官评分最高,为9.2。在贮藏稳定性试验中,第70天时,最优配方浸泡的即食中华管鞭虾虾仁挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量和菌落总数分别为31.62 mg/100 g和6.05 lg(CFU/g),其贮藏效果明显优于对照组(4%NaCl)和空白组(蒸馏水组)。

摘要：航道疏浚和河流挖沙引起的深槽及深坑的泥沙回淤是典型的水沙两相运动过程。以往针对深槽及深坑的泥沙回淤数值模拟多假定泥沙速度等于水流速度,忽略了水流和泥沙之间的相互作用。通过建立平面二维水沙两相数学模型,分别求解浑水和泥沙的守恒方程,并将该模型与传统拟单相流模型对比,复演了两个典型明渠凹槽的泥沙回填水槽实验。研究发现:在同等参数条件下,水沙两相流数学模型能更好地复演实测结果。分析水沙之间相互作用发现,泥沙主要受底床切应力、水沙之间相互作用力和颗粒间作用力的影响,其中,底床切应力阻碍泥沙运动,水沙之间相互作用力是泥沙运动的主要动力来源。

摘要：为解决干式气体端面密封在中低速或启动停车阶段密封性能不稳定的问题,在现有螺旋槽端面型槽结构的基础上借鉴仿生学设计方法提出了仿生多流通道螺旋槽干气密封端面结构.基于气体润滑理论模型,采用数值分析方法计算了气体端面气膜压力控制方程-雷诺方程,研究对比了普通螺旋槽和多流通道槽的端面压力分布.在改变操作参数和端面气膜厚度的条件下分析对比了普通螺旋槽和多流通道槽两种干气密封的开启力,泄漏率,刚度和刚漏比的变化规律,并研究了槽的通道数对密封性能的影响规律.结果表明:中低速下多流通道细长螺旋槽具有高的稳定性和好的密封性,汇流槽在增加密封稳定性的同时可降低泄漏率.

摘要：使用计算流体力学软件FLUENT(V6.3)对自行设计的开槽式翼型搅拌桨—CBY-H桨搅拌釜内单相体系的流动性能进行了数值研究,采用多重参考系法(MRF)和RNG k-ε湍流模型模拟搅拌釜内液体的流动情况,并将研究结果与标准的CBY桨的轴流特性进行了对比。结果表明,CBY-H桨可提高流体轴流循环性能,在桨叶下方和桨叶区流体的轴向速度比CBY桨大,高速运动的流体区域覆盖范围更广,釜内速度分布更均匀。同时CBY-H桨消耗的功率低于CBY桨,节能18.4%。论文还进行了传热实验研究,发现CBY-H桨的釜内对流传热系数略大于CBY桨,获得了传热系数Nu的关联式。

摘要：T型槽干式气体端面密封(T-DGS)已被广泛应用于石化、化工用离心压缩机轴端密封中,但是目前缺少系统的设计理论与方法,因此也难以对T-DGS失效进行实质性分析研究。基于气体润滑理论模型,采用有限单元法求解控制密封端面间气体流动的雷诺方程,以最大气膜刚度为几何结构参数优选目标,分析了不同压力及转速条件下开启力、泄漏率和气膜刚度等密封性能参数随T型槽几何结构参数的变化规律。结果表明:转速对T型槽的槽型几何周向比α1、槽宽比α2和槽深hg优选值产生较大影响,对径向比β1和槽长比β2优选值的影响可以忽略不计;转速越高,密封性能参数达到最大值时所对应的α1和hg优选值越大,而所需要的α2优选值越小。密封压力对T-DGS的α1、β1及hg的优选值都将产生一定的影响,对α2和β2优选值的影响可以忽略不计;压力越高,密封性能参数对上述5个槽型几何结构参数的敏感度越小,且α1和hg的优选值越小,β1的优选值越大。研究结果为T-DGS在不同操作条件下的实际设计与应用提供了理论依据。

摘要：针对机械密封环的典型结构,基于圆环理论,建立了密封环结构受力与变形的分析模型。采用圆环理论解析式和有限元法对密封环扭转变形进行了对比计算,分析了密封环的几何结构形状、几何结构尺寸和辅助密封圈的安放位置等因素对密封环扭转变形的影响规律。结果表明:采用理论解析法替代有限元法的计算方法是可行、有效的;复杂截面密封环的台阶长或宽各小于4mm时,均可直接忽略台阶对扭转变形的影响;辅助密封圈的安放位置和密封环结构形状对扭转变形量均具有重要影响;密封环尺寸在变化不大的前提下,其对扭转变形影响不大。研究结果完善了高压机械密封的设计理论与方法。

摘要：以水稻秸秆为原料,采用限氧裂解法制备了不同温度(100～700℃)的秸秆生物碳,用TG-DTG热重分析、CHNO元素分析、FTIR、BET-N2比表面及孔径分布等手段表征生物碳的组成与结构,研究生物碳吸附水中硝基苯、对硝基甲苯、萘、菲等有机污染物的性能及影响因素,探讨其作用机制及构-效关系,试图为高效利用废弃农业秸秆资源、制备廉价的有机物吸附材料提供理论依据.结果表明,水稻秸秆生物碳含有丰富的有机碳组分和无机矿物组分,随着裂解温度升高,生物碳中有机组分的含碳量逐渐升高、极性减弱、芳香性增强,而无机矿物组分的相对含量则不断增加;当裂解温度从300℃升至400℃时,比表面积突然增大(0.16→110m·2g-1)、微孔结构被打开,主要由于水稻秸秆中纤维素组分大量分解所致.水稻秸秆生物碳吸附有机污染物的主要介质为有机组分,等温吸附曲线符合Freundlich方程,回归参数N、logKf与生物碳的芳香性指数(H/C原子比)呈良好的线性关系;定量描述了分配作用和表面吸附作用的相对贡献.随碳化温度升高,等温吸附曲线由线性变为非线性,吸附机制从分配作用→分配作用+表面吸附作用→表面吸附作用;分配作用部分与有机污染物的logKow呈正相关,而表面吸附则与污染物的疏水性、分子尺寸及其与生物碳的极性匹配性有关.