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湍流环境下颗粒与气泡黏附过程的数值模拟研究

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煤炭学报 2024年第4期49卷 2057-2066页

作者：张志军黄旭贝中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

研究湍流环境中颗粒与气泡的黏附过程对于探究浮选微观过程具有重要意义。基于EDEM的API(应用程序编程接口)二次开发模块,建立了颗粒与气泡黏附过程相互作用的三维离散元法(DEM)模型。在Fluent软件中通过构建规则格栅以激发各向同性的湍... 详细信息

研究湍流环境中颗粒与气泡的黏附过程对于探究浮选微观过程具有重要意义。基于EDEM的API(应用程序编程接口)二次开发模块,建立了颗粒与气泡黏附过程相互作用的三维离散元法(DEM)模型。在Fluent软件中通过构建规则格栅以激发各向同性的湍流,并将湍流环境通过计算流体力学-离散元(CFD-DEM)加入到EDEM软件中。模拟了颗粒粒径为0.10、0.15、0.20、0.25和0.30 mm,颗粒密度为1500、2000和2500 kg/m^(3),球形度为0.746~0.854的不规则颗粒,和气泡直径为1.00、1.20、1.60和2.00 mm,在气泡与格栅间距离为1.00、1.50、2.00和3.00 mm的湍流环境下颗粒与气泡的黏附过程。研究了颗粒、气泡、流场各参数对于颗粒与气泡黏附过程的影响。结果发现,无论规则颗粒还是不规则颗粒在湍流环境中与气泡的黏附均存在临界脱附流速(颗粒与气泡发生脱附的最小湍流流场流速)。密度大的颗粒和粒径大的颗粒与气泡黏附的临界脱附流速更小,表明粒径和密度大的颗粒与气泡难以稳定黏附。气泡的直径越大,颗粒与气泡稳定黏附的临界脱附流速越小,颗粒越难以稳定黏附。在相同的流速下,气泡与格栅间距离越小,则流场湍流强度越大,颗粒与气泡稳定黏附的临界脱附流速越小,表明湍流强度的增加不利于颗粒与气泡的稳定黏附。球形度小的颗粒与气泡稳定黏附的临界脱附流速也较小,表明球形度小的颗粒与气泡难以稳定黏附。

关键词：浮选 CFD-DEM 颗粒气泡黏附湍流数值模拟

顾及尺度效应的矿粮复合区耕地非粮化空间异质性及其关联因素

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农业工程学报 2024年第1期40卷 265-275页

作者：罗松开罗志军※ 江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045

深入研究耕地非粮化空间异质性及其关联因素,有助于科学管控耕地非粮化和有效保障粮食安全。该研究以矿粮复合区德兴市为例,从尺度效应和空间近邻效应出发,综合采用莫兰指数、最小二乘法、空间自相关等方法,借助空间自相关模型探讨了耕... 详细信息

深入研究耕地非粮化空间异质性及其关联因素,有助于科学管控耕地非粮化和有效保障粮食安全。该研究以矿粮复合区德兴市为例,从尺度效应和空间近邻效应出发,综合采用莫兰指数、最小二乘法、空间自相关等方法,借助空间自相关模型探讨了耕地非粮化在不同尺度下关联因素的变化情况。结果表明:1)矿粮复合区的耕地非粮化存在3种形式,整体非粮化分布呈现强空间自相关性和强空间异质性,多数尺度下呈现显著的空间溢出效应;2)矿粮复合区耕地非粮化空间异质性存在明显的尺度效应,依据情况可以划分为4个区块尺度等级;3)耕地非粮化关联因素在不同尺度上呈现的显著性不一致,小尺度等级下耕地非粮化回归结果的显著率为90.2%,拟合度平均值为0.236,优于其他尺度等级,集水区尺度优于行政村尺度;4)耕地非粮化的关联因素强弱程度也具有明显的尺度效应,在小尺度下最显著,主要因素的回归系数平均值均大于0.250,显著率达到92%。研究结果可为耕地非粮化管控和农业高质量发展提供依据。

关键词：尺度效应空间近邻效应空间异质性耕地非粮化关联因素矿粮复合区

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多频共振发生的条件及性质

中南大学学报（自然科学版） 2024年第6期55卷 2187-2197页

作者：姚彻魏晓军中南大学土木工程学院湖南长沙410075

对结构能否发生多频共振及发生多频共振的种数进行理论分析,并给出分析步骤。在非线性情况下通过作图对多频共振发生区域的几何性质进行分析,并从力学角度对其物理意义进行阐述,最后通过实例对多频共振发生的条件及性质理论进行验证。... 详细信息

对结构能否发生多频共振及发生多频共振的种数进行理论分析,并给出分析步骤。在非线性情况下通过作图对多频共振发生区域的几何性质进行分析,并从力学角度对其物理意义进行阐述,最后通过实例对多频共振发生的条件及性质理论进行验证。研究结果表明:在线性情况下,可精确判断出所选频率间是“不存在多频共振”、“存在一种多频共振”还是“存在无穷多种多频共振”;在非线性情况下,发现在大的共振区域越能形成大的非共振区域;在结构含有3个频率(其中包括固有频率及外荷载频率)时,以2组频率比为横、纵坐标绘图,发现当图中点的2个坐标分量的最简公分母很小时,该点附近以及此类点连线附近会存在较大的多频共振区域;在结构含有2个频率且当截断数为n时,增大非线性耦合强度K,最晚发生多频共振的频率比为截断数为n+1时最早发生多频共振的频率比,因此,在非线性动力学研究中,需谨慎考虑内共振可能出现的情形。

关键词：多频共振非线性区域

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面向垃圾分类场景的轻量化目标检测方案

浙江大学学报（工学版） 2024年第1期58卷 71-77页

作者：陈健松蔡艺军厦门理工学院光电与通信工程学院福建厦门361024

针对边缘端进行垃圾检测分类实时性差的问题,提出轻量化的Yolov5垃圾检测解决方案.引入Stem模块,增强模型对输入图像的特征提取能力.将backbone的C3模块进行改进,提高特征提取能力.使用深度可分离卷积替换网络中的3×3降采样卷积,实现... 详细信息

针对边缘端进行垃圾检测分类实时性差的问题,提出轻量化的Yolov5垃圾检测解决方案.引入Stem模块,增强模型对输入图像的特征提取能力.将backbone的C3模块进行改进,提高特征提取能力.使用深度可分离卷积替换网络中的3×3降采样卷积,实现模型轻量化.使用K-means++算法重新计算物体的锚框值,使模型在训练过程中能够更好地预测目标框的大小.通过实验研究对比可知,改进模型相比于Yolov5s模型,mAP_0.5提升了0.8%,mAP_0.5:0.95提升了3%,模型参数量减少到原来的77.9%,推理速度提升了21.9%,极大地提高了模型的检测性能.

关键词：垃圾分类 Yolov5 深度可分离卷积 K-means++算法 Stem模块

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导读

生物工程学报 2024年第1期40卷 I0002-I0005页

作者：陈其军《生物工程学报》中国农业大学生物学院北京100193

本期主要选择植物生物工程研究及应用进行导读,内容主要包括基因家族成员鉴定与分析、病原菌致病机理或生物防治以及重要性状基因克隆和功能鉴定等方面。基因家族成员鉴定与分析。柠檬酸合酶(citrate synthase 3,CS3)是细胞内多种重要... 详细信息

本期主要选择植物生物工程研究及应用进行导读,内容主要包括基因家族成员鉴定与分析、病原菌致病机理或生物防治以及重要性状基因克隆和功能鉴定等方面。基因家族成员鉴定与分析。柠檬酸合酶(citrate synthase 3,CS3)是细胞内多种重要代谢途径的关键酶,在医药和食品加工领域有着广泛的应用前景。CS3参与的生理过程包括线粒体能量代谢、种子萌发、植物生长发育以及抗逆等多个方面。柠檬酸的含量会影响果实的口感和酸度。

关键词：食品加工领域 CS3 功能鉴定生物防治致病机理代谢途径基因克隆导读

高能半导体泵浦碱金属激光器的发展和挑战(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第1期61卷 161-170页

作者：许晓军国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073

半导体泵浦碱金属激光器近年来发展迅速,其高能高效、轻量紧凑和单口径输出的优势日渐凸显。本文综述了碱金属激光器的技术特点,回顾其发展历程,重点对功率放大的关切因素进行了梳理和评估,同时对新兴的类碱金属激光器的发展进行了介绍。

关键词：激光器高能激光半导体泵浦气体激光碱金属激光

PEMFC催化层耦合气体电荷传输过程的介观模拟

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化工学报 2024年第8期75卷 3002-3010页

作者：豆少军郝亮上海理工大学能源与动力工程学院动力工程多相流动与传热上海市重点实验室上海200093

重建了质子交换膜燃料电池(PEMFC)催化层的多孔结构,并通过格子Boltzmann Shan-Chen模型模拟催化层中水的毛细冷凝过程,分析运行湿度和液态水分布对质子传导、电化学活性面积和气体传输的影响规律。基于开发的耦合阴极氧传输、质子传导... 详细信息

重建了质子交换膜燃料电池(PEMFC)催化层的多孔结构,并通过格子Boltzmann Shan-Chen模型模拟催化层中水的毛细冷凝过程,分析运行湿度和液态水分布对质子传导、电化学活性面积和气体传输的影响规律。基于开发的耦合阴极氧传输、质子传导及电化学反应的介尺度电化学模型解析不同操作条件下催化层中的物理量分布并获得了催化层极化曲线,进一步研究确定催化层运行的最佳相对湿度为95%~98%。

关键词：燃料电池催化层介尺度数值模拟液态水

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小断面水工隧洞小曲线半径段针梁式台车衬砌施工技术

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工程技术研究 2024年第10期9卷 61-63,218页

作者：赵世新石龙罗武装陈庚中铁五局集团贵州工程有限公司贵州贵阳550003 中铁五局集团有限公司贵州贵阳550003

针对输水隧洞洞径小、曲线半径小的特点,为提高衬砌线形质量,保证衬砌厚度和完整性,拓展针梁式台车适用范围,研制了横向调位装置,配合模板两侧支撑油缸行程的不平衡调整,使针梁式台车具备横向位移和一定的转弯能力。该方法可实现台车模... 详细信息

针对输水隧洞洞径小、曲线半径小的特点,为提高衬砌线形质量,保证衬砌厚度和完整性,拓展针梁式台车适用范围,研制了横向调位装置,配合模板两侧支撑油缸行程的不平衡调整,使针梁式台车具备横向位移和一定的转弯能力。该方法可实现台车模板与衬砌设计轮廓线的良好贴合,从而使针梁式台车适配小断面隧洞小曲线半径段衬砌的高效施工。

关键词：水工隧洞小曲线半径针梁式台车衬砌施工

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适应梯度变化的普适在线凸优化算法

计算机学报 2024年第11期47卷 2629-2644页

作者：刘朗麒张利军南京大学计算机软件新技术全国重点实验室南京210023 南京大学人工智能学院南京210023

普适在线凸优化算法能够自动适应多类损失函数并进行优化,这使得用户无须自行判别损失函数的类型,降低了在线凸优化技术的使用门槛.虽然现有的普适算法对于多类损失函数的理论保障均达到极小极大最优,但是它们难以针对一般凸函数获得问... 详细信息

普适在线凸优化算法能够自动适应多类损失函数并进行优化,这使得用户无须自行判别损失函数的类型,降低了在线凸优化技术的使用门槛.虽然现有的普适算法对于多类损失函数的理论保障均达到极小极大最优,但是它们难以针对一般凸函数获得问题相关的理论保障.为解决该问题,本文提出的UAGV算法不仅能够自动适应一般凸与强凸的损失函数,同时首次在平滑条件下对于一般凸损失函数保障了梯度变化界,即能够在损失函数梯度变化缓慢时取得更好的性能.算法整体采用元算法-专家算法的二层结构,在顶层本文创新性地采用具有乐观项的元算法,并针对梯度变化界的形式设计替代损失函数与乐观项,使得其在结合底层专家算法时能够获得相应保障.在多个数据集上的实验结果表明,UAGV算法对于平滑一般凸函数产生的遗憾整体小于现有普适算法,在部分数据集上遗憾减小的幅度超过14%.

关键词：在线凸优化普适算法平滑梯度变化问题相关界乐观项

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