摘要：为改善离心泵的噪声特性,该文基于鲨鱼背鳍的特殊结构设计了一种仿生叶片,并在三种流量工况下对仿生泵和原型泵的流场和声场进行数值模拟,以验证离心泵结构改进后的降噪效果。计算结果表明:仿生叶片对泵的外特性无明显影响,但可通过降低隔舌处的湍流脉动强度、缩小及控制流场中的涡结构尺度和分布范围以及抑制因动静干涉引起的剧烈压力脉动等因素的共同作用,降低离心泵内的噪声源强度,达到降噪目的;在三种流量工况下,压力脉动和声压级的特征频率均为叶频及其低阶倍频;在设计工况及大流量工况下,仿生叶片有效地抑制了隔舌处的压力脉动及总声压级,设计流量工况下的最大降噪可达6.72 dB;在小流量工况下,因内部流动复杂,仿生叶片对其无抑制作用。

摘要：为探究抓斗卸料过程中的逸尘机理,解决当前港口物料转运过程中存在粉尘外逸严重的难题,搭建抓斗卸料逸出气流在线测试实验平台。采用试验与数值计算相结合的方式,以典型主粮散体颗粒为卸料对象,基于气固两相流理论,探究卸料高度和卸料质量流量对料斗内逸出气流速度的影响映射耦合关系,结合粉尘颗粒逸出过程的运动特性和规律推导出粉尘逸出的临界粒径。结果表明:逸出气流速度峰值与卸料高度成正相关,同一卸料高度下,逸出气流峰值与质量流量成幂函数关系;基于粉体颗粒受力,推导出粉尘颗粒逸出的临界粒径计算公式,并验证公式的计算误差在11%以内;大豆、玉米和小麦卸料时,粉尘颗粒逸出的临界粒径范围分别为160.9~292.5,182.6~359.6,95.1~196.1μm。研究为抓斗式散粮卸料过程中的粉尘控制和抑尘装置设计提供理论支撑。

摘要：基于Weierstrass-Mandelbrot(W-M)分形函数开展三维粗糙结构面表征,讨论了W-M典型几何参数对三维曲面形态影响,分析确定对应于典型Barton节理JRC轮廓线的二维与三维W-M几何参数。基于自主设计结构面渗流测试系统,结合3D打印开展不同分形参数和开度的裂隙渗流试验,试验结果表明:随着水力梯度和粗糙度的增加,流体的流动表现出明显的非线性,Forchheimer方程的系数A与B都随着裂隙粗糙度的增加而增大,随着裂隙开度的增加而减小;随着裂隙粗糙度的增加,临界雷诺系数Rec趋于减小,说明流体流动趋于非达西流动。光滑表面流体的流场流速比较均匀;粗糙裂隙表面流场更加复杂,整个粗糙面上存在多个高流速区域和低流速区域。研究成果可为裂隙渗流特性研究提供了可靠的分析方法和模型。

摘要：以聚己内酯(PCL)为载体材料,阿司匹林(ASA)为待释放药物,提出一种PCL/ASA药物控释系统,以实现医工结合背景下药物控释系统的个性化定制及释药量的参数化调节。首先,基于菲克扩散定律建立了PCL/ASA药物控释系统的释药模型,以设计域平均浓度与目标浓度之差的最小值作为优化目标,采用拓扑优化方法对PCL/ASA药物控释系统的结构进行拓扑优化设计。其次,对所获得的拓扑优化结构进行几何重构,得到清晰的流道结构,并研究了不同药物储库形状和流道结构对瞬态释药性能的影响。最后,制备PCL/ASA药物控释系统并进行体外药物释放实验,验证了优化方法和模型的合理性。结果表明,几何重构方法可以很好地保留拓扑优化的流道结构,具备较高的可靠性。拓扑优化方法所获得的流道结构展现出较好的药物控释性能,药物释放趋势趋于零级释放。基于拓扑优化设计的PCL/ASA药物控释系统可以在35.03~43.86 mol/m3范围内实现ASA浓度的参数化调节,呈现出较好的释药量调节能力。该研究为医工结合背景下优化药物控释系统结构、实现按需给药提供了一种新的手段。

摘要：海岸带作为海陆缓冲地带,长久以来发挥着保护陆域免受海洋灾害影响的重要作用。在遭受灾害带来的外界干扰时(例如风暴、海平面上升、海岸线侵蚀等),海岸带系统具备抵抗、恢复及适应该负面影响的能力,这种与变化环境相适应的能力被称为海岸带韧性。然而人类文明发展以来,长期大规模的干扰活动削弱了海岸带韧性,破坏了海岸带动态演变过程中动力地貌的平衡。因此,本文从海岸带地貌演变的特征展开,总结现有的海岸带侵蚀机理研究成果,指出研究方法中存在的问题和不足,并对目前热点的海岸带韧性与灾后恢复机理研究进展进行梳理,同时结合近年来新兴研究方向指出现有研究内容的不足之处,最后展望了“海洋十年行动计划”背景下海岸带综合开发与管理的研究趋势。

摘要：耐药菌的出现极大地提高了临床发病率及死亡率,并对人们的生活及医疗系统造成了很大的冲击。耐药菌的快速变异和新抗菌药研发的滞后,迫切需要新的抗菌手段以应对上述问题。光热疗法(PTT)是一种将太阳能转换成热能(光热转换),提高局部温度,进而杀死细菌的新型抗菌技术。PTT具有独特的抗菌机制,产生耐药菌的可能性较低,在抗菌领域具有独特的优势。各种具有光热转换效果的纳米粒子以及基于此设计的纳米复合材料是PTT的关键。该文综述了近年来光热剂(PTAs)在抗菌领域的研究进展,总结了PTAs的种类及应用领域,对PTT抗菌发展存在的问题进行了分析,对未来研究的重点和方向进行了展望,以期对PTAs抗菌材料的研究提供新的思路。

摘要：针对轴流式水轮发电机组因联轴器偏角不对中引起的碰摩转子-转轮系统振动问题,基于修正的LuGre摩擦模型,该研究推导了联轴器不对中故障下转轮叶片碰摩力表达式。在此基础上,搭建了综合考虑不平衡磁拉力等外激励作用下系统动力学模型。采用数值方法研究了不对中角度对系统振动特性的影响,并结合Floquet理论分析了以转速为控制变量的系统周期解稳定性。结果表明,不对中的存在增大了系统发生失稳可能性,显著改变了系统动态特性。此外,不对中角度对转子与转轮振动响应的影响具有较大差异,随着不对中角度的增加,转轮振动变化明显且碰摩程度较为恶劣。该研究结果可为轴流式水轮发电机组安全运行及稳定性分析提供有益借鉴。

摘要：为解决煤矿巷道掘进过程中支护、铺网、钻孔及锚固等工序自动化水平低、难以高效协同等技术难题,基于TRIZ理论,开展全断面铺锚支机器人的结构创新设计。通过九屏分析法、功能模型图与因果轴分析得出现有铺锚支机器人效率不足的根本原因,并综合运用技术矛盾法、物理矛盾法以及76种标准解等方法,设计出新型全断面铺锚支机器人结构,进而通过ADAMS-AMESim联合仿真,开展其关键迈步式自移支架的机液耦合分析。结果表明:全断面铺锚支机器人具备迈步行走、铺网、支护、锚固、钻孔的平行作业;迈步式自移支架工作时推移缸的最大推架力为10940 N,最大拉架力为18510 N,实际位移与理想位移误差满足设计要求。

摘要：人兽共患病已引起社会和国家相关部门的高度重视。其中,新型冠状肺炎疫情公共卫生安全事件的暴发,进一步促使全国各地对活禽市场的管制日趋加强。黄羽肉鸡从活禽上市到冰鲜上市的转型已是大势所趋。基于此,黄羽肉鸡屠宰后的胴体正品率和美观度要求越来越高,如何减少黄羽肉鸡胴体损伤将是研究热点。诱发黄羽肉鸡屠宰后胴体损伤的因素除了与白羽肉鸡相似的诱因外,其警觉性、野性强等个性是主要原因。研究发现,争斗、啄羽或互相踩踏会引起胴体损伤,这与动物恐惧、焦虑和好斗性等密切相关。因此,本文就社会惊恐、社会等级和应激三个主要因素对诱发黄羽肉鸡胴体损伤的研究进展进行综述,并推测环境丰容为可行的改善措施,为推进黄羽肉鸡从活禽上市到冰鲜上市的转型提供理论依据。

摘要：试验旨在研究日粮中添加博落回提取物对脂多糖(LPS)刺激的肉仔鸡血浆抗氧化功能、免疫功能和肠道紧密连接蛋白基因表达量的影响。选用1日龄雄性AA肉仔鸡256只,采用2×2双因素试验设计,主因子分别为博落回添加水平(0、400 mg/kg)和免疫处理(注射生理盐水或LPS)。每个处理8个重复,每个重复8只鸡,试验期为21 d。结果显示:(1)LPS刺激使血浆总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性显著降低(P<0.05);而饲粮添加博落回提取物可显著提高血浆中GSH-Px和T-SOD的活性(P<0.05)。(2)博落回提取物可显著提高血浆中免疫球蛋白IgG水平,降低血浆中诱导性一氧化氮合酶(iNOS)活性(P<0.05)。(3)LPS刺激显著降低空肠紧密连接蛋白Occludin、ZO-1和ZO-2的mRNA表达量(P<0.05);而博落回提取物添加显著提高Claudin-3、Occludin和ZO-2的mRNA表达量(P<0.05)。综上,日粮添加400 mg/kg博落回提取物能够提高LPS刺激下肉仔鸡的抗氧化功能、免疫功能以及肠道屏障功能。