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F-76柴油及其生物替代燃料的骨架反应机理构建与应用研究

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F-76柴油及其生物替代燃料的骨架反应机理构建与应用研究

作者：周航重庆交通大学

学位级别：硕士

基于流体力学和反应动力学的燃烧过程数值模拟对柴油发动机的设计优化和污染物排放研究起着至关重要的作用。因此,有必要建立柴油的化学反应机理,通过燃烧数值模拟来实现燃料燃烧效率的提高和污染物排放的降低。柴油成分涵盖上百种碳氢... 详细信息

基于流体力学和反应动力学的燃烧过程数值模拟对柴油发动机的设计优化和污染物排放研究起着至关重要的作用。因此,有必要建立柴油的化学反应机理,通过燃烧数值模拟来实现燃料燃烧效率的提高和污染物排放的降低。柴油成分涵盖上百种碳氢化合物,在目前条件下几乎不可能构建出所有组分的详细反应机理,采用模型燃料方法成为一种有效的解决手段。然而,现有燃油的模型燃料研究主要是构建详细反应机理再进行机理简化处理,其机理尺寸仍偏大。此外,燃烧产物中包含多环芳烃(PAHs)的机理构建及其特性研究也及其缺乏。这都严重限制了柴油内燃机的数值模拟研究。因此,本文选择F-76柴油及其生物替代燃料HRD-76作为研究对象,提出新颖的方法为其构建出结构紧凑、高精度且包含PAHs机理的骨架机理,并以此开展内燃机燃烧特性和PAHs排放规律研究。首先,选取正十六烷、2,6,10-三甲基十二烷和正丁苯作为基础燃料,通过匹配两种燃料的核心官能团,获得两种燃料的模型燃料配比。然后基于提出的新颖的骨架机理构建方法,为三种基础燃料发展了高度简化的骨架机理。最后,将基础组分的骨架机理以及PAHs简化机理耦合,得到包含PAHs在内的163个组分和654步基元反应的可同时适用于F-76和HRD-76模型燃料的三组分耦合骨架机理。通过实验数据如着火延迟时间、组分氧化浓度、层流火焰速度等关键指标对模型燃料和发展的骨架机理进行了充分的验证,证明了发展的模型燃料及机理的可靠性。随后,将获得的燃料机理导入定容燃烧弹模型中,验证了构建的耦合骨架机理在计算流体动力学(CFD)应用中的可靠性以及喷雾燃烧模拟的关键子模型和参数设置。基于上述研究,然后开展了柴油发动机燃烧特性和排放性能的数值模拟研究,结果表明F-76燃料在相同工况下产生苯(A1)、萘(A2)和菲(A3)的摩尔质量较HRD-76燃料更大,而HRD-76燃料则表现出较早生成芘(A4)的特性。同时,F-76燃料在上止点后3°时刻存在滞燃现象,释放的热量小于HRD-76。此外,发现进气温度与缸内温度及A1密度之间存在正向关联关系。在相同进气压力下,F-76燃料的缸内温度低于HRD-76燃料,温度扩散较慢,但生成PAHs密度更大。本研究有效揭示了F-76柴油及其替代燃料HRD-76在内燃机中的燃烧特性及排放规律,能指导相关工艺的优化和高效、清洁燃烧内燃机的研发。提出的新型骨架机理方法为大分子碳氢燃料的紧凑、高精度的机理构建提供了新的思路。

关键词：模型燃料骨架机理多环芳烃柴油发动机数值模拟

乡村振兴背景下JX农商银行普惠金融服务创新研究

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乡村振兴背景下JX农商银行普惠金融服务创新研究

作者：周航南昌大学

学位级别：硕士

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密闭式贮脂腔数字化加注系统开发

密闭式贮脂腔数字化加注系统开发

作者：周航北方工业大学

学位级别：硕士

随着制造技术与材料技术的进步,轴承的振动和摩擦力矩性能往往取决于润滑剂的性能。现阶段,将润滑脂贮存在贮脂腔中时,主要通过手动加注方式,存在推注过程不稳定、注脂量偏差大、润滑脂注入形态差异大、效率低等不足,既浪费润滑脂,又影... 详细信息

随着制造技术与材料技术的进步,轴承的振动和摩擦力矩性能往往取决于润滑剂的性能。现阶段,将润滑脂贮存在贮脂腔中时,主要通过手动加注方式,存在推注过程不稳定、注脂量偏差大、润滑脂注入形态差异大、效率低等不足,既浪费润滑脂,又影响后期润滑脂的均匀释放和使用效果。本文面向航天产品的生产需求,开发了一套密闭式贮脂腔数字化加注系统。主要研究内容及结论如下:(1)根据数字化加注系统的功能需求,完成密闭式贮脂腔自动注脂机的机械设计,包括双工位力反馈注脂推进机构、满足贮脂腔产品移动运送需求的龙门式三轴机械夹爪机构、双层贮脂腔自动仓储机构、称重检测机构、注脂机一体化控制柜和人机交互外观等。(2)完成了数字化注脂机控制系统的“运动控制器+计算机”的总体架构和控制柜布局设计,运动控制器负责注脂机的数字化位置控制,计算机作为上位机负责人机交互、生产数据管理、多路力传感器信号采集等功能。设计了全自动密闭式贮脂腔数字化加注工艺流程,并通过加注试验获得不同规格产品的加注工艺参数。基于WIN10操作系统,开发了自动注脂机的数据库和应用软件系统,包括自动注脂、手动注脂、数据管理、参数设置等功能模块,实现了注脂生产过程的自动化、数字化。(3)完成了密闭式贮脂腔自动注脂机的样机调试,对推注速度、注脂量等参数精度进行了测试,在此基础进行了贮脂腔加注工艺试验,研究了推注速度、温度等因素对注脂压力的影响。结果表明:密闭式贮脂腔数字化加注系统能满足不同贮脂腔的自动注脂需求。在自动注脂的情况下,贮脂腔数字化加注系统注脂速度精度优于±5%,注脂量精度优于±0.1g。相同条件下,在温度一定时,注脂速度越大,注脂压力越大;在注脂速度一定时,温度越低,注脂压力越大。本文开发的数字注脂系统已应用于航天产品实际生产中,不仅解放了人力,而且提高加注合格率和产品稳定性。

关键词：密闭式贮脂腔自动注脂润滑脂推注加注系统

利用挤压机作为生化反应器提取海藻酸钠的研究

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利用挤压机作为生化反应器提取海藻酸钠的研究

作者：周航沈阳师范大学

学位级别：硕士

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基于深度学习的火灾检测和烟气扩散预测研究

基于深度学习的火灾检测和烟气扩散预测研究

作者：周航北京化工大学

学位级别：硕士

日益增长的火灾事故会对社会造成严重危害,而火灾事故的事前预警和事中应急处置是降低火灾严重程度的重要工作。传统火灾检测方法误检率高、抗干扰性差,无法满足火灾实时检测需求。其次,火场烟气是主要的致死因素,同时也是应急救援的最... 详细信息

日益增长的火灾事故会对社会造成严重危害,而火灾事故的事前预警和事中应急处置是降低火灾严重程度的重要工作。传统火灾检测方法误检率高、抗干扰性差,无法满足火灾实时检测需求。其次,火场烟气是主要的致死因素,同时也是应急救援的最大阻碍。考虑到火场环境的复杂性,本研究基于深度学习开展火灾图像识别研究和火灾烟雾预测研究,实现事前火灾监控报警和事中火灾烟气扩散预测。本研究首先通过自主收集火焰烟雾数据集,对现有八类基于卷积神经网络的视觉火灾检测方法进行比较。结果表明,YOLOv5s模型具有更高的平均精度和响应速度;据此,对YOLOv5s模型进一步优化,引入CBAM、使用Bi FPN替换PANet加强特征提取网络、转置卷积替换最近邻插值,并采用三类轻量化网络Mobile Net V3、Shuffle Net V2、Ghost Net对YOLOv5s模型进行了轻量化处理。验证结果表明,改进后的YOLOv5s模型平均精度达到82.1%,参数量为5.9 M,计算量为8.1 GFLOPs。最后,基于以上改进,本研究面向应急工况,提出了单目和双目检测网络,测试结果表明该网络具有更强的鲁棒性,满足火灾检测需求,对下一步研究火灾烟气扩散预测具有重要意义。为掌握事中火场烟气扩散范围,本研究利用深度学习方法学习烟气扩散特征,实现对数值模拟烟气温度场的实时预测。首先,考虑到事故场景复杂性,以简单隧道事故火灾为对象,验证深度学习模型对烟气温度场预测的可靠性。综合火源位置、纵向通风风速、火源热释放速率三个条件设置36组480 s火灾模拟工况,构建17280张烟气温度场数据库。之后,以隧道中段、热释放速率为5 MW、无风工况为基准,验证了Si LU激活函数在训练神经网络时具有更好的非线性表达能力和稳定性。据此,基于烟气温度场数据库,构建了融合Si LU激活函数的U-Net卷积神经网络,以实现对隧道火灾烟气扩散过程的预测。结果表明,不同工况条件下,U-Net模型的火灾温度场预测准确率达到90%。在此基础上,将所建的U-Net神经网络模型应用于某储罐区的火灾事故烟气扩散预测,预测结果显示该模型可以有效预测烟气扩散范围,为该储罐区火灾事故应急救援提供一定技术支持。

关键词：深度学习火灾检测 CFD 烟气扩散预测

5E教学模式在高中物理实验教学中的应用研究

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5E教学模式在高中物理实验教学中的应用研究

作者：周航牡丹江师范学院

学位级别：硕士

随着时代进步,科学技术的快速发展对我国教育系统提出了更高的要求,特别是社会对人才培养和输送方面的期待日益增长,为此,教育部在2020年5月印发的《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称新课标)中提出落实学生的物理... 详细信息

随着时代进步,科学技术的快速发展对我国教育系统提出了更高的要求,特别是社会对人才培养和输送方面的期待日益增长,为此,教育部在2020年5月印发的《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称新课标)中提出落实学生的物理核心素养的课程实施要求,文件中强调教学应引导学生理解物理学的本质,整体认识自然界,形成科学思维习惯,增强科学探究能力和解决实际问题的能力。因此,有着独特优势的高中物理实验课堂,在促进学生有效掌握物理知识与技能、提升实践探究能力以及培养物理学科核心素养等方面表现卓越,应尽早地加入到课程改革的队伍中来。而近几年才在国内发展起来的基于建构主义理论下的5E教学模式包含吸引环节(engagement)、探究环节(exploration)、解释环节(explanation)、迁移环节(elaboration)、评价环节(evaluation),这五个环节环环相扣、层层递进,能较好地激发学生对物理学习的兴趣,培养学生的动手操作能力、创新意识和探究能力,提升学生的物理科学素养,这与物理实验教学的特点有着极高的契合度。因此,本论文提出将5E教学模式应用于高中物理实验教学中,以期为一线物理教师在物理实验教学中提供一种可以借鉴的方法与思路。本研究通过文献研究法、调查法、实验研究法、课例研究法,对5E教学模式的应用进行探究。采用5E教学模式进行高中物理实验教学,设计好基于5E教学模式的高中物理实验教学案例与实践。论文共包括六个部分:第一部分阐述了本论文的研究背景、现状、方法、内容、目的及意义;第二部分是包括相关概念的界定以及阐述支撑本论文的理论基础;第三部分是针对物理实验课的现状及问题对学生进行问卷调查、对物理教师进行访谈,在此基础上,对5E教学模式应用于高中物理实验课堂做可行性分析;第四部分是对5E教学模式下的学生、教师、教学内容等教学要素进行分析、提出了5E教学模式运用的五大原则、结合5E教学模式的五个教学环节设计,提出5E教学模式应用于物理实验教学的具体策略;第五部分是通过对上述的分析,设计好基于5E教学模式的高中物理实验教学案例并实施。从实践的结果以及学生的反馈来看,基于5E教学模式的高中物理实验课的教学实践能够使学生形成科学思维习惯,增强科学探究能力和解决实际问题的能力,提升学生的物理科学素养;第六部分是本文的结论与展望,研究结论表明采用5E教学模式来进行高中物理实验教学的效果良好,有利于学生物理科学素养的提高。

关键词： 5E教学模式高中物理物理实验教学

隔药灸联合经痛汤治疗寒凝血瘀型原发性痛经的临床观察

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辽宁中医杂志 2024年

作者：周航陈莹孙晶辽宁中医药大学辽宁中医药大学附属医院

目的：观察隔药灸联合经痛汤治疗寒凝血瘀型原发性痛经患者的临床疗效。方法：纳入自2021年8月至2023年5月就诊于我院符合诊断标准的90例寒凝血瘀证原发性痛经患者，将其随机分为3组，每组各30例，试验组给予隔药灸联合经痛汤治疗，隔... 详细信息

目的：观察隔药灸联合经痛汤治疗寒凝血瘀型原发性痛经患者的临床疗效。方法：纳入自2021年8月至2023年5月就诊于我院符合诊断标准的90例寒凝血瘀证原发性痛经患者，将其随机分为3组，每组各30例，试验组给予隔药灸联合经痛汤治疗，隔药灸组单纯使用隔药灸治疗，中药组单纯服用经痛汤治疗，三组患者均于每次月经前7天开始治疗，其中隔药灸组连续治疗7天，经痛汤组连续治疗14天，试验组方法同前两组联合，三组均连续治疗3个月经周期，观察记录各组治疗前后VAS评分、中医证候积分、症状量表及计算各组总有效率。结果：治疗前，各组VAS评分、中医证候积分、症状量表比较，差异无统计学意义（P>0.05），治疗后各组的VAS评分、中医证候积分及症状量表较治疗前均有所下降，差异有统计学意义（P﹤0.05）。且试验组评分明显低于中药组和隔药灸组（P﹤0.05）。试验组总有效率96.5%明显高于中药组84.3%及隔药灸组70%。结论：隔药灸联合经痛汤治疗寒凝血瘀型原发性痛经的疗效较单纯隔药灸或单纯服用经痛汤有明显优势，值得临床推广与应用。

关键词：原发性痛经寒凝血瘀型临床研究

一种高精度宽范围流量供给系统设计与实验研究

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推进技术 2024年

作者：石朝纲金志光周航沈理南京航空航天大学能源与动力学院

为了在航空发动机试验中提供稳定精确的流量，实现航空发动机短舱泄漏面积评估，设计了一种基于音速喷嘴的高精度宽范围流量供给系统，对其进行了实验研究并对泄漏孔板模型进行标定。所设计的流量测量台采用音速喷嘴正压法，通过改变音... 详细信息

为了在航空发动机试验中提供稳定精确的流量，实现航空发动机短舱泄漏面积评估，设计了一种基于音速喷嘴的高精度宽范围流量供给系统，对其进行了实验研究并对泄漏孔板模型进行标定。所设计的流量测量台采用音速喷嘴正压法，通过改变音速喷嘴个数及调节喷嘴上游压力实现流量的连续调节，并通过放置蜂窝器、气流冲击滞止消除流向动量等措施改善流场品质，提高流量测量精度。流量测量试验结果表明，测量台能够实现0.04～1.78 kg/s宽范围内的高精度连续测量；随试验流量的增大，试验稳压时间从70 s左右缩短到20 s左右；在前后压比1.5时可以保证音速喷嘴达到壅塞，音速喷嘴组个体之间无相干性。测量台结构简单，操作方便，试验流场均匀，试验重复性较好。

关键词：流量测量台气体流量计音速喷嘴正压法实验研究

城市空中交通动态空域垂直起降飞行器路径优化

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交通运输系统工程与信息 2024年

作者：周航赵风旸胡小兵中国民航大学中欧航空工程师学院中国民航大学体系安全和智能决策实验室中国民航大学安全科学与工程学院

针对目前城市空中交通动态空域航线优化方法难以保证最优性和计算效率上不足以及对市区与市郊混合运行场景覆盖的缺陷，首先提出一种适用于市郊和市区运行的城郊结合路网构建方法。其次，基于电动垂直起降飞行器(eVTOL)飞行动力学模型... 详细信息

针对目前城市空中交通动态空域航线优化方法难以保证最优性和计算效率上不足以及对市区与市郊混合运行场景覆盖的缺陷，首先提出一种适用于市郊和市区运行的城郊结合路网构建方法。其次，基于电动垂直起降飞行器(eVTOL)飞行动力学模型，提出准确的eVTOL功率消耗模型优化飞行路径。最后，基于涟漪扩散算法提出适用于动态空域中的动态加权路网(RSA-DWRN)算法。通过构建包含时变气流和障碍区影响的城郊结合路网结构，以优化路径耗电量、飞行时间、计算时间和匹配度为指标，比较RSA-DWRN和传统动态路径优化算法DPO-A*在5种场景下600次实验优化效果。仿真结果表明：RSA-DWRN算法在4类指标下效果最好，且当动态空域环境因素越复杂时，RSA-DWRN表现越优。当空域中存在移动障碍物时，DPO-A*算法无法预测其运动轨迹且需频繁更新路网状态，大量提高了路径规划计算成本。而RSA-DWRN算法在相同情景下与动态环境变化过程协同进化，最终得到同时保证优化结果和计算效率的最优解。

关键词：航空运输城郊结合路网动态加权路网算法电动垂直起降飞行器动态空域飞行动力学模型