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能量回收透平多工况内流损失和压力脉动特性研究

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机电工程 2024年

作者：谭正生祁炳袁学平兰州理工大学能源与动力工程学院重庆化工职业学院智能制造与汽车学院

能量回收透平对降低海水淡化系统的能耗具有重要的作用。为了解决能量回收透平性能偏低的问题，对一台离心式能量回收透平内部的流场和压力脉动进行了研究。首先，基于SST k-ω湍流模型，计算分析了多工况关键部件内的漩涡分布特性；然... 详细信息

能量回收透平对降低海水淡化系统的能耗具有重要的作用。为了解决能量回收透平性能偏低的问题，对一台离心式能量回收透平内部的流场和压力脉动进行了研究。首先，基于SST k-ω湍流模型，计算分析了多工况关键部件内的漩涡分布特性；然后，通过试验测试了透平多工况的性能曲线；最后，研究了透平内部的压力脉动特性。研究结果表明：透平的高效区位于1.0 Qd～1.2 Qd工况下；在额定工况下，流体与叶片之间的相互影响微弱，能量损失最低；在1.2 Qd工况下，叶片进口压力面和吸力面均存在漩涡，压力面的漩涡是由流体与叶片发生撞击产生的，吸力面的漩涡是由于流体发生分离现象产生的。叶轮进口P11m的压力脉动幅值最大为0.019。由此可见，透平的高效区存在偏大流量工况，因此设计时应适当在偏小流量工况下，有利于多工况高效运行。

关键词：离心式能量回收透平 SST k-ω湍流模型流量工况漩涡分布特性压力脉动性能曲线

瞬态热流下钨初级裂纹对脉宽时间的依赖性研究

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核聚变与等离子体物理 2024年第2期44卷 206-213页

作者：屈苗颜莎中核战略规划研究总院北京100048 北京大学重离子物理研究所北京100871

为了研究钨在瞬态热流下的开裂行为对热源参数时间分布的依赖关系,采用了三种脉宽t(80ns、1ms、5ms)的瞬态热流,在不同能量密度E不同脉冲次数下辐照纯钨样品,在钨表面观察到初级和次级两种裂纹。初级裂纹呈现枝状和网状两种形态。通过... 详细信息

为了研究钨在瞬态热流下的开裂行为对热源参数时间分布的依赖关系,采用了三种脉宽t(80ns、1ms、5ms)的瞬态热流,在不同能量密度E不同脉冲次数下辐照纯钨样品,在钨表面观察到初级和次级两种裂纹。初级裂纹呈现枝状和网状两种形态。通过分析初级裂纹特征量发现,不同脉宽的热脉冲导致的表面温升相近时,脉宽越短而初级裂纹密度越大。考虑钨的韧脆转变特性,建立了基于理想弹塑性力学模型的热力学有限元计算模型,用该模型计算了钨在三种脉宽的热脉冲辐照下表层温度与应力的分布及演化。分析发现脉宽变化引起的应变率量级差异,将反映到材料的力学性能上,使得脉宽越短而材料脆性越强,从而引起初级裂纹特征的变化。结合实验与计算结果,提出了用Et‒3/2衡量在脉宽百ns量级到ms量级的热脉冲辐照下初级裂纹网密度的相对大小。

关键词：钨瞬态热流初级裂纹密度脉宽时间有限元分析

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考虑应力梯度效应的金属微梁屈服模型研究

力学学报 2024年第4期56卷 1025-1036页

作者：张旭秦聪屈腾飞马竞郑州大学力学与安全工程学院郑州450001 珠海格力电器股份有限公司广东珠海519070

一系列微加载测试结果表明,金属微梁的弯曲强度会随着材料外部几何特征尺寸的减小而显著升高,呈现出明显的尺寸相关性.基于位错塞积模型,探讨了纯金属单晶微梁的初始屈服应力,并提出了描述其尺寸相关性行为的关键内禀特征长度.通过综合... 详细信息

一系列微加载测试结果表明,金属微梁的弯曲强度会随着材料外部几何特征尺寸的减小而显著升高,呈现出明显的尺寸相关性.基于位错塞积模型,探讨了纯金属单晶微梁的初始屈服应力,并提出了描述其尺寸相关性行为的关键内禀特征长度.通过综合分析现有的微梁弯曲实验及其离散位错动力学数值模拟结果,并考虑到位错-自由表面交互作用的影响,提出了一种仅涉及位错源的位错塞积构型.在此构型下,对线性应力梯度作用下的位错塞积行为进行了连续性分析,并建立了一个由位错源主导的应力梯度屈服模型.该模型有效地解释了微梁初始屈服应力的尺寸相关性,并与实验结果一致.研究结果表明,针对外部几何特征尺寸在数微米及以下的纯金属单晶微梁,位错塞积行为是其尺寸相关性行为的主导机制,而且刻画这种行为需要两个内禀特征长度参数,即位错源长度和位错塞积长度.为解释非均匀加载条件下微尺度晶体材料屈服应力的尺寸相关性行为,特别是纯金属单晶微梁,提供了新的视角.

关键词：位错塞积应力梯度屈服应力尺度效应

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瞬态热流下钨再结晶规律的研究

核聚变与等离子体物理 2024年第1期44卷 58-64页

作者：屈苗颜莎中核战略规划研究总院有限公司北京100048 北京大学重离子物理研究所北京100871

通过观测钨分别在能量密度3.82MJ⋅m^(−2)/脉宽5ms和能量密度1.5MJ⋅m^(−2)/脉宽1ms的脉冲电子束1~100次的辐照下发生再结晶及晶粒长大的情况,研究了钨在瞬态热流下的再结晶行为及其对脉冲参数的依赖关系。根据非等温匀速加热退火过程的... 详细信息

通过观测钨分别在能量密度3.82MJ⋅m^(−2)/脉宽5ms和能量密度1.5MJ⋅m^(−2)/脉宽1ms的脉冲电子束1~100次的辐照下发生再结晶及晶粒长大的情况,研究了钨在瞬态热流下的再结晶行为及其对脉冲参数的依赖关系。根据非等温匀速加热退火过程的晶粒尺寸表达式推导出了瞬态热流下晶粒正常长大的表达式,再结合实验数据推导出了钨在脉宽ms量级瞬态热流辐照下发生正常长大的晶粒尺寸对脉冲参数的依赖关系。利用该关系计算得到的钨在脉宽5ms、1ms的脉冲电子束辐照下的晶粒尺寸与晶粒只发生正常长大的实验结果相吻合。

关键词：纯钨瞬态热流再结晶晶粒尺寸脉冲参数

全球地表气温对CO2浓度变化的非对称响应：能量平衡模式研究

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地球科学进展 2024年第6期 632-646页

作者：屈侠黄刚中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室

气候系统属性可影响二氧化碳（CO2）浓度变化背景下全球地表气温演变的非对称性，但目前仍不清楚哪些属性的贡献相对关键。因第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）试验样本不足，基于45个CMIP6模式数据，逐一构建了快速、再现能力理想... 详细信息

气候系统属性可影响二氧化碳（CO2）浓度变化背景下全球地表气温演变的非对称性，但目前仍不清楚哪些属性的贡献相对关键。因第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）试验样本不足，基于45个CMIP6模式数据，逐一构建了快速、再现能力理想的两层能量模型，共开展了391组试验。该模型试验结果显示，在对称的CO2浓度上升和下降演变下，平衡气候响应、深海热容量和海表—深海热传输系数对全球地表气温演变的非对称性起主要贡献，它们主要通过改变CO2浓度下降期全球地表气温达峰后的降温速度来实现。因此，加深对气候系统平衡气候响应、深海热容量和海表—深海热传输系数的理解，有助于更科学地实现巴黎协定目标。

关键词：全球地表气温非对称响应 CO2浓度变化

新型研究型大学的创生逻辑与战略路径——区域创新生态系统理论视角

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高校教育管理 2024年第1期18卷 101-112页

作者：屈西西厦门大学教育研究院福建厦门361005

新型研究型大学的创生与发展具有自身逻辑范式与特质。本研究基于区域创新生态系统理论视角,对南方科技大学、中国香港科技大学两所典型的新型研究型大学进行案例分析。研究发现,新型研究型大学是区域创新生态系统演化的产物,是在创新... 详细信息

新型研究型大学的创生与发展具有自身逻辑范式与特质。本研究基于区域创新生态系统理论视角,对南方科技大学、中国香港科技大学两所典型的新型研究型大学进行案例分析。研究发现,新型研究型大学是区域创新生态系统演化的产物,是在创新生态环境变化、辅助性创新主体成形、区域高阶发展矛盾产生等条件的相互作用下形成的支柱性创新主体,并在与前者的自组织互动中,通过“隐形冠军”式定位、“专门化”经费与法律保障、“雁阵模式”国际化团队建设以及“高灵敏度”机制设计等实现跨越式发展。基于此,未来新型研究型大学应坚守自身“新”特征,摆脱“旧”式路径依赖,走向多主体共生协同发展新局面。

关键词：新型研究型大学创生逻辑战略规划区域创新生态系统理论世界一流大学国际化

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新中国成立以来大学学科专业设置的变迁

高教发展与评估 2024年第3期40卷 40-48,I0004页

作者：屈西西厦门大学教育研究院福建厦门361005

新中国成立以来,学科专业设置先后经历了学习苏联模式的学科分化初期、挑战“本土化尝试”的快速调整期、效仿美国模式的综合化发展期以及“大众化”后的学科专业自适应发展期,并呈现出明显的路径依赖。学科专业设置变迁的根本动力在于... 详细信息

新中国成立以来,学科专业设置先后经历了学习苏联模式的学科分化初期、挑战“本土化尝试”的快速调整期、效仿美国模式的综合化发展期以及“大众化”后的学科专业自适应发展期,并呈现出明显的路径依赖。学科专业设置变迁的根本动力在于多元主体的三角互动张力,尽管在不同时空场域中,政府、社会以及大学等主体,通过改变角色定位试图产生个体自适应,但仍然出现“水土不服”的现象。因此,面向中国式现代化,重塑学科权力、超越学科专业设置趋同窠臼、重构学科结构是学科专业设置创新的必由之路。

关键词：学科专业设置学科变迁学科建设专业设置

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基于多模态融合的任意对称翼型结冰预测方法

航空动力学报 2024年第1期39卷 49-56页

作者：屈经国王强彭博易贤西南石油大学计算机科学学院成都610500 中国空气动力研究与发展中心结冰与防除冰重点实验室四川绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室四川绵阳621000

为解决目前绝大多数神经网络冰形预测方法只能针对特定翼型且不具备面向多翼型特征的普适性的问题,采用基于多模态融合的深度神经网络方法,以翼型截面图像与结冰工况参数作为输入,以二维冰形曲线傅里叶级数拟合参数作为输出,建立深度神... 详细信息

为解决目前绝大多数神经网络冰形预测方法只能针对特定翼型且不具备面向多翼型特征的普适性的问题,采用基于多模态融合的深度神经网络方法,以翼型截面图像与结冰工况参数作为输入,以二维冰形曲线傅里叶级数拟合参数作为输出,建立深度神经网络预测模型,实现了对任意对称翼型结冰特征的预测能力。结果表明:提出的模型可以准确地预测任意对称翼型几何特征条件下的结冰外形,冰形面积与最大冰厚等冰形主要参数预测误差均保持在10%以下。

关键词：对称翼型结冰预测多模态融合深度神经网络傅里叶级数

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共价有机框架材料用于电化学检测的研究进展

分析试验室 2024年

作者：谭晓平杨昌黔谢艳玲谢华林彭君周肖淼屈园长江师范学院化学化工学院湖南省地质实验测试中心

共价有机框架（COF）材料是一种新兴的多孔材料，具有结晶度高、稳定性高、结构可控的特点，在电化学传感器中展现出巨大的应用潜力。本综述论文概述了COF材料的合成策略及其在电化学传感器方面的研究进展，包括用于重金属离子、酚类化... 详细信息

共价有机框架（COF）材料是一种新兴的多孔材料，具有结晶度高、稳定性高、结构可控的特点，在电化学传感器中展现出巨大的应用潜力。本综述论文概述了COF材料的合成策略及其在电化学传感器方面的研究进展，包括用于重金属离子、酚类化合物、农药、爆炸物等的检测。对当前COF材料合成过程中存在的问题及今后COF材料构建电化学传感器的研究方向进行了展望。

关键词：电化学传感器共价有机框架材料合成检测