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适用欧拉-拉格朗日方法模拟气液泡状流的气泡破碎模型

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化工学报 2024年第2期75卷 553-565页

作者：韩东高宁宁唐新德龚升高夏良树南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 湖南工学院化学与环境工程学院湖南衡阳421002

欧拉-拉格朗日方法已被广泛应用于模拟鼓泡塔等气-液反应器内的流型、气泡尺寸(或气含率)及其分布。文献中该方法主要基于临界Weber数观点来描述气泡破碎行为,且破碎后的子气泡尺寸由随机数确定。但现有实验和理论研究表明,临界Weber数... 详细信息

欧拉-拉格朗日方法已被广泛应用于模拟鼓泡塔等气-液反应器内的流型、气泡尺寸(或气含率)及其分布。文献中该方法主要基于临界Weber数观点来描述气泡破碎行为,且破碎后的子气泡尺寸由随机数确定。但现有实验和理论研究表明,临界Weber数约束不能体现气体密度等物性参数和泡内气体重分布对气泡破碎行为的影响。针对这些不足,提出了适用欧拉-拉格朗日框架且考虑泡内气体重分布贡献的气泡破碎机理模型,并利用开源软件OpenFOAM开发了基于新破碎模型的求解器。新模型预测结果能较好地吻合实验测量的时均轴向液速、气泡尺寸及其分布等实验数据。特别地,考虑泡内气体重分布现象的破碎机理模型成功预测了实验观测的气泡尺寸双峰分布特征。

关键词：欧拉-拉格朗日方法数学模拟鼓泡塔气泡破碎聚并

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宽禁带半导体器件开关振荡研究综述

中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2386-2407,I0026页

作者：孙帅林仲康唐新灵魏晓光赵志斌北京智慧能源研究院北京市昌平区102209 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

宽禁带半导体器件具有高频、高效率、高功率密度等优点。然而,低寄生电容、低阈值电压和快速开关等特性也使它们更容易受到开关振荡的影响。该文综述开关振荡的类型、产生机理、敏感参数以及抑制方法。首先,依据波形特征将振荡分为阻尼... 详细信息

宽禁带半导体器件具有高频、高效率、高功率密度等优点。然而,低寄生电容、低阈值电压和快速开关等特性也使它们更容易受到开关振荡的影响。该文综述开关振荡的类型、产生机理、敏感参数以及抑制方法。首先,依据波形特征将振荡分为阻尼振荡及自持振荡两类;其次,建立开关振荡分析模型,包括器件模型和开关电路模型,依托该模型研究两种振荡的机理、敏感参数以及各敏感参数对振荡特性的影响规律;再次,分析两类开关振荡的差异性和关联性;最后,总结抑制开关振荡的主要方法,并对各种方法的优缺点进行比较分析。对前人研究成果进行总结和延伸,期望帮助研究人员更好地将宽禁带器件应用于高频高功率变换工况。

关键词：宽禁带半导体振荡阻尼振荡自持振荡反馈负电阻

橙皮苷通过抗炎和抗氧化对骨质疏松大鼠模型的影响

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世界科学技术-中医药现代化 2024年第1期26卷 190-201页

作者：义明东唐新桥张强南华大学附属湘潭市中心医院湘潭411100

目的研究不同浓度的橙皮苷通过减少炎性分子及氧化应激反应机制对去卵巢诱导骨质疏松症(Ovariectomy,OVX)大鼠模型的抗骨质疏松作用及与剂量之间的关系。方法将SD雌性大鼠随机分为OVX组和Sham组,分别进行OVX手术和假手术;将OVX组大鼠随... 详细信息

目的研究不同浓度的橙皮苷通过减少炎性分子及氧化应激反应机制对去卵巢诱导骨质疏松症(Ovariectomy,OVX)大鼠模型的抗骨质疏松作用及与剂量之间的关系。方法将SD雌性大鼠随机分为OVX组和Sham组,分别进行OVX手术和假手术;将OVX组大鼠随机分为5组,每组6只,随机选取6只Sham组大鼠作为正常对照,共6组。分别为Sham组(Sham大鼠+1%CMC混悬液)、对照组(OVX大鼠+1%CMC混悬液)、HP1组(OVX大鼠+5 mg·kg^(-1)HP)、HP2组(OVX大鼠+10 mg·kg^(-1)HP)、HP3组(OVX大鼠+20 mg·kg^(-1)HP)和AN组(OVX大鼠+2.5 mg·kg^(-1)AN)。在进行去卵巢手术或假手术4周后,每天早晨经口灌胃给药,持续10周。给药10周后,测定大鼠的体质量变化量。在处死大鼠前,取得大鼠的腹主动脉血清,放在-20℃标本柜中,测得大鼠的Ca^(2+)和P^(5+)的水平;测定了炎性因子TNF-α、IL-6和IL-1β的水平;也测得大鼠的骨周转换标志物质ALP、ACP、、β-CTx和OC水平。在处死大鼠后,取得大鼠的左股骨,同样放在-20℃标本柜中,经过处理后,测定大鼠左股骨的氧化应激因子TRARS的水平及抗氧化酶GSH、GST、GR、GPx及CAT的水平;测定了大鼠左股骨中段的骨密度、杨氏模量、最大载荷、能量吸收及最大应力;并且得到了大鼠SIRT1基因的表达水平。结果与对照组相比,经过10周不同浓度HP的处理可显著降低体质量增加量(P<0.001),显著降低了OVX大鼠的Ca^(2+)、P^(5+)水平(P<0.001);显著降低了骨周转换标志物ALP、ACP、β-CTx和OC的水平(P<0.001);显著增加了骨密度、杨氏模量、最大负荷、能量吸收、最大应力及刚度(P<0.001),显著降低了OVX诱导的大鼠的骨氧化应激酶硫代巴比妥酸反应物质水平并增加了抗氧化酶GSH、GST、GR、GPx及CAT的水平(P<0.001),显著降低了炎性分子TNF-α、IL-6和IL-1β的水平(P<0.001),显著降低了SIRT1基因的表达水平(P<0.001)相比较之下,高浓度HP组的上述参数指标与对照组相比呈现出更显著的差异(P<0.001)。结论表明橙皮苷对去卵巢诱导的骨质疏松症大鼠可通过降低促炎细胞因子及氧化应激反应发挥抗骨质疏松作用,且呈浓度依赖性。

关键词：橙皮苷去卵巢大鼠骨质疏松炎症氧化应激

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湍流风况顺桨风力机叶片气动阻尼特性研究

力学学报 2024年第5期56卷 1366-1376页

作者：唐新姿李可翔何文双胡聪芳彭锐涛湘潭大学机械工程与力学学院湖南湘潭411105

当前风电技术大型化发展,叶片气弹失稳问题特别是特殊工况下的稳定性问题成为国内外各界关注的热点和难点.湍流风况下顺桨风电叶片气弹稳定性直接影响风电机组的安全可靠性.气动阻尼是叶片稳定性判断的重要指标.为探究湍流风况顺桨风电... 详细信息

当前风电技术大型化发展,叶片气弹失稳问题特别是特殊工况下的稳定性问题成为国内外各界关注的热点和难点.湍流风况下顺桨风电叶片气弹稳定性直接影响风电机组的安全可靠性.气动阻尼是叶片稳定性判断的重要指标.为探究湍流风况顺桨风电叶片气弹失稳特性规律,以NERL 5 MW风力机叶片为研究对象,基于修正叶素动量理论、欧拉-伯努利梁模型和气动阻尼计算方法,建立顺桨叶片气动阻尼计算模型,采用Kaimal湍流风模型进行瞬态分析,获得风况参数对风力机叶片气动稳定性的影响规律及叶片的气动失稳概率,为大型风力机叶片气弹稳定性设计与控制提供参考.结果表明:顺桨叶片气动阻尼在全周风向上呈180°周期特性,且25°风向为相对危险工况;风速越大气动阻尼负值越显著,气动不稳定风向范围越大,失稳概率越大;湍流强度增加,一阶挥舞气动阻尼下限降低幅度明显,气动不稳概率增加;湍流风况下顺桨叶片平面外方向的失稳概率较平面内方向更大,且两个方向失稳概率曲线呈相似周期性规律.

关键词：风力机叶片停机顺桨气弹耦合湍流强度气动阻尼

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基于线激光的化铣激光刻型在机精度检测方法

航空制造技术 2024年第18期 28-36+59页

作者：徐劲虎唐新宇许坤季宇雷毕庆贞上海交通大学

化铣激光刻型工艺是飞机蒙皮加工的重要方式，目前尚缺乏在机测量方法来检测激光刻型的精度与质量。针对此问题，提出了基于线激光的化铣激光刻型在机精度检测方法。首先，基于齐次坐标变换建立了五轴激光刻型机和线激光传感器的运动学... 详细信息

化铣激光刻型工艺是飞机蒙皮加工的重要方式，目前尚缺乏在机测量方法来检测激光刻型的精度与质量。针对此问题，提出了基于线激光的化铣激光刻型在机精度检测方法。首先，基于齐次坐标变换建立了五轴激光刻型机和线激光传感器的运动学模型，确定激光测量坐标系与工件坐标系之间的变换关系，据此获得刻型线扫描点云。然后，基于模板匹配提取单帧刻型槽截面轮廓特征，并通过Levenberg-Marquardt算法求解刻型线槽宽、槽深以及位置信息。再通过点云分割、轮廓匹配和轮廓误差计算方法得到激光刻型的轮廓误差。最后，通过激光刻型在机精度检测试验验证所提出方法的有效性，试验结果表明，该方法能够有效评估刻型线的均匀性和轮廓精度，为加工误差溯源、工艺改进和提高刻型线的轮廓精度提供了重要参考依据。

关键词：激光刻型机 2D线激光在机测量轮廓精度刻型线检测

基于各向异性和极化介质的2.5维CSAMT正演数值模拟

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地震地质 2024年第4期46卷 972-992页

作者：余胜红唐新功熊治涛长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室武汉430100

传统的CSAMT在进行正、反演数值模拟时通常假设地下介质为电各向同性且无IP效应的介质,而实际的地下介质往往同时存在电各向异性和IP效应,因此开展各向异性和IP效应共同作用下的CSAMT电磁场响应特征的研究势在必行。文中基于含源的Maxw... 详细信息

传统的CSAMT在进行正、反演数值模拟时通常假设地下介质为电各向同性且无IP效应的介质,而实际的地下介质往往同时存在电各向异性和IP效应,因此开展各向异性和IP效应共同作用下的CSAMT电磁场响应特征的研究势在必行。文中基于含源的Maxwell方程组,推导了2.5维各向异性介质的电磁场偏微分方程,采用伽辽金有限元法实现了各向异性的2.5维CSAMT数值模拟,进而讨论了欧拉角和各向异性系数对2.5维CSAMT响应的影响。通过引入Cole-Cole模型分别研究了不同极化参数对CSAMT响应的影响,最后讨论了各向异性和IP效应同时存在时的电磁场响应特征。研究结果表明,各向异性和IP效应均会对CSAMT的响应结果产生较为严重的影响。当各向异性和IP效应同时存在时,根据欧拉角和主轴电阻率的取值,二者的效果将相互叠加或抵消。文中的研究结果对于提高CSAMT资料处理与解释精度具有重要的理论意义。

关键词：可控源音频大地电磁法各向异性激发极化有限元 2.5维正演

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Al-Si镀层热成形钢激光填丝焊接头组织与性能调控

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中国激光 2024年

作者：吴怡涵陈贞韬崔海超唐新华上海市激光制造与材料改性重点实验室上海交通大学材料科学与工程学院中车株洲电力机车有限公司

本研究针对1.4 mm厚的Al-Si镀层热成形钢，采用填充镍基合金焊丝进行激光焊接，对比分析了不同激光功率、送丝速度下接头微观组织的差异，深入探讨了合金元素对接头性能的影响。结果表明，镍基焊丝中的Ni和Co作为强奥氏体稳定化元素，... 详细信息

本研究针对1.4 mm厚的Al-Si镀层热成形钢，采用填充镍基合金焊丝进行激光焊接，对比分析了不同激光功率、送丝速度下接头微观组织的差异，深入探讨了合金元素对接头性能的影响。结果表明，镍基焊丝中的Ni和Co作为强奥氏体稳定化元素，有效地抑制了Al元素的不利影响，确保了包晶转变的彻底进行，抑制了焊缝中铁素体的形成。当焊缝中Ni含量超过3.8 wt.%时，Al元素偏析被完全抑制，热成形前后焊缝均为全马氏体组织。当焊缝中Ni含量为6.47 wt.%时，观察到M23C6、Ti N等第二相颗粒在马氏体基体中析出，可进一步增强焊缝强度。最佳焊接接头焊缝区域平均硬度值达535 HV，抗拉强度达1643 MPa，与母材水平相当，接头断于母材。

关键词：热成形钢激光焊镍基焊丝显微组织力学性能

基于深度学习的水声信道联合多分支合并与均衡算法

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 2004-2010页

作者：刘志勇金子皓杨洪娟刘彪唐新丰李博哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院威海264209 北京宇航系统工程研究所北京100076 山东省海洋电子信息与智能无人系统重点实验室威海264209 海洋无人系统跨域协同与综合保障工业和信息化部重点实验室威海264209

为了更好地解决水声信道中的衰落及严重码间干扰问题,该文提出一种基于深度学习的联合多分支合并与均衡算法。该算法借助深度学习网络的非线性拟合能力,联合实现了多分支合并和均衡。在算法实现中,合并与均衡并非相互独立,而是基于深度... 详细信息

为了更好地解决水声信道中的衰落及严重码间干扰问题,该文提出一种基于深度学习的联合多分支合并与均衡算法。该算法借助深度学习网络的非线性拟合能力,联合实现了多分支合并和均衡。在算法实现中,合并与均衡并非相互独立,而是基于深度学习网络的总输出计算出总误差,以总误差对网络参数实现联合调整,数据集则基于统计水声信道模型进行构建。仿真结果表明,相较于已有算法,所提算法能获得更快的收敛速度和更好的误码率性能,使得其能更好地适应水声信道。

关键词：水声通信深度学习水声信道联合多分支合并与均衡

2.5维频率域可控源电磁法水力压裂监测正演模拟

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石油物探 2024年第1期63卷 238-253页

作者：余胜红唐新功熊治涛 “油气资源与勘探技术”教育部重点实验室(长江大学) 湖北武汉430100 南方科技大学地球与空间科学系广东深圳518055

水力压裂技术在非常规油气资源开采过程中发挥着重要作用,水力压裂监测对指导生产具有重要意义。目前广泛应用的微地震监测不能准确获得水力压裂的有效压裂体积参数,而电磁法对低阻体反应灵敏,可以用来监测裂缝的空间特征和扩展范围。... 详细信息

水力压裂技术在非常规油气资源开采过程中发挥着重要作用,水力压裂监测对指导生产具有重要意义。目前广泛应用的微地震监测不能准确获得水力压裂的有效压裂体积参数,而电磁法对低阻体反应灵敏,可以用来监测裂缝的空间特征和扩展范围。采用频率域可控源电磁法(CSAMT)对水力压裂模型进行了正演数值模拟,详细推导了2.5维CSAMT有限元计算方程并实现了正演数值算法。通过数值解与解析解的对比,验证了算法的可靠性。分别对发射源靠近井口和发射源远离井口两个水力压裂模型进行了数值模拟。为了考察压裂前、后的相对变化,分别求取了各压裂段与仅含套管时的视电阻率相对差异和相邻两个压裂段的视电阻率相对差异。研究结果表明,随着压裂进程的持续,视电阻率的相对差异曲线的极值会朝着裂缝新生成的方向发生偏移,其移动的范围与裂缝的位置具有良好的对应关系,故可以根据视电阻率的相对差异曲线极值的位置对裂缝进行大致定位。根据对视电阻率残差拟断面图的分析可知,在裂缝所对应的位置处,视电阻率产生了足够大的残差数值,虽然由于场源的影响,异常区域的中心与裂缝的中心位置并不一一对应,而是稍微偏向裂缝远离场源一侧的方向,但是可以根据相邻两个压裂段的视电阻率残差结果对裂缝的位置进行初步定位。研究结果表明,频率域可控源电磁法对于水力压裂的裂缝定位是可行的,可以为水力压裂电磁法动态监测提供理论方法和技术支持。

关键词：频率域可控源电磁法水力压裂压裂监测正演模拟裂缝