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波浪中并靠两船的水动力特性研究

波浪中并靠两船的水动力特性研究

作者：产斯志武汉理工大学

学位级别：硕士

近年来,国内外为发展深水高海况条件下具有综合保障功能的海上基地,提出了以半潜船为核心构建多浮体海上基地等方案。对于波浪条件下的多浮体海上基地,波浪运动、浮体运动和系泊响应的耦合作用可能诱发共振现象,从而加剧浮体的运动响应... 详细信息

近年来,国内外为发展深水高海况条件下具有综合保障功能的海上基地,提出了以半潜船为核心构建多浮体海上基地等方案。对于波浪条件下的多浮体海上基地,波浪运动、浮体运动和系泊响应的耦合作用可能诱发共振现象,从而加剧浮体的运动响应,严重时可能出现系缆绳的断裂和浮体间的碰撞等安全问题。因此准确地预报多浮体水动力干扰成为船舶工程界关注的热点之一。本文以波浪中并靠两船为对象,探寻浮体间水动力干扰的预报方法。论文首先以Wigley船型和长方体驳船并靠系统为研究对象,分别采用基于求解RANS（Reynolds-Averaged Navier-Stokes）方程的方法、未计及粘性修正的势流方法和计及粘性修正的势流方法对波浪中并靠两船的水动力干扰特性进行了数值模拟。通过数值和试验结果的对比分析对相关数值方法的有效性进行了验证,在此基础上总结了各方法的优缺点。而后,本文针对计及粘性修正的势流方法,探讨了船舯间距和浪向角对粘性修正系数的影响,结果表明船舯间距和浪向角在一定范围内对粘性修正系数的影响较小,并进一步探讨了船舯间距和浪向角对并靠两船受力特性的影响规律。最后,论文对DTMB5415旁靠半潜船的并靠系统展开了相关研究。首先结合RANS方法的计算结果和不同粘性修正系数下的势流方法计算结果,获取了粘性修正系数。基于该粘性修正系数,论文对DTMB5415旁靠半潜船系统的频域响应进行了计算,获得了两船的响应幅值算子、一阶波浪力和二阶定常力等水动力参数,发现在中低频区,并靠两船的相互干扰较为剧烈。在频域计算结果的基础上,进一步对计及系泊系统的并靠两船的时域响应展开了研究,预报了两船的运动响应、系缆绳张力和护舷压力,探讨了不同系泊方式和浪向角对并靠系统水动力性能的影响,研究结果表明本文采用的船-船-系泊系统耦合特性分析算法是合理的,可为后续研究以半潜船为核心构建的多浮体海上基地提供参考和依据。

关键词：并靠水动力干扰粘性修正系泊系统

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构建数字时代产业变革的工程生态

中国科学院院刊 2024年第6期39卷 1022-1031页

作者：许正中产健中共中央党校(国家行政学院)经济学教研部北京100091 中国科协创新战略研究院北京100038

数字文明时代,科技创新成为催生新质生产力、引领国际竞争力的必然选择,也是大国参与国际治理和重构国际秩序的重要政策工具,更是熨平经济周期波动、摆脱周期约束的重要法宝。以高水平科技创新和科技自立自强为重要成果体现的崛起模式,... 详细信息

数字文明时代,科技创新成为催生新质生产力、引领国际竞争力的必然选择,也是大国参与国际治理和重构国际秩序的重要政策工具,更是熨平经济周期波动、摆脱周期约束的重要法宝。以高水平科技创新和科技自立自强为重要成果体现的崛起模式,还能有力提升国际治理中国方案的可行性和认可度。与此同时,数字时代的科技创新越来越强调以工程化思维促进科学技术知识和产业的有机化合,工程生态范式提供了一个分析研究产业变革的演变过程及产业变革中的产业创新机制的全新框架,有助于我们理解产业变革的激励、创造新兴产业的机会、适应变革和转型,以及推动有关政策认识和政策制定的过程和机制,从而能加速数字时代的产业原创、产业衍生、产业升级。进入新时代,要进一步培育催生产业变革的工程生态新范式,不断孕育引领下一次科技革命和产业变革的新动能。

关键词：数字文明时代科技创新自立自强工程生态

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波转子的驱动力形成机理数值模拟研究

工程热物理学报 2024年第3期45卷 725-732页

作者：产世宁陈叶宇李凤超付超北京航空航天大学宁波创新研究院先进飞行器与空天动力创新研究中心宁波315800 中国航空发动机研究院北京101304 北京航空航天大学航空发动机研究院北京102206

自旋波转子用气流的驱动力维持转子旋转,能够显著简化波转子发动机系统结构、提高可靠性。通过数值模拟方法研究不同几何通道内部流动现象对切向驱动力的影响,解释波转子的驱动力形成机理。结果表明:弯曲几何通道中的激波/膨胀波在传播... 详细信息

自旋波转子用气流的驱动力维持转子旋转,能够显著简化波转子发动机系统结构、提高可靠性。通过数值模拟方法研究不同几何通道内部流动现象对切向驱动力的影响,解释波转子的驱动力形成机理。结果表明:弯曲几何通道中的激波/膨胀波在传播过程中,波面发生倾斜,导致每个通道上下壁面间存在压差,多个通道的正向压差累积最终形成正向驱动力,实现波转子自旋。

关键词：自旋波转子驱动力弯曲通道数值模拟

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地塞米松玻璃体内植入剂联合康柏西普治疗老年糖尿病性黄斑水肿的效果

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中国老年学杂志 2024年第14期 3427-3431页

作者：产竹林江彤彤王松安庆一一六医院眼科

目的探讨地塞米松玻璃体内植入剂(IDI)联合康柏西普治疗老年糖尿病性黄斑水肿(DME)的效果。方法前瞻性纳入104例(104眼)老年DME患者，按照随机信封法随机分为观察组(52例，52眼)和对照组(52例52眼)。对照组玻璃体内注射康柏西普眼用... 详细信息

目的探讨地塞米松玻璃体内植入剂(IDI)联合康柏西普治疗老年糖尿病性黄斑水肿(DME)的效果。方法前瞻性纳入104例(104眼)老年DME患者，按照随机信封法随机分为观察组(52例，52眼)和对照组(52例52眼)。对照组玻璃体内注射康柏西普眼用注射液治疗，观察组在对照组基础上联合IDI治疗；两组均治疗3个月。观察并比较两组治疗前、治疗后3个月黄斑体积、房水指标[房水血管内皮生长因子(VEGF)、基质细胞衍生因子(SDF)-1]、黄斑区椭圆体带完整性(中心凹椭圆体带不完整部分横断面长度),比较两组治疗前、治疗1、2、3个月黄斑中央视网膜厚度(CMT)、最佳矫正视力(BCVA)水平，观察两组治疗期间并发症发生情况。结果治疗3个月，两组黄斑体积较治疗前显著缩小，且观察组显著小于对照组(P0.05)。结论相较于康柏西普单药治疗，IDI联合康柏西普治疗老年DME效果更理想，能更好促进房水炎症减轻，更利于黄斑水肿、黄斑区椭圆体带整体性改善，患者视力显著提高，且不增加并发症风险，安全可靠。

关键词：糖尿病性黄斑水肿地塞米松玻璃体内植入剂康柏西普房水指标最佳矫正视力

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波转子长度-转速设计规律及其失效现象分析

推进技术 2024年

作者：李苏阳康宜勤邢菲产世宁厦门大学航空航天学院北京航空航天大学宁波创新研究院先进飞行器与空天动力创新研究中心

波转子的增压功能与叶轮机械相当，其优点之一是转速、转子离心负荷较低；而且在设计中增加转子通道的长度即可成反比地降低转速，但这种设计规律的有效性取决于它对流动现象的影响。为此，本文按照长度-转速规律设计一系列波转子方案... 详细信息

波转子的增压功能与叶轮机械相当，其优点之一是转速、转子离心负荷较低；而且在设计中增加转子通道的长度即可成反比地降低转速，但这种设计规律的有效性取决于它对流动现象的影响。为此，本文按照长度-转速规律设计一系列波转子方案，用数值模拟方法分析其流动现象。结果表明：在增加长度、同时成反比降低转速时，波转子的波系结构和压比均无显著变化，从而验证了长度-转速设计规律的原理；但本文发现长度增至基准方案的十六倍，波转子的1号、2号端口空气流速分别降低约一半，导致波转子排入燃烧室的工质全部是回流烟气，这种流动现象将造成波转子的功能失效。

关键词：波转子长度-转速设计回流烟气数值模拟失效现象压力波

钙肥配施生物质炭-铁锰复合材料对酸化水稻土中镉砷的钝化

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环境科学 2024年

作者：孙淇吴骥子吴秋产连斌袁峰赵科理浙江农林大学浙江省土壤污染生物修复重点实验室浙江农林大学环境与资源学院碳中和学院

由于大气氮、硫沉降的加剧和肥料的不合理施用，导致土壤酸化问题愈发严重；在重金属污染土壤中，酸化不仅会严重影响地力，还会使常规钝化修复材料(如生物质炭)的有效性和持续性受到影响．施用钙肥或可改善土壤酸化，同时缓解生物质炭... 详细信息

由于大气氮、硫沉降的加剧和肥料的不合理施用，导致土壤酸化问题愈发严重；在重金属污染土壤中，酸化不仅会严重影响地力，还会使常规钝化修复材料(如生物质炭)的有效性和持续性受到影响．施用钙肥或可改善土壤酸化，同时缓解生物质炭材料在土壤中的老化，提高其对复合污染土壤的修复能力，然而其影响机制尚不明确．基于此，选取铁锰氧化物(FM)与山核桃蒲生物质炭(BC)制备生物质炭-铁锰复合材料(BFM)，并对其进行模拟酸化，通过表征及水溶液吸附试验，探究酸化后材料理化性质及其吸附性能的变化；而后开展正交试验，探究酸化条件下BFM与钙肥配施对土壤pH和Cd、As有效性的影响并得到最佳配施方案．结果表明，BFM中BC和FM的最佳比例为7:3(质量比)，对Cd(Ⅱ)和As(Ⅲ)的去除率分别高达94.58%和97.14%，吸附容量为120.74 mg·g-1和129.29 mg·g-1(固液比1:500).酸化处理后BFM表面孔隙结构减少，官能团种类和数量变化，导致材料对水溶液中Cd(Ⅱ)和As(Ⅲ)的去除率分别下降73.97%～92.84%和73.56%～93.61%．钙肥与BFM配施能显著提高土壤pH，提升幅度为3.06%～　37.84%；对pH的提升效果随培养时间和酸化程度的增加而下降．与空白对照相比，配施使土壤有效态Cd含量显著降低了22.67%～97.78%；土壤有效态As含量总体较为稳定．对正交试验结果进行效应曲线分析可得，在酸化程度较弱(pH=5.6)的情况下，以2%添加量配合2%的硅钙肥和2%的钙镁磷肥共同施用对土壤Cd具有较好的钝化效果；在酸化程度较强(pH=4.0)的情况下，以2%添加量配合2%的硅钙肥共同施用对土壤As具有较好的钝化效果．综上所述，模拟酸化会影响BFM的吸附性能，钙肥与之配施后能够提高土壤pH，改善土壤酸化，同时缓解BFM在酸化土壤中的老化并改善其对重金属污染土壤的修复能力．

关键词：生物质炭老化土壤酸化钙肥镉(Cd) 砷(As)

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波转子内部烟气回流掺混现象的调节分析

推进技术 2024年

作者：吕秀文李苏阳产世宁富庆飞邢菲北京航空航天大学宇航学院厦门大学航空航天学院北京航空航天大学宁波创新研究院

波转子在航空发动机里可以替代压气机和涡轮，既可以运用非定常激波增压，提高发动机增压比、提升性能；也可以运用烟气回流现象，改善燃烧室进气条件，降低污染排放。为了分析波转子主动调节燃烧条件的可行性，本文将以调转速工况为基... 详细信息

波转子在航空发动机里可以替代压气机和涡轮，既可以运用非定常激波增压，提高发动机增压比、提升性能；也可以运用烟气回流现象，改善燃烧室进气条件，降低污染排放。为了分析波转子主动调节燃烧条件的可行性，本文将以调转速工况为基础，重点研究波转子转速工况与几何设计对烟气回流作用下的混气温度、掺混交界面位置的调节作用。结果表明：长细比的减小会让波转子2号端口混气温度升高、掺混交界面位置上移，而转速工况以及长细比不变时均不会产生这种单调的影响。与此同时，通道宽度越宽，空气占据面积越大，掺混越充分。调转速工况对掺混温度、掺混交界面位置改变最大，但转速小于等于0.85倍基准转速时开始发生倒流。

关键词：波转子烟气回流掺混温度掺混交界面主动调节数值模拟

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桥式起重机系统的传感故障容错控制研究

燕山大学学报 2024年第2期48卷 120-128,156页

作者：杨亚娜霍俊红产佳燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

针对欠驱动桥式吊车系统的小车位置传感器故障问题,设计了一种基于观测器的自适应容错控制算法。考虑小车位置传感器出现了大小和符号均未知的故障,为了实现系统稳定下的定点和防摆控制目标,提出了由基于K滤波器的观测器以消除未知传感... 详细信息

针对欠驱动桥式吊车系统的小车位置传感器故障问题,设计了一种基于观测器的自适应容错控制算法。考虑小车位置传感器出现了大小和符号均未知的故障,为了实现系统稳定下的定点和防摆控制目标,提出了由基于K滤波器的观测器以消除未知传感器故障的影响,同时引入Nussbaum增益来减轻故障未知符号的影响,二者共同组成自适应容错控制器使得桥式起重机可在传感器故障下依然实现控制目标。同时,基于李雅普诺夫稳定性理论,利用反步法证明了欠驱动桥式起重机系统的稳定性。最后,利用MATLAB验证了控制方案的可行性。

关键词：欠驱动桥式起重机传感器故障自适应容错控制 K滤波器

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泥岩碎屑作为路基填料的吸湿膨胀变形特性研究

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长江科学院院报 2024年

作者：李涵曾亚武汤禧龙产泉泉程树范武汉大学土木建筑工程学院武汉大学岩土与结构工程安全湖北省重点实验室湖北省路桥集团有限公司

为贯彻落实绿色发展理念，促进红层渣土资源再利用，本文以甘肃天水地区的红层泥岩碎屑为研究对象，开展了压实泥岩碎屑试样的侧限膨胀试验，建立了改进的H-A膨胀模型，获取了试样最终含水率随轴向压力变化的函数，绘制了试样压缩模量... 详细信息

为贯彻落实绿色发展理念，促进红层渣土资源再利用，本文以甘肃天水地区的红层泥岩碎屑为研究对象，开展了压实泥岩碎屑试样的侧限膨胀试验，建立了改进的H-A膨胀模型，获取了试样最终含水率随轴向压力变化的函数，绘制了试样压缩模量随含水率增大而劣化的曲线，并基于湿度场理论提出了一种分层模拟路基吸湿膨胀变形的数值计算方法。研究结果表明：①压实红层泥岩碎屑遇水仍具有较强的膨胀性，最大膨胀应力为120.0kPa，侧限膨胀率为0.163；②外加轴向压力从最大膨胀应力值降为0时，压实泥岩碎屑试样的最终含水率从20.6%升至40.0%、压缩模量从3605.8kPa降至34.1kPa；③分层确定填筑路基的湿胀系数方法，与不分层法计算相比，路基吸湿膨胀变形更大，用于工程设计更加保守和安全；④泥岩碎屑遇水产生超过相关规范要求的膨胀变形是其不宜直接作为路基填料使用的根本原因，掺入2%的水泥改性可有效解决以上问题。

关键词：路基工程泥岩碎屑吸湿膨胀湿度场理论分层模拟