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基于动态近似模型的双尾散货船水动力性能优化

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武汉理工大学学报 2024年第4期46卷 97-102页

作者：袁方瑜常海超刘祖源冯佰威詹成胜武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063

参数化建模与CFD仿真技术相结合开展船舶水动力性能优化是目前船型优化走向工程实际应用的重要途经。作者以13 000 t双尾散货船为例,在CAESES软件中构建其全参数化模型,同时采用动态近似模型方法构建总阻力和伴流均匀度近似模型,将总阻... 详细信息

参数化建模与CFD仿真技术相结合开展船舶水动力性能优化是目前船型优化走向工程实际应用的重要途经。作者以13 000 t双尾散货船为例,在CAESES软件中构建其全参数化模型,同时采用动态近似模型方法构建总阻力和伴流均匀度近似模型,将总阻力及伴流均匀度作为优化目标,利用NSGA-Ⅱ优化算法进行优化,得到Pareto解集。优化后的双尾船型在伴流均匀度降低的基础上,阻力性能得到明显改善。

关键词：动态近似模型双尾散货船参数化建模多目标优化总阻力伴流均匀度

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低共熔溶剂分离煤基液体中吲哚的研究

低共熔溶剂分离煤基液体中吲哚的研究

作者：刘祖源武汉科技大学

学位级别：硕士

煤焦油是煤基液体中重要的组成部分,针对煤焦油中高附加值组分的深加工与精细化学品的分离愈发受到人们的关注。其中,吲哚作为煤焦油洗油馏分中的精细化工组分,直接从洗油中萃取分离具有巨大的经济实用价值。然而,传统吲哚萃取方法存在... 详细信息

煤焦油是煤基液体中重要的组成部分,针对煤焦油中高附加值组分的深加工与精细化学品的分离愈发受到人们的关注。其中,吲哚作为煤焦油洗油馏分中的精细化工组分,直接从洗油中萃取分离具有巨大的经济实用价值。然而,传统吲哚萃取方法存在能耗高,污染大,工艺复杂等问题限制了大规模工业化发展。因此,寻找绿色高效,经济便利的吲哚萃取提纯方法逐渐成为学者们研究的焦点。本文针对吲哚的深度提取与纯化,使用各种氢键受体和低共熔溶剂作为萃取剂分别进行萃取分离,保证高萃取效率的前提下进行吲哚的反萃取提纯流程设计,最终得到高纯度的吲哚样品。本文主要工作与结论如下:首先,针对吲哚作为氢键供体与氢键受体结合方面,进行氢键受体型萃取剂筛选和条件参数优化。结果表明,所研究的氢键受体型萃取剂中萃取效果最好的为TEAC,在萃取时间30min,反应温度30℃,TEAC与吲哚的摩尔比1:1作为最佳萃取条件下,吲哚浓度40g/L的模型洗油可达到的最高吲哚萃取效率为89.23%,吲哚的分配系数达39.58,萃取后吲哚浓度低至4.88g/L。乙醚反萃取后,再生循环4次,TEAC萃取剂性能最高仍有87.04%,通过红外谱图验证了循环使用的萃取剂性质未变。其次,合成了一系列具有一定萃取效力的低共熔溶剂,针对吲哚直接被低共熔溶剂萃取方面,进行低共熔溶剂型萃取剂筛选和条件参数优化。结果表明,所研究的低共熔溶剂型萃取剂中萃取效果最好的为TEAC/2Ts OH,在萃取时间30min,反应温度60℃,TEAC/2Ts OH与模型油质量比1:2作为最佳萃取条件下,吲哚浓度40g/L的模型洗油可达到的最高吲哚萃取率为97.15%,吲哚的分配系数达131.86,萃取后吲哚浓度低至0.98g/L。其中,当含水量过高(>60wt%)时,低共熔溶剂萃取效率几乎消失。使用水反萃取后,再生循环4次,TEAC/2Ts OH萃取剂性能最高仍有95.19%,通过红外谱图验证了循环使用的萃取剂性质未变。同时,使用各种表征手段针对各种萃取剂分离吲哚的机理进行探究。结果表明,核磁氢谱验证了低共熔溶剂萃取剂成功合成;红外光谱验证了不同类型的萃取剂与吲哚模型油之间均产生了氢键作用,基于氢键作用,推动了吲哚从洗油中分离。最后,使用最优萃取剂在最适宜条件下,通过正己烷洗涤,乙醚反萃取,硫酸氢铵洗涤得到提纯后的精制吲哚,并通过红外光谱进行了验证。结果表明,TEAC提纯吲哚的收率为70.62%,纯度为96.23%;TEAC/2Ts OH提纯吲哚的产率为82.45%,纯度为98.49%。

关键词：煤焦油洗油吲哚低共熔溶剂萃取分离提纯

不同航速下螺旋桨对船舶操纵水动力的影响研究

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海洋工程 2023年

作者：谭康力谢伟刘祖源解学参王五桂刘强武汉理工大学船海与能源动力工程学院中国舰船研究设计中心

通过数学模型进行船舶操纵性预报是常用的方法，以往的约束模试验通常仅在设计航速下进行，且MMG船舶操纵运动模型通常认为螺旋桨对船舶操纵水动力的影响可以忽略。但船舶在实际操纵运动的过程中航速会发生很大变化，螺旋桨对船舶操纵... 详细信息

通过数学模型进行船舶操纵性预报是常用的方法，以往的约束模试验通常仅在设计航速下进行，且MMG船舶操纵运动模型通常认为螺旋桨对船舶操纵水动力的影响可以忽略。但船舶在实际操纵运动的过程中航速会发生很大变化，螺旋桨对船舶操纵水动力的影响可能变得不可忽略，因此有必要开展相关船舶操纵水动力的研究。以KVLCC2为研究对象，对其裸船体、船—舵、船—桨和船—桨—舵系统分别进行了不同航速下的约束模试验数值模拟，研究了不同航速下螺旋桨对船舶操纵水动力的影响。研究结果表明，螺旋桨对船舶操纵水动力的影响不可忽略，该影响随着船舶航速的减小而增大，但舵的存在会减弱其影响；螺旋桨对舵效有着较大影响，该影响随着船舶航速的减小也会明显增大。因此在进行船舶操纵性研究时，有必要进行非设计航速下的相关约束模试验。

关键词：约束模试验不同航速螺旋桨影响船舶操纵设计航速船—桨—舵系统

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石油化工门刚仓库砌体外围护墙设计探究

天津化工 2022年第4期36卷 136-138页

作者：刘祖源天津渤化工程有限公司天津300193

随着石油化工企业对于防火防爆标准的不断提高,以砌体作为外围护墙的门式刚架结构得到了广泛的应用,外围护墙的稳定和安全与主体结构的工程质量密切相关,提高砌体外围护墙的设计水平意义重大。本文以规范为依托,举实例分析了砌体外围护... 详细信息

随着石油化工企业对于防火防爆标准的不断提高,以砌体作为外围护墙的门式刚架结构得到了广泛的应用,外围护墙的稳定和安全与主体结构的工程质量密切相关,提高砌体外围护墙的设计水平意义重大。本文以规范为依托,举实例分析了砌体外围护墙门式刚架的设计方法,提出了一种柔性连接的实用方法,并提出了设计意见和建议,供大家参考。

关键词：砌块外围护墙石油化工门式刚架稳定性设计

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石油化工钢结构厂房抗震设计

天津化工 2022年第3期36卷 93-96页

作者：刘祖源天津渤化工程有限公司天津300193

钢结构厂房以其设计灵活,施工速度快,工期短,造价低的优势越来越多地应用于石油化工建筑领域,尤其是应用在一些大跨度大开间的结构上,并逐渐取代钢筋混凝土厂房成为主要结构形式。本文从石油化工钢结构厂房的优点和不足出发,分析并探讨... 详细信息

钢结构厂房以其设计灵活,施工速度快,工期短,造价低的优势越来越多地应用于石油化工建筑领域,尤其是应用在一些大跨度大开间的结构上,并逐渐取代钢筋混凝土厂房成为主要结构形式。本文从石油化工钢结构厂房的优点和不足出发,分析并探讨了石油化工钢结构厂房抗震设计的必要性和基本方法,并给出了石油化工厂房抗震性能化的设计方法和步骤。

关键词：钢结构厂房石油化工抗震性能化设计步骤防震设计

工匠精神视阈下高职学生党员理想信念教育研究

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中国科技期刊数据库科研 2023年第12期 63-65页

作者：刘祖源江西机电职业技术学院江西南昌330013

工匠精神对高职学生的理想信念教育提出了新要求,同时也提供了教育的新思路和新角度,两者之间具有内在统一的耦合性。就现状而言,学生党员理想信念教育存在教育合力不足、思政工作人员思想意识薄弱、学生对理想信念的“知行堕距”等问... 详细信息

工匠精神对高职学生的理想信念教育提出了新要求,同时也提供了教育的新思路和新角度,两者之间具有内在统一的耦合性。就现状而言,学生党员理想信念教育存在教育合力不足、思政工作人员思想意识薄弱、学生对理想信念的“知行堕距”等问题。基于此,本文拟探讨工匠精神视阈下高职学生党员理想信念教育存在的问题以及解决办法。

关键词：工匠精神高职教育党员理想信念教育

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自适应采样方法在船型优化中的应用

上海交通大学学报 2022年第7期56卷 937-943页

作者：欧阳旭宇常海超刘祖源冯佰威詹成胜程细得武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063

为了解决船型优化中仿真计算复杂耗时的问题,基于自适应采样的近似模型技术的应用日益广泛.基于Kriging近似模型和留一法误差,发展了一种基于均匀设计的最大熵自适应采样方法.通过与基于增量拉丁超立方方法进行对比,所提方法得到的自适... 详细信息

为了解决船型优化中仿真计算复杂耗时的问题,基于自适应采样的近似模型技术的应用日益广泛.基于Kriging近似模型和留一法误差,发展了一种基于均匀设计的最大熵自适应采样方法.通过与基于增量拉丁超立方方法进行对比,所提方法得到的自适应样本分布更加均匀,并且其全局近似模型精度更高.将所提方法应用于S60的船型优化中,很好地验证了该方法的有效性.

关键词：船型优化自适应采样均匀设计最大熵采样

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公共服务质量监测的新理念、新技术和新举措

中国质量 2022年第8期 41-46页

作者：李高帅刘祖源中国质量协会

为了有效开展质量提升行动,全面建设人民满意的服务型政府,提高人民群众的获得感、幸福感和安全感,多地政府陆续开展了服务质量监测工作,中国质量协会近几年参与了部分政府服务质量监测及质量提升工作,形成多项研究成果。部分成果和观...

为了有效开展质量提升行动,全面建设人民满意的服务型政府,提高人民群众的获得感、幸福感和安全感,多地政府陆续开展了服务质量监测工作,中国质量协会近几年参与了部分政府服务质量监测及质量提升工作,形成多项研究成果。部分成果和观点在此分享,期待和更多人士沟通交流。——编者

关键词：

基于高精度Boussinesq方程的三维浅水晃荡数值研究

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上海交通大学学报 2021年第5期55卷 521-526页

作者：袁心怡苏焱刘祖源武汉理工大学交通学院武汉430063

基于高精度速度势型布西内斯克(Boussinesq)方程对三维液舱内的浅水晃荡现象进行模拟.研究在势流理论框架下进行,总的速度势被分成了两个部分:一部分是在流域内满足拉普拉斯方程且在边界处满足不可穿透条件的特解,而另一部分将由Boussin... 详细信息

基于高精度速度势型布西内斯克(Boussinesq)方程对三维液舱内的浅水晃荡现象进行模拟.研究在势流理论框架下进行,总的速度势被分成了两个部分:一部分是在流域内满足拉普拉斯方程且在边界处满足不可穿透条件的特解,而另一部分将由Boussinesq模型求解.数值计算过程中,空间导数离散采用有限差分法,时间步进采用四阶龙格库塔法.首先将三维液舱的长宽比设置为远小于1以模拟二维液舱情况,并与文献的结果对比,验证了数值模型的有效性.三维工况中,各个外部激励频率下,观察到了4种不同的晃荡运动形式,同时在自由面上会观察到相应数量的行进波.此外,讨论了外部激励频率和耦合激励形式对于液舱内晃荡运动形式的影响.

关键词：布西内斯克方程有限差分法势流理论晃荡浅水