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基于人工神经网络模型的超临界RP-3热物性计算

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航空动力学报 2023年第4期38卷 806-815页

作者：陶凯航朱剑琴程泽源北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191

为准确得到超临界压力下RP-3的热物性,基于人工神经网络(ANN)方法建立超临界RP-3的密度、黏度、比定压热容和导热系数的计算模型。以广义对应态法则计算得到的RP-3热物性结果训练神经网络,并耦合了实验误差模型得到修正后的ANN模型。计... 详细信息

为准确得到超临界压力下RP-3的热物性,基于人工神经网络(ANN)方法建立超临界RP-3的密度、黏度、比定压热容和导热系数的计算模型。以广义对应态法则计算得到的RP-3热物性结果训练神经网络,并耦合了实验误差模型得到修正后的ANN模型。计算温度变化范围为300~800 K,压力变化范围为3~6 MPa。结果表明:ANN模型能准确地预测超临界RP-3的热物性,且计算精度比广义对应态法则计算得到的结果提高了16.3%。在压力为5 MPa的工况下,ANN模型预测的密度、黏度、比定压热容和导热系数的回归系数均大于0.99,与实验结果平均相对误差分别为1.5%、4.1%、0.9%和0.7%。

关键词：超临界航空煤油RP-3 广义对应态法则人工神经网络模型热物性

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低裂解度正癸烷物性快速计算方法

推进技术 2016年第8期37卷 1586-1593页

作者：程泽源朱剑琴北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191

为研究正癸烷轻微裂解时物性计算方法,基于广义对应态法则建立起正癸烷裂解过程中的密度、粘度、导热系数和定压比热容的三种计算方法,包括直接计算、物性库插值计算、物性子库加权计算,在验证直接计算方法的准确度基础上,对比三种方法... 详细信息

为研究正癸烷轻微裂解时物性计算方法,基于广义对应态法则建立起正癸烷裂解过程中的密度、粘度、导热系数和定压比热容的三种计算方法,包括直接计算、物性库插值计算、物性子库加权计算,在验证直接计算方法的准确度基础上,对比三种方法的计算精度、计算内存和计算时间来对其综合评估,并探究裂解度对高温物性的影响。计算温度变化范围为300~1020K,压力变化范围为1～15MPa,裂解度变化范围为0～0.25。结果表明：不同物性计算方法均能定性预测热物性的特殊变化趋势;以物性直接计算结果为基准,物性子库加权计算的误差与裂解度大小成正比;在不考虑计算内存的情况下,物性库插值计算方法能无损加速计算,低裂解度下快速工程计算可选择物性子库加权方法;裂解度对高温物性的影响显著且不可忽略。

关键词：正癸烷裂解广义对应态法则物性快速计算

非均匀加热下超临界燃油在并联双管中流量分配特性研究

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：董昊赵超凡朱剑琴程泽源长光卫星技术股份有限公司北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室天目山实验室北京机电工程总体设计部

为研究线性非均匀加热下超临界燃油在并联双管中的流量分配特性，本文通过瞬态模拟RP-3流经并联双管的流动过程，探究了流量分配特性的影响因素及其作用机理；并通过稳态模拟平均热流密度在2.7～3.9MW/m2、热流增长率在0.025～0.225范... 详细信息

为研究线性非均匀加热下超临界燃油在并联双管中的流量分配特性，本文通过瞬态模拟RP-3流经并联双管的流动过程，探究了流量分配特性的影响因素及其作用机理；并通过稳态模拟平均热流密度在2.7～3.9MW/m2、热流增长率在0.025～0.225范围内的质量流量分配特性，研究了不同非均匀加热条件对流量分配特性的影响。结果表明：拟临界状态、裂解反应、固体导热、分流阻力差是影响流量分配特性的主要因素；拟临界状态正反馈、裂解反应正反馈会增大两管间的质量流量偏差；固体导热负反馈、分流阻力差负反馈会减小质量流量偏差。而裂解反应正反馈被激活的必要条件是总加热功率可使全部冷却工质达到裂解温度(qtotal>qpy)。保持平均热流密度3.7MW/m2不变，热流增长率增大了9倍，质量流量相对标准差增长了11%，非均匀加热条件主要起到流量分配偏差的诱导作用，对最终的流量分配特性的影响较小。

关键词：超临界燃油并联管道流量分配机理

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基于约束神经网络的气膜冷效分布预测方法

航空动力学报 2023年第7期38卷 1537-1545页

作者：朱剑琴李地科陶智邱璐程泽源北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

为提高涡轮叶片气膜冷却设计效率,提出以高斯函数约束的单排气膜冷效分布神经网络预测方法,并结合修正叠加原理预测多排气膜冷效分布。针对平板单排气膜,以主流湍流度、密度比、吹风比、气膜入射角和长径比以及无量纲流向距离为输入预... 详细信息

为提高涡轮叶片气膜冷却设计效率,提出以高斯函数约束的单排气膜冷效分布神经网络预测方法,并结合修正叠加原理预测多排气膜冷效分布。针对平板单排气膜,以主流湍流度、密度比、吹风比、气膜入射角和长径比以及无量纲流向距离为输入预测高斯函数的3个系数,再将无量纲横向距离代入预测的高斯函数计算得到冷效。高斯函数约束的神经网络对测试集的面平均冷效预测误差仅为5.70%,比直接预测的误差低67%。基于单排气膜预测模型,再根据吹风比和无量纲坐标预测多排气膜叠加原理修正系数,从而计算多排气膜冷效。在吹风比为0.5和1时,多排叉排气膜的面平均冷效预测误差分别仅为6.19%和12.19%。结果说明该方法具有较强的气膜冷效分布预测能力。

关键词：平板气膜冷效分布神经网络高斯函数叠加原理

竖直圆管内超临界碳氢燃料换热恶化的直径效应

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航空学报 2016年第10期37卷 2941-2951页

作者：程泽源朱剑琴李海旺北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100083

利用Fluent对超临界压力下直径对碳氢燃料换热恶化的影响进行数值研究,湍流模化采用Launder-Sharma(LS)低雷诺数模型,物性采用广义对应态法则对RP-3替代燃料计算。计算条件:系统压力为3 MPa,进口温度为573K,热流密度为500kW/m^2,质量流... 详细信息

利用Fluent对超临界压力下直径对碳氢燃料换热恶化的影响进行数值研究,湍流模化采用Launder-Sharma(LS)低雷诺数模型,物性采用广义对应态法则对RP-3替代燃料计算。计算条件:系统压力为3 MPa,进口温度为573K,热流密度为500kW/m^2,质量流量为0.001 5和0.003 0kg/s,直径范围为1~10mm。正常换热条件下的计算壁温和实验结果基本吻合,证明了计算方法的准确度。结果表明:强制对流下小质量流量时直径越大,换热恶化程度更高且更提前发生,换热恶化是由定压比热容处于极大值后的急剧下降区导致的,大质量流量时直径与壁温成正比,无换热恶化发生;浮升力效应仅在小质量流量下起作用,随着直径增大而加强,给出RP-3流动换热时浮升力起作用的判据和不同直径下换热恶化的边界。

关键词：超临界碳氢燃料换热恶化直径浮升力

压力对超临界碳氢燃料换热恶化影响的数值研究

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推进技术 2017年第11期38卷 2540-2547页

作者：王龙云朱剑琴李海旺程泽源北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191

为了研究竖直管道内压力对超临界碳氢燃料换热恶化的影响,采用数值模拟的方法,选择RP-3的四组分替代模型和LS低雷诺数湍流模型,分别从浮升力和物性的角度深入分析压力作用机理,并对比了直径2mm与10mm管道内压力的作用效果。各工况下计... 详细信息

为了研究竖直管道内压力对超临界碳氢燃料换热恶化的影响,采用数值模拟的方法,选择RP-3的四组分替代模型和LS低雷诺数湍流模型,分别从浮升力和物性的角度深入分析压力作用机理,并对比了直径2mm与10mm管道内压力的作用效果。各工况下计算结果与实验数据基本吻合,证实了计算方法的准确性。数值模拟结果表明:不考虑裂解结焦的情况下,系统压力超过5MPa后,碳氢燃料物性随温度变化趋于平缓,密度及比热容在管内不均匀性得到改善,同时壁面附近比热容平均值增大,使得管内换热恶化得到有效缓解;而在直径10mm管道内,热流从壁面到主流区传播减慢,管壁与管道轴心处流体温差最大可达300K,物性不均匀现象加剧,增大压力对换热恶化的缓解效果被削弱。

关键词：超临界碳氢燃料换热恶化变物性

含石量与含泥量对压实砾石土力学特性影响的试验

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中国公路学报 2018年第8期31卷 47-57,103页

作者：程泽海宋泽源黄博凌道盛浙江科技学院土木与建筑工程学院浙江杭州310023 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310058

对于夹泥砾石土,在应力、颗粒组成、含水率等因素影响下,其变形特性非常复杂。针对重庆机场道路工程填筑中所用的压实砾石土,通过中型样三轴试验开展了一系列力学特性试验研究,重点分析了含石量与含泥量的变化对于压实砾石土力学性能的... 详细信息

对于夹泥砾石土,在应力、颗粒组成、含水率等因素影响下,其变形特性非常复杂。针对重庆机场道路工程填筑中所用的压实砾石土,通过中型样三轴试验开展了一系列力学特性试验研究,重点分析了含石量与含泥量的变化对于压实砾石土力学性能的影响,及不固结不排水(UU)、固结不排水(CU)、固结排水(CD)3种条件下的抗剪强度与变形特性;同时研究了UU条件下,不同制样含水率对压实砾石土的抗剪强度的影响。试验结果表明:压实砾石土在低围压条件下表现出强烈的剪胀性;UU三轴压缩试验条件下,小含泥量的压实砾石土的强度取决于大粒径颗粒间的咬合力,与含石量成正比;初始拌和含水率对压实砾石土UU强度的影响很大,颗粒粒组中的泥粒在高于最优含水率下易产生滑动,影响其应力-应变性状并导致其抗剪强度大幅降低;饱和固结后,压实砾石土的强度与含石量并没有直接的联系,高含石量并不代表高强度,合理的颗粒级配是决定试样CU,CD强度的重要因素;压实砾石土中含泥量增加会导致其抗剪强度的降低。另外,含石量和含泥量对压实砾石土的临界状态影响不大,同种矿物成分、不同颗粒组成的压密砾石土在CU,CD试验下的临界应力比为1.73。

关键词：道路工程力学特性静三轴试验砾石土含石量含泥量颗粒组成含水率

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益生菌发酵饲料对长白种公猪精液品质的影响

中国畜牧杂志 2022年第5期58卷 239-244页

作者：程泽超韩培源武丹杨公社胡建宏李晓西北农林科技大学动物科技学院陕西杨凌712100

试验旨在研究益生菌发酵饲料对长白种公猪精液品质的影响。选取20头(150±20)日龄、体重(107.9±12.5)kg的成年长白公猪,采取单因素试验设计,随机分成5组,每组4头。对照组饲喂基础日粮,4个试验组分别以5%、10%、15%和20%发酵饲料替代基... 详细信息

试验旨在研究益生菌发酵饲料对长白种公猪精液品质的影响。选取20头(150±20)日龄、体重(107.9±12.5)kg的成年长白公猪,采取单因素试验设计,随机分成5组,每组4头。对照组饲喂基础日粮,4个试验组分别以5%、10%、15%和20%发酵饲料替代基础日粮,50 d时采集血液,60 d时采集精液和粪便,测定血液生化、免疫、精液品质和粪便微生物相关指标。结果表明:与对照组相比,发酵饲料提高了公猪血清IgA、IgG和IgM的水平(P<0.05);5%、10%和15%发酵饲料替代组A级精子比例、精子活率、曲线速度、路径速度和摆动性(P<0.05)及精子顶体完整率均高于对照组(P<0.01);与对照组相比,10%、15%发酵饲料替代组精子质膜完整率均升高(P<0.01),发酵饲料均提高了公猪精浆果糖水平(P<0.05);粪便微生物测序结果显示,与对照组相比,15%发酵饲料替代组降低了粪便中厚壁菌门的丰度(P<0.05),提高了拟杆菌门的丰度(P<0.05);公猪粪便菌群组成与精液品质存在显著相关。在本试验条件下,10%和15%发酵饲料替代组精液品质更好。

关键词：发酵饲料公猪精液品质粪菌菌群

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灵菊七蛋白提取及其降糖活性研究

云南民族大学学报（自然科学版） 2024年第1期33卷 23-30页

作者：马科程源航苏泽宇郑州轻工业大学烟草科学与工程学院河南郑州450008

为了开发降糖药用植物灵菊七,从提取溶剂、加热方式、提取时间、提取温度、料液比5个方面对灵菊七活性蛋白提取工艺进行了研究,并检测了不同工艺获得的提取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用,通过响应面法优化了提取条件.结果表明... 详细信息

为了开发降糖药用植物灵菊七,从提取溶剂、加热方式、提取时间、提取温度、料液比5个方面对灵菊七活性蛋白提取工艺进行了研究,并检测了不同工艺获得的提取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用,通过响应面法优化了提取条件.结果表明,蛋白提取率最高的提取条件为:提取温度62℃、提取时间3 h、料液比1∶30、提取溶剂PBS缓冲液,蛋白最大提取率可达10.8%;提取液对α-淀粉酶具有最高抑制率的提取条件为:提取温度59℃、提取时间3 h、料液比1∶30、提取溶剂PBS缓冲液,最大抑制率为34.49%;浸提液对α-葡萄糖苷酶具有最高抑制率的提取条件为:提取温度52℃、提取时间5 h、料液比1∶30、提取溶剂PBS缓冲液,灵菊七浸提液对α-葡萄糖苷酶的最大抑制率达到16.04%.浸提液对α-淀粉酶抑制率随着蛋白含量的增加而升高,结合提取液蛋白含量和纯度研究,可以推测灵菊七浸提液含有对α-淀粉酶具有较好抑制作用的活性蛋白.

关键词：灵菊七活性蛋白提取工艺 α-淀粉酶抑制活性