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倾斜集气管道砂沉积规律及流体携砂临界条件研究

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倾斜集气管道砂沉积规律及流体携砂临界条件研究

作者：尤元鹏中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

海底含砂集气管路运行过程中,当流速低于临界条件时,会出现砂沉积问题,易导致管道阻塞和腐蚀破坏。合理预测维持砂粒运移所需的临界流速,充分利用流体能量,将砂粒携带至终端平台处理是相对可行的解决措施。本文重点就集气管路存在倾角... 详细信息

海底含砂集气管路运行过程中,当流速低于临界条件时,会出现砂沉积问题,易导致管道阻塞和腐蚀破坏。合理预测维持砂粒运移所需的临界流速,充分利用流体能量,将砂粒携带至终端平台处理是相对可行的解决措施。本文重点就集气管路存在倾角时管道内砂粒的运移和沉积规律、流体携砂临界条件及预测模型进行了实验和数值模拟研究。主要内容和结论如下:设计建造出倾斜集气管道砂沉积实验系统。根据砂粒在管道内的运移程度,将倾斜管道的砂粒流型划分为全运移、部分运移和全沉积流型三大类。结合砂粒运动流型图发现,全运移流型均位于分层波浪流对应的气液流速范围内,其形成和转化取决于气液相的湍流强度;部分运移流型主要位于分层波浪流与分层光滑流、间歇流的过渡区域,砂粒自身重力和流体拖曳力起主导作用,并受休止角等砂粒属性的影响;全沉积流型主要出现在水平和下倾管道的分层光滑流区域。以流体携砂效率为评价指标,测试出不同工况下管道流体的携砂能力,判定倾斜管道流体携砂临界状态处于壁面密集流和移动床的转换边界。上倾管流体携砂效率随表观气速呈非线性变化,在段塞形成后存在极大值点。但是由于液固相间易出现滑移,段塞流并不能实现有效携砂。基于实验和多相流商业软件模拟数据,对比分析了临界流速影响因素的作用规律。在-1.5°～+1.5°变化范围内,实验和模拟结果均表明临界流速随倾角和粒径增大而单调递增。通过影响主因素分析和Sajeev临界浓度计算证明,在0.01%～1%浓度范围内,需要考虑砂粒浓度对临界流速的作用。而多相流商业软件的模型通过修正含砂流体的粘度并不能很好反映低砂粒浓度对临界流速的影响。本文通过修正Archibong模型的参考速度项和阻力系数项,重点考虑了倾角、重力、砂粒浓度对临界流速的影响,经系数优化得到拓展模型的新表达式。并以管道直径D作为特征长度参数,配合Fan双流体力学模型计算持液率,实现对倾斜集气管道携砂临界流速的求解。新建模型平均绝对相对误差为15.65%,相比多相流商业软件软件的砂沉积模型,与实验值的偏离程度更小,预测值基本位于±30%误差线以内。

关键词：倾斜集气管道砂沉积临界流速多相流模拟预测模型

运动营养食品的营养素、功能及酵母蛋白在其中的应用前景

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食品工业科技 2024年第8期45卷 366-371页

作者：尤孝鹏陈智仙农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室湖北宜昌443003 酵母功能湖北省重点实验室湖北宜昌443003 宜昌市营养健康食品工程技术研究中心湖北宜昌443003

全民健康意识的不断增强使运动营养食品的市场容量不断扩大,然而产品同质化严重、缺乏创新等因素限制了行业的发展。酵母蛋白营养价值高,富含必需氨基酸和支链氨基酸,具有慢消化特性,目前主要作为蛋白质补充剂和肌肉恢复补充剂等应用于... 详细信息

全民健康意识的不断增强使运动营养食品的市场容量不断扩大,然而产品同质化严重、缺乏创新等因素限制了行业的发展。酵母蛋白营养价值高,富含必需氨基酸和支链氨基酸,具有慢消化特性,目前主要作为蛋白质补充剂和肌肉恢复补充剂等应用于食品加工。酵母蛋白可增强食品中蛋白质的营养价值、部分替代乳清蛋白,并延长饱腹感,在运动营养食品中具有广阔的应用前景。本文从运动营养食品中常见营养素功能、酵母蛋白营养特性和应用现状入手,对酵母蛋白在运动营养食品中的应用前景进行分析总结,为运动营养食品创新发展提供思路。

关键词：运动营养食品酵母蛋白慢消化蛋白替代蛋白应用前景

星载激光雷达估测森林结构参数研究现状分析与展望

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农业机械学报 2024年第6期55卷 18-33页

作者：黄佳鹏李国元刘诏辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院阜新123000 自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048

星载激光雷达系统可以覆盖机载系统难以到达的偏远地区,从机理上克服光学影像及合成孔径雷达测量的技术缺陷,为快速准确地获取林下地形、树高、生物量等森林结构参数提供了可靠的数据源。对现有的星载激光雷达技术观测体系进行综述,讨... 详细信息

星载激光雷达系统可以覆盖机载系统难以到达的偏远地区,从机理上克服光学影像及合成孔径雷达测量的技术缺陷,为快速准确地获取林下地形、树高、生物量等森林结构参数提供了可靠的数据源。对现有的星载激光雷达技术观测体系进行综述,讨论了星载激光雷达数据估测多尺度森林结构参数的适用性,定量化分析现有星载激光雷达研究成果及存在的优缺点。最后,总结当前存在的问题,对星载激光雷达技术未来的前景和发展方向进行了展望。建议后续研究可进一步加大对反演不同森林结构参数、产品体系及标准规范、林业应用精度评价、林业用激光雷达参数设计等方面的深入研究。

关键词：森林结构参数星载激光雷达多尺度多源数据

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隧道衬砌结构可靠度分析的三阶矩方法

地下空间与工程学报 2024年

作者：李志鹏伦培元中南大学土木工程学院珠江水利科学研究院水利工程研究所深圳大学土木与交通工程学院

隧道衬砌结构的可靠度分析是隧道工程中的关键研究领域。传统的分析方法主要基于蒙特卡罗有限元法,通过将基本随机变量整合为两个综合变量,然后进行一次二阶矩法或二次二阶矩法来计算可靠度。该方法在处理综合变量之间的相关性时可能存... 详细信息

隧道衬砌结构的可靠度分析是隧道工程中的关键研究领域。传统的分析方法主要基于蒙特卡罗有限元法,通过将基本随机变量整合为两个综合变量,然后进行一次二阶矩法或二次二阶矩法来计算可靠度。该方法在处理综合变量之间的相关性时可能存在不足,导致分析结果的精确性受到影响。为了解决这一问题,本文提出了一种新的三阶矩方法来进行隧道衬砌结构的可靠度分析。该方法首先利用基于拉丁超立方抽样的蒙特卡罗有限元法来计算隧道衬砌结构极限状态功能函数的前三阶矩(包括均值、方差和偏度),然后使用三阶矩可靠度指标来估计衬砌结构的失效概率。通过算例验证,该方法不仅简化了计算流程,而且提高了结果的精确性,为隧道衬砌结构及其他隐式功能函数的结构可靠度分析提供了新的研究方法。

关键词：隧道衬砌结构可靠度蒙特卡罗有限元法拉丁超立方抽样三阶矩方法

星载激光雷达估测森林结构参数研究现状与发展分析

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农业机械学报 2024年

作者：黄佳鹏李国元刘诏辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院自然资源部国土卫星遥感应用中心

星载激光雷达系统可以覆盖机载系统难以到达的偏远地区，从机理上克服光学影像及合成孔径雷达测量的技术缺陷，为快速准确地获取林下地形、树高、生物量等森林结构参数提供了可靠的数据源。综述了现有的星载激光雷达技术观测体系，讨论... 详细信息

星载激光雷达系统可以覆盖机载系统难以到达的偏远地区，从机理上克服光学影像及合成孔径雷达测量的技术缺陷，为快速准确地获取林下地形、树高、生物量等森林结构参数提供了可靠的数据源。综述了现有的星载激光雷达技术观测体系，讨论了星载激光雷达数据估测多尺度森林结构参数的适用性，定量化分析现有星载激光雷达研究成果及存在的优缺点。最后，总结当前存在的问题，对星载激光雷达技术未来的前景和发展方向进行了展望。文章建议后续研究可进一步加深针对反演不同森林结构参数、产品体系及标准规范、林业应用精度评价、林业用激光雷达参数设计等方面的深入研究。

关键词：森林结构参数星载激光雷达多尺度多源数据

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数字思政的内涵特征、建设优势及实践路径

学校党建与思想教育 2024年第6期 12-15页

作者：石元鹏万远英电子科技大学马克思主义学院四川成都611731 西华大学马克思主义学院四川成都610039

随着互联网、大数据、云计算、人工智能等技术的加速发展与创新,思想政治教育正经历着深刻的数字化变革。思想政治教育主客体的需求以及教育内容供给都经历着深刻演变,思想政治教育的内容、方式及受教育者的行为都在进行数字化转变。“... 详细信息

随着互联网、大数据、云计算、人工智能等技术的加速发展与创新,思想政治教育正经历着深刻的数字化变革。思想政治教育主客体的需求以及教育内容供给都经历着深刻演变,思想政治教育的内容、方式及受教育者的行为都在进行数字化转变。“数字思政”的提出不仅回应了时代发展的要求,也是思想政治教育不断发展的内在需求,更是对新时代思想政治教育的重构革新。

关键词：数字思政数字化思想政治教育

用于TDLAS的半导体激光器温度控制系统设计

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激光杂志 2024年

作者：王泽元魏志鹏孙礼朋长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室长春理工大学中山研究院和光精电重庆科技有限公司

由于TDLAS (可调谐激光吸收光谱)技术中半导体激光器工作温度直接影响气体浓度检测准确度。为实现气体浓度高精密检测，采用多级积分分离PID控制算法设计了一种用于TDLAS的半导体激光器温度控制系统。实验结果表明，多级积分分离PID控... 详细信息

由于TDLAS (可调谐激光吸收光谱)技术中半导体激光器工作温度直接影响气体浓度检测准确度。为实现气体浓度高精密检测，采用多级积分分离PID控制算法设计了一种用于TDLAS的半导体激光器温度控制系统。实验结果表明，多级积分分离PID控制算法在提高温度控制系统响应速度、提高系统精度和稳定性、减小超调等方面具有优势。温度控制系统在10～40℃温控范围内，温控精度优于±0.03℃，并在148s内达到设定温度，温控超调量小于2.5%，设计满足TDLAS气体浓度检测要求，为实现气体浓度高精密检测奠定了基础。

关键词： TDLAS 半导体激光器温度控制多级积分分离PID

基于WP-EMD和UMAP的液压泵故障识别方法研究

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机械设计与制造 2024年

作者：苏立鹏尤戈方学宠李拥军温州市特种设备检测科学研究院

由于液压泵工作环境的恶劣，直接导致其实际测量的振动信号表现为有用特征信号和干扰噪声的叠加，因此有必要对液压泵的振动信号进行模式分解，进而对液压泵的故障状态进行诊断识别。针对现有方法在液压泵故障分类识别中准确率低的问题... 详细信息

由于液压泵工作环境的恶劣，直接导致其实际测量的振动信号表现为有用特征信号和干扰噪声的叠加，因此有必要对液压泵的振动信号进行模式分解，进而对液压泵的故障状态进行诊断识别。针对现有方法在液压泵故障分类识别中准确率低的问题，本文提出一种基于小波包和经验模式分解（WP-EMD）以及均匀流形逼近与投影（UMAP）的液压泵故障模式识别方法。首先通过振动传感器测得含有液压泵状态信息的振动信号；然后采用WP-EMD对振动信号进行模式分解，获得能够表征液压泵状态的模式分量；最后利用UMAP对选取分量的多个统计学特征进行降维处理和聚类分析，以实现液压泵不同故障模式的识别。研究表明，本文提出的方法对正常泵、松靴故障、中心弹簧故障分类的正确率可以达到96.67%。

关键词：小波包经验模式分解均匀流形逼近与投影液压泵故障分类

^(222)Rn示踪岩溶湿地地下水排泄及氮磷营养盐输入

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3226-3239页

作者：张启元赵雨晴李远俊李鑫鹏桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541004 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心广西桂林541004

以会仙湿地八仙湖为研究对象,通过2021年12月(枯水期)和2022年5月(丰水期)的湖水,地下水,沉积物,空气等样品采集,经原位理化性质,氡测量,营养盐等指标的检测,并建立^(222)Rn质量平衡模型,估算八仙湖地下水排泄通量及其营养盐输入.八仙湖... 详细信息

以会仙湿地八仙湖为研究对象,通过2021年12月(枯水期)和2022年5月(丰水期)的湖水,地下水,沉积物,空气等样品采集,经原位理化性质,氡测量,营养盐等指标的检测,并建立^(222)Rn质量平衡模型,估算八仙湖地下水排泄通量及其营养盐输入.八仙湖^(222)Rn模型的输入项主要为母体226Ra衰变,地下水排泄通量和沉积物扩散量;输出项主要为河流流出通量,湖泊^(222)Rn库衰变量和大气扩散量.通过^(222)Rn质量平衡模型计算得枯水期八仙湖地下水排泄速率约为(110.60±23.75)mm/d,丰水期湖中地下水排泄速率为(238.04±46.58)mm/d.然后通过八仙湖周边地下水平均营养盐浓度,估算枯水期地下水排泄营养盐输入为NH_(4)^(+)-N(2.24±0.52)×10^(-3)mol/(m^(2)·d),NO_(3)^(-)-N(1.93±0.42)×10^(-2)mol/(m^(2)·d),TN(1.20±0.26)×10^(-1)mol/(m^(2)·d),TP(1.97±0.42)×10^(-4)mol/(m^(2)·d);丰水期地下水排泄营养盐输入为NH_(4)^(+)-N(1.30±0.25)×10^(-2)mol/(m^(2)·d),NO_(3)^(-)-N(2.71±0.53)×10^(-2)mol/(m^(2)·d),TN(2.18±0.43)×10^(-1)mol/(m^(2)·d),TP(4.51±0.89)×10^(-4)mol/(m^(2)·d).本研究结果揭示地下水排泄给八仙湖环境带来的影响是不能忽略的,因此在治理会仙湿地环境时应重视地下水排泄对湿地水环境污染的贡献,以期为湿地水资源评价提供基础数据.

关键词：会仙岩溶湿地氡同位素地下水排泄营养盐输入