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突扩式跌坎消力池体型优化数值模拟研究

突扩式跌坎消力池体型优化数值模拟研究

作者：孙明旭山东农业大学

学位级别：硕士

随着社会环保意识的提高,一种能够适用于高水头、大单宽且对环境友好的消能工——突扩式跌坎消力池应运而生。突扩与跌坎同时存在可以有效提高消力池的消能率并降低临底水力学指标,同时也会使消力池内的流场更为复杂,消力池底板流速分... 详细信息

随着社会环保意识的提高,一种能够适用于高水头、大单宽且对环境友好的消能工——突扩式跌坎消力池应运而生。突扩与跌坎同时存在可以有效提高消力池的消能率并降低临底水力学指标,同时也会使消力池内的流场更为复杂,消力池底板流速分布及压强分布特性发生变化,影响消力池乃至整个水利工程的安全稳定。本文采用模型试验、数值模拟及理论分析的方法研究了突扩式跌坎消力池不同体型参数下的水流流态、临底流速、时均动水压强及消能特性,在此基础上得出了较优的消力池体型参数,为工程中突扩式跌坎消力池的优化设计提供参考。主要研究成果如下:(1)初步拟定突扩比。运用动量定理及能量方程,推导出了突扩式跌坎消力池突扩比的计算公式,可供具体工程根据入池角度、跌坎高度、入池断面弗劳德数及上下游水位来初步计算突扩比。(2)基于数值模拟,得到不同突扩比、跌坎高度、入池角度体型参数条件下突扩式跌坎消力池内水流流态特性。以淹没底流为控制流态,确定了较优的体型参数范围,即突扩比在1.0～1.6之间,相对跌坎高度d/(35)H在0.065～0.13之间,入池角度不低于14°。(3)基于数值模拟,研究了消力池体型参数对消力池底板及边墙最大临底流速、临边墙流速、时均压强的影响。在保证流态稳定的前提下,以临底流速为控制条件,得到了较优的消力池体型参数,即突扩比为1.4,相对跌坎高度d/(35)H=0.13,入池角度在14°～16°之间;以时均压强为控制条件,得到了较优的消力池体型参数,即突扩比为1.6,相对跌坎高度d/(35)H为0.13,入池角度在14°～16°之间。(4)计算了不同体型参数下消力池的消能率,结果表明,突扩式跌坎消力池消能率基本在70%以上,消能效果较好,其中入池角度对消能率影响最为显著,其他体型参数则对其影响较小。综上,在保证淹没底流流态的基础上,综合考虑消力池底板水力学指标及消能率,最终得出了突扩式跌坎消力池较优的体型参数范围,即突扩比在1.4～1.6之间,相对跌坎高度d/(35)H=0.13,入池角度在14°～16°之间。

关键词：突扩式跌坎消力池数值模拟临底流速时均压强体型优化

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Co基钙钛矿氧化物阴极材料的性能研究

Co基钙钛矿氧化物阴极材料的性能研究

作者：孙明旭河南工业大学

学位级别：硕士

高技术产业、传统产业与区域经济三系统耦合协调度实证研究

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科技进步与对策 2017年第23期34卷 54-63页

作者：段婕孙明旭西北工业大学人文与经法学院陕西西安710072

研究高技术产业、传统产业与区域经济创新系统间的耦合作用机理是求解区域产业协调发展的基础。基于系统论视角,首先,构建三系统间耦合关系动态理论模型,分析该模型内涵、特点、运行内在动力及发展周期。同时,引入负熵流分别在封闭系统... 详细信息

研究高技术产业、传统产业与区域经济创新系统间的耦合作用机理是求解区域产业协调发展的基础。基于系统论视角,首先,构建三系统间耦合关系动态理论模型,分析该模型内涵、特点、运行内在动力及发展周期。同时,引入负熵流分别在封闭系统环境和开放系统环境下建立三系统间耦合系统模型;其次,运用主成分分析法筛选并建立三系统耦合评价指标体系,构建系统耦合度和耦合协调度模型,以陕西省为例实证测算高技术产业、传统产业与区域经济之间的耦合作用;最后,利用BP人工神经网络动态适应性对耦合系统动态影响因子进行实证分析,找出对高技术产业、传统产业与区域经济耦合系统具有重要影响的因素。

关键词：高技术产业传统产业因子贡献度耦合协调度

大张口状态颞下颌关节的生物力学研究和流行病学调查

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大张口状态颞下颌关节的生物力学研究和流行病学调查

作者：孙明旭青岛大学

学位级别：硕士

颞下颌关节紊乱病病因复杂,致病机制并不能被完全阐述清楚,一般认为关节结构的异常受力是导致关节盘移位、穿孔和髁突吸收的主要原因。有研究证明长期的大张口动作习惯可诱发TMD,但是因为个体的差异,正常人的最大张口度并不是恒定的,在3... 详细信息

颞下颌关节紊乱病病因复杂,致病机制并不能被完全阐述清楚,一般认为关节结构的异常受力是导致关节盘移位、穿孔和髁突吸收的主要原因。有研究证明长期的大张口动作习惯可诱发TMD,但是因为个体的差异,正常人的最大张口度并不是恒定的,在37mm-51mm之间,正常人最大张口时髁突相对于关节结节的位置也不是恒定的,大部分人最大张口时髁突位于关节结节的下方或或后下方,另一部分人最大张口时髁突会滑过关节结节,位于其前下方。对此两种不同状态国内外学者并没有过多关注。但是作者认为:两张不同的张口方式TMJ各结构的相对位置差异较大,关节盘等软组织所受牵拉程度不同,同样关节各结构的受力情况也必然不同,受力的差异可能会导致两种张口方式人群TMD患病率的差异。鉴于此,作者设计了大样本的流行病学调查,统计了人群中两种张口方式的分布比例,并比较分析两种大张口方式的TMD患病率,结果显示最大张口时髁突位于关节结节前下方的人群患病率远高于正常。鉴于上述研究结果,为进一步明确大张口对颞下颌关节紊乱病在生物力学方面的原因,作者设计运用有限元法分析大张口状态的生物力学特点。作者利用CBCT和MR的成像优点,协同多种建模软件运用图像配准技术,准确建立了包括关节盘、髁突和髁突软骨等组织的正常人最大张口位置的有限元模型,并精确模拟开颌肌肉肌力附着,分析了最大张口时颞下颌关节盘、髁突和髁突软骨的应力分布。第一部分大学新生大张口方式与颞下颌关节紊乱病的相关性研究[目的]调查大学新生颞下颌关节紊乱病的患病情况,探讨两种不同的大张口方式对颞下颌关节紊乱病(temporomandibular disorders,TMD)的影响。[方法]拍摄20名志愿者张口位关节侧位片,以此为标准,对检查者进行标准一致性检验。采用双盲法对中国海洋大学2625名本科新生进行颞下颌关节专项检查,结果用SPSS17.0进行统计学分析。[结果]全体2625新生,TMD患病率23.6%;大张口时髁突能够越过关节结节(半脱位)的有627人,占总人数的23.9%,其中TMD患病266人,患病率为42.4%;髁突不能越过关节结节(不脱位)的有1998人,占总人数的76.1%,TMD患病353人,患病率为17.7%,两组人群的TMD患病率差异有统计学意义(P<0.01)。[结论]大学新生大张口时半脱位人群TMD发病率明显的高于不脱位人群,并且远高于正常人群。提示大张口髁突在越过关节结节过程中可能会对关节结构产生过度刺激,诱发颞下颌关节紊乱病。第二部分大张口状态颞下颌关节的个性化有限元力学分析[目的]通过有限元法分析一位健康志愿者大张口状态颞下颌关节区的应力情况,旨在准确的明确关节区各结构的受力特点,进一步认识颞下颌关节紊乱病的致病机制。[方法]分别采集同一位志愿者最大张口时锥形束CT和MRI影像数据,提取CT影像的骨组织数据和MRI影像的关节盘等软组织数据,通过一系列软件经图像分割,配准、网格划分、材料赋值等步骤处理,建立最大张口状态颞下颌关节的有限元模型,并模拟此状态关节区的力学环境,分析关节盘、髁突软骨和髁突的应力情况。[结果]3种结构相比,关节盘产生各项应力均最大,髁突次之,髁突软骨应力最小。关节盘von mises应力最大处主要集中在关节盘的前外侧,最大值为0.8852Mpa。关节盘上下面的3种应力分布无明显差异。髁突和髁突软骨表面3种应力分布大致对应,但髁突软骨应力普遍小于髁突。[结论]本研究结果提示我们正常人大张口状态关节盘易产生应力集中,但是其应力远小于紧咬状态,不会因为应力过大而产生颞下颌关节病变,大张口状态诱发的颞下颌关节症状可能更多的因为关节盘等组织移位等引起;大张口状态时,髁突软骨在分散应力方面发挥重要作用。本方法可用于对TMD患者进行个性化的力学分析。

关键词：颞下颌关节紊乱病三维模型流行病学调查有限元分析大张口状态

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TiO2形貌控制制备及其F、Ag改性研究

TiO2形貌控制制备及其F、Ag改性研究

作者：孙明旭中国矿业大学

学位级别：硕士

纳米二氧化钛由于具有无毒、稳定的化学性能、良好的光催化性能以及成本较低等优点，成为被广泛应用的无机材料。本文采用溶剂热法制备球形、菱形和方形二氧化钛，以球形TiO2为改性的目标TiO2，NaF、AgNO3提供F-与银粒子进行表面改性... 详细信息

纳米二氧化钛由于具有无毒、稳定的化学性能、良好的光催化性能以及成本较低等优点，成为被广泛应用的无机材料。本文采用溶剂热法制备球形、菱形和方形二氧化钛，以球形TiO2为改性的目标TiO2，NaF、AgNO3提供F-与银粒子进行表面改性。利用SEM、TEM、XRD等方法表征样品的表面形貌、物相结构，通过光催化还原甲基橙溶液表征样品的催化性能。以钛酸异丙酯为钛源、异丙醇为溶剂、DETA为表面活性剂，制备的单分散TiO2微球，并探讨反应体系中钛源、有机溶剂、表面活性剂用量、反应时间、反应温度及煅烧温度对TiO2的影响，经过450℃煅烧后均为锐钛型。各因素的改变对微球尺寸、表面光滑度、光催化性能有一定影响，对球形形貌没有较大影响。以钛酸异丙酯为钛源制备的TiO2粒径更均匀，光催化性能更好;有机溶剂碳链越长越利于形成球形颗粒;溶剂热温度升高、时间延长，更有利于形成规整的球形，光催化性能增加;煅烧温度高于500℃后易出现金红石相，光催化效果降低。以钛酸四丁酯为钛源，甲酸、乙腈为溶剂，制备了菱形及方形TiO2片状颗粒，考察了钛源用量、有机溶剂配比、反应时间及反应温度对TiO2影响。钛源用量增加，TiO2产量增加，颗粒尺寸增大，团聚现象加重;当甲酸比例高于乙腈时，甲酸乙腈比为3:1时，制备出菱形颗粒，其他比例均为方形介晶质，甲酸比例低于乙腈时，形成方形纳米晶粒;随反应时间延长，TiO2由无规律分布到形成菱形并且尺寸逐渐变大;随反应温度升高，菱形颗粒逐渐形成而后转变为方形。菱形TiO2的光催化效果最差，方形效果最好。 NaF在酸性条下进行TiO2表面氟化，经过30W紫外灯照射后Ag粒子负载在TiO2表面。Ag粒子的沉积使球形特征几乎消失，表面氟化能够保护TiO2形貌;F、Ag的加入不会改变TiO2晶型结构，使样品在紫外光和太阳光下的光催化性能提高。

关键词：二氧化钛溶剂热法控制制备光催化性能沉积改性

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大型箱底液压强度试验装置结构系统研制

大型箱底液压强度试验装置结构系统研制

作者：孙明旭哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

我国研制的新一代火箭,其最大直径达到了5m,采用大推力发动机及一系列先进技术,使运载能力得到了大幅度提升。贮箱作为运载火箭的核心部件,其安全性关系着整个火箭的发射成败。原来用于火箭制造生产的大量大型非标专业设备大都是上个世... 详细信息

我国研制的新一代火箭,其最大直径达到了5m,采用大推力发动机及一系列先进技术,使运载能力得到了大幅度提升。贮箱作为运载火箭的核心部件,其安全性关系着整个火箭的发射成败。原来用于火箭制造生产的大量大型非标专业设备大都是上个世纪60年代设计而成的,液压气密试验装备的试验能力有限,只能支持芯级直径2.25m和3.35m的箱底的检测。而新型运载火箭贮箱箱底直径达到了5m,原有设备无法满足新产品试验要求。本课题研究的大型箱底液压强度试验装置,是贮箱制造过程中必不可少的大型工艺装备。本文通过分析5m运载火箭贮箱箱底的产品参数和工艺特征,依据新产品试验的工艺要求,确定了液压强度试验装置总体设计方案。该试验装置在传统试验装置的基础上,采用大型设备完成对5m箱底的固定,密封和支撑,通过接口连接液压强度试验台,完成对5m箱底的液压强度试验检测。本文依据大型箱底液压强度试验装置的总体方案,对整个试验装置的结构及系统进行了设计分析。对设备夹具的固定、密封等结构部分进行详细的设计和计算,运用有限元分析软件对大型设备部分在试验状态下的变形情况和受力情况进行模拟与分析,并对其主要部件进行模拟分析,所得模拟结果证明大型设备及其主要部件均满足设计要求。最后,本文依据5m箱底的试验技术要求来检验试验装置的试验能力,对所研制大型箱底液压强度试验装置进行了分段压力试验和液压强度试验,试验实测数据经与设计参数比对,满足技术参数的要求。证明大型箱底液压强度试验装置机械系统的设计合理可行,能满足产品试验要求。

关键词： 5m箱底大型设备液压强度试验模拟分析

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宽粘度流体在并联管组中支路偏差特性研究

宽粘度流体在并联管组中支路偏差特性研究

作者：孙明旭河北科技大学

学位级别：硕士

太阳能的热利用是实现“双碳”目标的一种途径,其中熔盐储热技术能够完成能量利用的时空转化,在太阳能热利用技术领域得到广泛利用。为了提高用能总量,常采用并联管组对太阳能进行吸收,管组内工质的流动分布特性对系统的安全运行至关重... 详细信息

太阳能的热利用是实现“双碳”目标的一种途径,其中熔盐储热技术能够完成能量利用的时空转化,在太阳能热利用技术领域得到广泛利用。为了提高用能总量,常采用并联管组对太阳能进行吸收,管组内工质的流动分布特性对系统的安全运行至关重要,且粘度随温度变化明显的工质尤为突出。为此,本文以某纺织行业储能换热系统中的小型翅片式熔盐-空气换热器并联管组和宽粘度流体作为研究对象,采用流体网络理论和数值模拟方法分别研究了粘度、流速和并联管组结构参数对内部的阻力损失和流体分布特征,从而总结并联管组支路偏差特性,具体研究如下:首先,根据换热器设计原理构建出并联管组物理模型,利用流体网络理论对该模型阻力损失进行研究,研究表明:保持并联管组结构参数不变,增大粘度和降低流速能够降低流体雷诺数,工质在并联管组的流动阻力损失减小;保持粘度和入口流速不变,高集箱截面比Z和较小支管直径D会增大工质阻力损失;集箱顺流布置方式比集箱逆流布置方式的阻力损失小。其次,基于CFD软件构建并联管组数值计算模型,研究了宽粘度流体流速、粘度和并联管组结构对内部的阻力损失和流体分布特征规律,研究表明:1)粘度从0.001 5 Pa·s到0.01 Pa·s,最大支路阻力损失从870.706 Pa减小到760.710 Pa;2)当流速从1.0 m/s到7.5 m/s,最大支路阻力损失从38.092 Pa增加到1 571.784 Pa;3)当支管直径从22.5 mm到29.0 mm,最大支路阻力损失从39.618 Pa增加到46.546Pa;4)当集箱截面比Z从7.50到8.25,最大支路阻力损失1 300.733 Pa增加到1635.015 Pa;5)入口流速为5.0 m/s,当集箱布置方式从逆流转为顺流时,最大阻力损失从1 522.946 Pa减小到1 300.733 Pa。降低流速、增大粘度、采用适当小支管直径、选用高截面比和顺流布置集箱,可使流体在并联管组内流量不均匀系数接近于1,可有效改善管组内流体分布不均现象。最后,对比分析了数值模拟与流体网络理论计算结果,发现两者阻力损失之间误差高达15%-32%。因此,提出了涡流区阻力系数α修正流体网络理论计算的方法,通过最小二乘法拟合出α的取值范围为1.15-1.37,校核误差在5%以内。

关键词：宽粘度流体并联管组阻力损失流体分布不均匀系数

SII、NLR、IL-6等免疫炎症指数与肿瘤组织Ki67指数在原发性肝癌治疗预后相关性分析

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SII、NLR、IL-6等免疫炎症指数与肿瘤组织Ki67指数在原发性肝癌治...

作者：孙明旭大连医科大学

学位级别：硕士

GVC视角下我国民用航空制造业产业升级动因及影响因素研究

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科技进步与对策 2016年第24期33卷 67-71页

作者：段婕孙明旭西北工业大学西部产业经济研究所西北工业大学人文与经法学院陕西西安710072

我国民用航空制造业正处于全球产业竞争格局大调整、大变革和大发展的历史时期。基于全球价值链理论,分析了我国民用航空制造业产业链升级动因,构建了非平衡面板数据模型,对我国18个省际面板数据进行实证分析,找出了影响我国民用航空制... 详细信息

我国民用航空制造业正处于全球产业竞争格局大调整、大变革和大发展的历史时期。基于全球价值链理论,分析了我国民用航空制造业产业链升级动因,构建了非平衡面板数据模型,对我国18个省际面板数据进行实证分析,找出了影响我国民用航空制造业产业升级的关键因素,可为我国民用航空制造业产业发展提供理论依据。

关键词：全球价值链民用航空制造业产业升级影响因素