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高速离心泵内热敏流体非定常空化流动特性研究

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高速离心泵内热敏流体非定常空化流动特性研究

作者：李卓良齐鲁工业大学

学位级别：硕士

高速离心泵作为输送液体火箭发动机推进剂与核动力堆冷却剂的关键部件,在国防工业领域扮演着重要角色。尤其是以液氢、液氮等热敏流体为工质的高速离心泵,被视为可重复使用运载器和绿色核动力系统的首选。然而,热敏流体在高速离心泵入... 详细信息

高速离心泵作为输送液体火箭发动机推进剂与核动力堆冷却剂的关键部件,在国防工业领域扮演着重要角色。尤其是以液氢、液氮等热敏流体为工质的高速离心泵,被视为可重复使用运载器和绿色核动力系统的首选。然而,热敏流体在高速离心泵入口处极易发生空化,导致转子系统承受载荷突变,甚至对航天推进器和反应堆的安全构成严重威胁。为此,本文采用实验与数值模拟相结合的方法,发展了高速离心泵热敏流体空化可视化实验平台与考虑热力学效应的数值模拟模型,并结合两相流熵产诊断模型,系统揭示出热敏流体非定常空化生成演化规律及其诱发的局部不可逆能耗特性。本文的主要研究成果如下:在实验方面,本文设计搭建高速离心泵空化流动可视化平台,通过高速摄像机以及温压传感器获得高速离心泵变工况下空化演化表征及其外特性数据。研究结果表明:随着流量的增加,临界汽蚀余量升高,空化区域收敛,但受高速离心泵内叶轮流道扰动以及湍流的影响,扬程较标准工况下降了2.9 m;温度升高后,热敏流体饱和蒸气压升高,空化现象在较高空化系数下即可发生,且空化过程更加剧烈;当转速增加时,高速离心泵的扬程会有明显的增加,临界空化汽蚀余量降低,受热敏流体热力学效应的影响,空化形态由多区域聚集的云状空化向单区域、弥散状的霰状空化发展。在数值计算方面,结合温度修正空化模型、欧拉-欧拉多相流模型、SST k-ω湍流模型,建立考虑空化热效应的热敏流体空化数值模拟模型,同时引入热敏流体物性参数随温度的变化关系,利用控制变量法,开展变工况下高速离心泵内热敏流体非定常空化流动的数值模拟研究。结合两相流熵产诊断模型对空化诱发的局部能量损失进行定量分析。结果表明:空化后,代表质量传递过程损耗的界面熵产率以及由湍流粘度及湍流涡耗散主导的湍流与脉动熵产率占主导,在改变来流温度时传热及界面熵产率变化显著。对于流量由6 m/h升高到7.8 m/h,虽在临界汽蚀余量下空化区域逐渐收缩,但受大流量高雷诺数影响,湍流及脉动熵产率提升明显;而温度由288 K提升到343 K,相同压力下空化区域扩展,由此导致的界面与传热熵产率提升显著,总熵产率增大至3.6倍;当转速由2100 r/min提升到3500 r/min后,伴随更低的入口静压以及更强的壁面剪切作用,空化发展更为迅速,界面熵产率占比由2.27%升高至54.3%,总熵产率由1815 W/K升高至56002 W/K。本文采用可视化测量方法与非定常模拟手段相结合的方法,揭示了变工况条件下,高速离心泵内热敏流体非定常空化的演化规律,并从局部两相流熵产角度定量阐明空化的发生发展过程对流场流动的影响机制,为航天运载器和绿色核动力系统用高速离心泵的故障诊断与优化设计提供理论支撑。

关键词：高速离心泵热敏流体空化可视化数值模拟非定常流动熵产诊断

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基于深度学习的泡沫铝屈服面预测

基于深度学习的泡沫铝屈服面预测

作者：李卓儒吉林大学

学位级别：硕士

近年以来我国汽车领域发展飞速,尤其是新能源汽车的产量急剧增多,应用的范围越来越广,对汽车的整体性能要求也越来越高。其中汽车的整体重量以及其碰撞安全性是较为收到重视的性能,确保汽车车身结构在减轻重量的同时保持碰撞安全性是一... 详细信息

近年以来我国汽车领域发展飞速,尤其是新能源汽车的产量急剧增多,应用的范围越来越广,对汽车的整体性能要求也越来越高。其中汽车的整体重量以及其碰撞安全性是较为收到重视的性能,确保汽车车身结构在减轻重量的同时保持碰撞安全性是一个巨大的挑战。为了应对这一挑战,汽车行业越来越多地应用高强度轻质材料来提升车身的抗撞性能,同时实现汽车车身减重。泡沫铝作为其中一员具有良好的轻量化、高能量吸收性能、抗腐蚀性、隔热性能、噪音和振动控制以及可塑性,在车身结构上的应用具有良好潜力。屈服面是泡沫铝结构仿真分析的基础。泡沫铝的塑性屈服行为与传统金属不相同,体积可压缩性导致其并不遵循传统金属的体积不变原则,不同条件下的屈服行为预测困难,传统手段以不足以满足要求,随着大数据时代到来,以深度学习为代表的机器学习算法在序列数据预测上有了长足的发展,可以应用于材料的力学性能预测。本文旨在通过深度学习方法,结合泡沫铝材料力学特征中应力-应变数据曲线的独特性,使用深度学习中循环神经网络的变体LSTM和GRU和BILSTM对其屈服面进行预测。应用改进调整的LSTM预测由不同应变路径屈服点拟合的屈服面,再用相对于LSTM内部构造改变的GRU和BILSTM神经网络对泡沫铝应力-应变曲线进行学习,分别应用GRU和BILSTM神经网络预测出泡沫铝的屈服面,最后通过三种神经网络的预测结果的对比,分析深度学习神经网络内部构造的改变对泡沫铝屈服面预测能力的影响。本文的研究对多孔金属材料的屈服面预测提供了新思路和新方法,为轻质多孔材料在车身结构中应用提供条件。首先,对泡沫铝试件进行泡沫铝压缩试验获取泡沫铝材料具体性能的参数再进行建立起泡沫铝的基本本构仿真。然后对五种不同工况的泡沫铝材料单元进行仿真,最终将提取的应力-应变数据建立成数据库,提供给本文要探究的深度学习预测。其次,使用LSTM来对泡沫铝的力学性能尤其是其屈服行为进行预测。完成确立所需LSTM最优神经网络的结构,用以预测泡沫铝屈服面。再通过LSTM神经网络预测多个维度的应力或应变的数据曲线以验证其预测精度,对比原始数据拟合的屈服面,证明LSTM神经网络能够有效预测泡沫铝的屈服面。最后,通过对其它两种循环神经网络的变体GRU、BILSTM继续预测泡沫铝应力-应变曲线及其屈服面,对比LSTM、GRU、BILSTM对泡沫铝应力-应变曲线及屈服面的预测结果,通过不同神经网络预测过程与结果的差异性和精确度的不同以分析循环神经网络在内部构造改变后对序列数据分析的影响,进一步了解深度学习方法对材料力学性能的预测对传统本构模型的优势。本文通过深度学习神经网络的线性预测表征特性对泡沫铝的力学性能的序列数据进行预测探究,并对神经网络内部构造改变对预测能力的影响进行一定程度的探索。

关键词：泡沫铝深度学习神经网络屈服面

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大规模并行运动恢复结构算法研究

大规模并行运动恢复结构算法研究

作者：李卓韬电子科技大学

学位级别：硕士

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高阶模THz回旋管注波互作用的研究

高阶模THz回旋管注波互作用的研究

作者：李卓峰电子科技大学

学位级别：硕士

陈嘉庚精神文化在数字创意下的设计模型建构与研究

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陈嘉庚精神文化在数字创意下的设计模型建构与研究

作者：李卓芃集美大学

学位级别：硕士

信息技术驱动的数字化体验对文化产业影响深远,为精神文化传承带来新挑战与机遇。本研究专注于陈嘉庚精神文化在数字创意下的设计模型与创新设计,旨在通过数字化手段和创意思维为设计注入新活力。研究以设计科学方法为基础,运用文献分... 详细信息

信息技术驱动的数字化体验对文化产业影响深远,为精神文化传承带来新挑战与机遇。本研究专注于陈嘉庚精神文化在数字创意下的设计模型与创新设计,旨在通过数字化手段和创意思维为设计注入新活力。研究以设计科学方法为基础,运用文献分析法、专家调研法、半结构式访谈法、设计实践法等研究方法,涵盖“嘉庚精神”文化意象、文化内涵及数字创意特点、挑战、价值及方法等,运用香农—韦弗传播论和设计传达模式综合生成三种设计思维机制,为最终模型的建立奠定了基础。又通过模型设计探索实践,结合“新思维、新形式、新内涵、新技术”的设计策略,两次建构完善陈嘉庚精神文化在数字创意下的设计模型,充分符合设计思维中可持续不断进化与完善的科学原理,为当下陈嘉庚精神文化的传承与弘扬创新设计路径与可借鉴的设计模型,增强精神文化的视觉感知、参与效度、传承渠道,引发受众的数字创意感、文化归属感、沉浸体验感的情感共鸣,从而更好的促进中国文化软实力的发展,加快精神文化创造性发展和创新性转化。陈嘉庚精神文化在数字创意下的设计模型建构与研究经过了模型的两次建构和验证得出以下结论:其一,数字创意是新时代下传承和弘扬“嘉庚精神”文化的有效手段;其二,设计模型的建构核心是文化设计信息传达,需要注重数字生成后模型的反馈阶段,即用户受众的数字体验感与互动性;其三,研究通过后期设计策略的探讨优化模型。持续优化和更新模型是保持设计模型生命力的重要方式,也能让“嘉庚精神”文化跟随时代发展做出多元化改变。

关键词：陈嘉庚精神文化数字创意设计模型设计策略

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绒山羊羊绒性状相关基因的筛选及其功能预测

绒山羊羊绒性状相关基因的筛选及其功能预测

作者：李卓辉西北农林科技大学

学位级别：硕士

陕西‘凤丹’牡丹叶片次生代谢产物测定与活性评价

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陕西‘凤丹’牡丹叶片次生代谢产物测定与活性评价

作者：李卓凝西北农林科技大学

学位级别：硕士

长江中游荆江河段河道深泓纵剖面时空演变规律

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泥沙研究 2024年第4期49卷 27-33页

作者：马嘉怿李志威武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072

深泓线的演变规律对于揭示冲积河流河床演变与河势调整具有重要意义。为探明三峡水库蓄水运用后荆江河段深泓纵剖面的变化规律,基于2002—2020年173个观测断面的深泓高程资料,对比分析18年内深泓线高程的时空变化,并结合来水来沙情况剖... 详细信息

深泓线的演变规律对于揭示冲积河流河床演变与河势调整具有重要意义。为探明三峡水库蓄水运用后荆江河段深泓纵剖面的变化规律,基于2002—2020年173个观测断面的深泓高程资料,对比分析18年内深泓线高程的时空变化,并结合来水来沙情况剖析其变化原因。结果表明,2002年以来荆江河段河道深泓纵剖面普遍冲刷下切,2008年之后深泓高程下切幅度进一步加大,但在来水来沙较多时会出现回淤现象。2002—2020年上荆江枝城至新厂河段平均冲刷深度达4.62 m,下荆江河道冲淤交替频繁,然而上荆江相对冲淤强度为10%,小于下荆江,其主要原因是枝江河段河床组成为粗沙和卵石,在一定程度上限制冲刷的发展,下段为沙质河床,较易受到冲刷。

关键词：深泓线纵剖面河床冲刷水沙变化冲淤强度

东北区域经济一体化水平测度及其影响因素分析

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东北区域经济一体化水平测度及其影响因素分析

作者：李卓婷哈尔滨商业大学

学位级别：硕士

区域经济一体化既是对区域内资源进行合理配置,也是区域经济发展推动下不可逆转的大趋势。东北地区资源丰富,凭借其天然的区位优势,以及政府支持,成为新中国成立初期以重工业为主要特色的一大产业基地。然而,随着经济发展,社会主义市场... 详细信息

区域经济一体化既是对区域内资源进行合理配置,也是区域经济发展推动下不可逆转的大趋势。东北地区资源丰富,凭借其天然的区位优势,以及政府支持,成为新中国成立初期以重工业为主要特色的一大产业基地。然而,随着经济发展,社会主义市场经济体制从建立开始到现在已经历多次完善,东北地区的经济发展却没有随之进行转变,还依然保持着计划经济时期的发展模式,最终导致东北经济发展逐步落后。2023年是东北振兴战略实施的20周年,在此关键时期,推动区域经济协调发展,提高区域经济一体化发展水平,打造创新平台与新增长极,能更好地促进发达地区和欠发达地区协同发展。本篇论文研究的对象是东北地区34个地级市,以区域经济学的基本理论为依据,运用实证分析法测度东北区域经济一体化水平并对其影响因素进行探索分析,以便为东北振兴助力。首先,本文从产业一体化、市场一体化、基础设施一体化以及公共服务一体化4个维度建立指标体系,共选取23个相关指标并分别从不同维度对区域内经济一体化水平测度结果进行详细说明及分析。其次,在指标综合评价的基础上,将城市最终得分带入修正引力模型,用以观察区域内城市之间相互关联程度,并利用城市之间引力值进行社会网络分析,进一步探索东北区域经济一体化发展的空间结构特征,从空间一体化方面深入,全面展现东北区域经济一体化发展水平。最后,利用QAP分析方法,从内源视角和外源视角两个维度探索东北区域经济一体化发展的相关影响因素。结果表明,东北地区具有经济一体化发展趋势,但其发展水平仍需提高,一体化进程还需进一步加快。分析相关原因可知,一是区域内部产业升级缓慢,产业同构导致资源竞争形势激烈;二是区域内部存在较严重的贸易壁垒,市场分割现象严重;三是区域内交通基础设施可达性不够完善,教育方面城市之间差异较大;四是区域内公共服务共享不足,医疗卫生服务有待完善提高。在空间联系视角下,城市之间的网络关联性逐渐加强,省会城市表现较大的中心城市优势,通过辐射作用带动周围城市快速发展,但仍有城市在关联网络中处于边缘位置,几乎脱离整体网络。回归分析结果显示,产业结构,市场分割对区域经济一体化发展有负向阻碍作用,而基础设施建设,公共服务保障,社会消费以及政府干预因素对东北区域经济一体化发展有正向促进作用,基于此提出一系列可行建议,以便为加快推进东北区域经济一体化提供助力。

关键词：区域经济一体化空间经济联系引力模型社会网络分析