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基于局部分级时间步长方法的水沙耦合数学模拟

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浙江大学学报（工学版） 2019年第4期53卷 743-752页

作者：胡鹏韩健健雷云龙浙江大学海洋学院浙江舟山316021

基于局部时间步长(LTS)技术(即在每个计算网格采用局部允许的最大时间步长),建立新的水沙数学模型,提高计算效率.用非结构三角形网格离散计算区域,采用充分反映水-沙-床相互作用的平面二维完整控制方程组,利用有限体积法求解控制方程,用... 详细信息

基于局部时间步长(LTS)技术(即在每个计算网格采用局部允许的最大时间步长),建立新的水沙数学模型,提高计算效率.用非结构三角形网格离散计算区域,采用充分反映水-沙-床相互作用的平面二维完整控制方程组,利用有限体积法求解控制方程,用HLLC近似黎曼算子估算界面数值通量.对动床溃坝算例的计算表明,当选取合适的局部时间步长级数时,计算效率明显提高(节省计算时间幅度达到68%),精度满足要求.长江中游太平口水道的工程应用表明,该模型能够在保证精度的前提下,节省高达92%的计算时间.

关键词：水沙耦合模型有限体积法计算效率局部时间步长

水沙耦合模拟技术及对河口/水道动力地貌过程的数值研究——以钱塘江和东流水道为例

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水沙耦合模拟技术及对河口/水道动力地貌过程的数值研究——以钱...

作者：韩健健浙江大学

学位级别：硕士

本文建立了一个既适应于单向流(如水道),也适应于双向流(如河口)的深度积分水沙床耦合动力学数学模型,应用于典型的强潮河口和多级分汉水道,研究了它们的动力地貌过程,具体包括三部分内容:1)水沙床耦合数学模型的建立;2)模型对喇叭形强... 详细信息

本文建立了一个既适应于单向流(如水道),也适应于双向流(如河口)的深度积分水沙床耦合动力学数学模型,应用于典型的强潮河口和多级分汉水道,研究了它们的动力地貌过程,具体包括三部分内容:1)水沙床耦合数学模型的建立;2)模型对喇叭形强潮河口沙坎形成与演变的应用研究;3)模型对三级分汊,四港汇流的东流水道滩槽演变的应用研究。水沙耦合数学模型采用充分考虑水沙-地形耦合作用的深度积分(平面二维)控制方程组,包括了水流、泥沙和盐度的连续性方程、水流的动量方程和床面变形方程,利用非结构三角形网格离散计算区域,在网格单元上应用有限体积法求解控制方程,采用能够自动捕捉激波和间断的HLLC近似黎曼算子估算网格单元之间的数值界面通量,采用Slope flux method方法估算底坡源项。上述技术的应用使得模型满足well-balanced特性,能够很好地识别干湿界面。经过大量的理想和实验算例验证,从定量和定性两方面验证了模型的准确性和可靠性。为提高模型计算效率,采用了 OpenMP并行技术和局部时间步长算法。以典型强潮钱塘江河口为背景,本文概化了一个喇叭形河口,上游给定径流过程,外海边界给定M2分潮,考虑粘性沙侵蚀沉积机理,研究了河口内沙坎的形成与演变过程。结果表明,在径流和潮汐的相互作用下,河口内形成了最大浑浊带,在最大浑浊带处发生强烈淤积,两侧发生冲刷,从而形成了河口沙坎,其位置和规模与钱塘江实测沙坎相当。沙坎形成后,沙坎的存在增大了河口向内传播潮波的潮差。对径流作用,外海来沙和冲刷系数三个关键性因素的敏感性分析表明,径流强度对沙坎的位置和大小影响巨大,外海来沙和冲刷系数主要影响沙坎的大小,对位置影响不大。以长江下游多级分汊水道——东流水道的滩槽冲淤演变为对象,本文研究了不同来水来沙对多级分汊水道的滩槽冲淤的影响,定性上重现了 2010年特殊年份来水来沙对东流水道滩槽冲淤的影响。对关键参数的敏感性分析表明,整体的滩槽的糙率分布对水道冲淤分布影响不明显,局部的滩槽糙率调整对水工建筑物周围滩槽的冲淤影响较大;水流挟沙力公式的选择和参数的选取定性上不影响滩槽冲淤趋势,定量上对结果影响较大。

关键词：水沙床耦合模拟计算效率强潮河口沙坎多级分汊水道地形冲淤

金属离子负载聚醚共聚乙酰胺（PEBAX）膜的制备及渗透汽化分离噻吩研究

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金属离子负载聚醚共聚乙酰胺（PEBAX）膜的制备及渗透汽化分离噻...

作者：韩健健广西大学

学位级别：硕士

近年来,环境污染的加重及环保意识的提高,使得研发出经济有效的汽油脱硫方法迫在眉睫,渗透汽化脱硫技术越来越得到重视。本研究选择聚醚共聚乙酰胺(PEBAX2533)作为膜的分离层材料,以聚丙烯腈超滤膜(PAN)为支撑层,分别以纳米气相SiO2(n-S... 详细信息

近年来,环境污染的加重及环保意识的提高,使得研发出经济有效的汽油脱硫方法迫在眉睫,渗透汽化脱硫技术越来越得到重视。本研究选择聚醚共聚乙酰胺(PEBAX2533)作为膜的分离层材料,以聚丙烯腈超滤膜(PAN)为支撑层,分别以纳米气相SiO2(n-SiO2)、微米固体SiO2(μ-SiO2)以及Ag+修饰的微米固体SiO2(Ag+SiO2)颗粒作为填充材料,制备填充型复合膜;并采用浸渍法制备了Ag+、Mn2+负载复合膜。分别进行了溶胀和渗透汽化实验,旨在分离模拟汽油正庚烷/噻吩中的噻吩。利用FTIR、XRD以及SEM,对μ-SiO2和Ag+-SiO2颗粒的形貌特征进行了表征,FTIR和XRD分析结果表明：Ag+成功负载于μ-SiO2颗粒上,SEM分析显示所制备的颗粒为形状规则的球体,直径约为200nm。膜的SEM结果显示,颗粒均匀分散于膜的分离层中,无团聚现象,复合膜的分离层与支撑层相容性良好,结合紧密。负载实验证明了Ag+、Mn2+成功负载于PEBAX/PAN复合膜上。溶胀实验结果显示,填充型复合膜及Ag+、Mn2+负载复合膜对噻吩都具有良好的溶解、吸附能力,膜的溶胀度与料液温度、噻吩含量以及填充量有关,溶胀度随着温度的升高及噻吩含量的增高而增大;当Ag+-SiO2颗粒填充量为8wt%时,填充型复合膜的溶胀度达到最大。渗透汽化实验对膜分离噻吩的能力进行了考察,结果表明：随着料液温度及噻吩含量的增加,总渗透通量增大,分离因子下降;在30℃、待分离液噻吩浓度为1000}μg·g-1条件下,Ag+-SiO2填充型复合膜的填充量为8wt%时,分离效果最好,总渗透通量为5.627kg·m-2·h-1,对应的分离因子为3.78;Ag+和Mn2+负载复合膜的通量分别为7.5kg·m-2·h-1、7.7kg·m-2·h-1,相应的分离因子都为3.7。综上所述,Ag+SiO2填充型复合膜和Ag+、Mn2+负载复合膜,有效改善了膜的分离效果。其中,同等实验条件下,Mn2+负载复合膜的分离效果最优。

关键词：金属离子 PEBAX膜渗透汽化分离噻吩

对称破缺金属纳米结构的光学共振及场增强效应

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对称破缺金属纳米结构的光学共振及场增强效应

作者：韩健健哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

金属纳米结构在可见光下能够引起表面等离激元共振。周围环境以及金属纳米结构结构本身尺寸的改变对表面等离激元共振影响很大，而且能够影响电场强度。对称破缺型金属纳米结构打破几何结构对称性，在表面等离激元方面出现了一些有趣的... 详细信息

金属纳米结构在可见光下能够引起表面等离激元共振。周围环境以及金属纳米结构结构本身尺寸的改变对表面等离激元共振影响很大，而且能够影响电场强度。对称破缺型金属纳米结构打破几何结构对称性，在表面等离激元方面出现了一些有趣的现象，引起人们的广泛关注与研究。月牙（crescent）结构作为一种典型的对称破缺结构，可把电场局域在针尖区域很小的范围内，使电场强度得到极大增强。利用此特性可实现表面增强光谱探测和生物化学传感等相关应用。同时月牙结构不仅在实验上可以制备，而且其特殊的结构特点使其在表面等离激元共振调谐方面有很大的自由度。本文在月牙结构的基础上，具体研究了月牙-圆盘、月牙二聚体、月牙-纳米棒结构的表面等离激元共振光学特性，总结若干规律，并给出了合理解释，为基于这类结构的表面等离激元共振相关应用提供理论基础。论文主要利用时域有限差分（FDTD）算法和有限元（FEM）法模拟计算了对称破缺金属纳米结构的电磁响应，分别研究了其在光场作用下的散射、吸收、消光谱和电场增强及电场分布，分析金属纳米结构中表面等离激元共振模式的耦合情况。本文首先研究了典型的月牙结构。改变月牙结构的针尖开口以及周围介质的介电常数，其共振波长发生规律性的偏移，利用电场强度分布图和表面电荷分布图，可直观的分析共振模式的耦合情况。在月牙结构的腔体内引入圆盘组成月牙-圆盘结构，相对于月牙结构，月牙-圆盘二阶共振峰波长对应的电场强度调高了大约一倍。改变圆盘位置可实现同心和非同心结构，其共振特性表现也大为不同。非同心月牙-圆盘结构月牙腔与月牙结构各阶共振模式都能够良好匹配。通过增加圆盘半径，可实现对共振波长的红移。随后论文研究了月牙-纳米棒结构。改变纳米棒与月牙间距，其二阶共振峰波长保持不变，而一阶共振峰波长发生明显偏移，此特性可被应用于调谐波长的传感探测领域中。最后研究了月牙二聚体结构，通过改变激励源的极化方向，月牙二聚体共振特性发生显著变化。通过分析共振峰波长处的电场及极化电荷分布，证实这些现象主要由一阶共振与高阶共振模式以不同方式耦合形成超模（supermode）而导致的。本文结果对于利用几何结构与界面分布来实现表面等离激元共振特性的调制具有较强理论意义，并对基于表面等离激元的表面增强光谱应用提供实际参考。

关键词：金属纳米结构对称破缺表面等离激元共振场增强共振耦合

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高中思想政治课堂提问策略研究

高中思想政治课堂提问策略研究

作者：韩健健山东师范大学

学位级别：硕士

随着我国基础教育改革的不断深入,对学生核心素养培育的重视程度不断加强,这对高中思想政治课教学提出了更高的要求。高中思想政治课教学不仅要优化教学内容,更要注重改进教学行为。课堂提问作为教师普遍采用的教学行为活动方式之一,对... 详细信息

随着我国基础教育改革的不断深入,对学生核心素养培育的重视程度不断加强,这对高中思想政治课教学提出了更高的要求。高中思想政治课教学不仅要优化教学内容,更要注重改进教学行为。课堂提问作为教师普遍采用的教学行为活动方式之一,对课堂教学有不可或缺的作用。目前对高中思想政治课堂提问的研究虽然已取得一些成果,但在一线教学中课堂提问的实施还存在一些问题。因此,笔者以培育学生核心素养和深度学习能力为目标,立足高中思想政治课教学实际,分析高中思想政治课堂提问存在的问题并提出相对应的优化策略,助力创新型人才的培养。除引言和结语外,正文共分为三个部分。第一部分以明晰概念为出发点,在阐述高中思想政治课堂提问内涵的基础上,分析了高中思想政治课堂提问的类型、意义和要求。根据布鲁纳的教育目标分类学将高中思想政治课堂提问分为由低到高六种类型,促使学生实现从低阶思维到高阶思维的转变。在高中思想政治课教学中课堂提问有极其重要的意义,如锻炼学生思维,促进学生深度学习;获得信息反馈,调控教学进程;整合知识体系,提高教学质量;突出价值引导,培育学生核心素养。课堂提问的有效实施需要遵循目的明确、精心预设、选准时机、关注生成、面向全体的要求。第二部分主要分析高中思想政治课堂提问的现状。目前高中思想政治课堂提问已取得了一些成效,如教师重视课堂提问、提问能力有所提升、理答注重赞赏性等;但也存在课堂提问问题设计有待优化、实施路径有待完善、反思总结不到位等问题。因此需要深入剖析问题产生的原因,进一步探求高中思想政治课堂提问的优化策略。第三部分为优化高中思想政治课堂提问的策略。首先,要更新教育理念,着重培育核心素养、兼顾过程与结果、重视深度教学;其次,要优化提问问题设计,针对教学目标、教学内容、学生学情、不同课型设计问题;再次,完善提问实施路径,要创设良好问题情境、运用多种提问方式、利用生成性问题、适时追问、注重理答与评价;最后,重视提问后的反思提升,丰富反思内容、运用多种反思形式并落实反思成果。

关键词：课堂提问思想政治课高中生

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基于荧光定量技术的口罩BFE快速检测方法

针织工业 2024年第11期 127-130页

作者：韩健健广东产品质量监督检验研究院广东广州510330

为解决现行标准中口罩细菌过滤效率检测方法耗时耗力、检测周期长等问题,提高口罩检测效率,研究基于荧光定量技术,通过荧光检测模块开发、口罩细菌过滤效率夹具研究和检测系统设计搭建,开发出口罩细菌过滤效率快速检测设备和方法。结果... 详细信息

为解决现行标准中口罩细菌过滤效率检测方法耗时耗力、检测周期长等问题,提高口罩检测效率,研究基于荧光定量技术,通过荧光检测模块开发、口罩细菌过滤效率夹具研究和检测系统设计搭建,开发出口罩细菌过滤效率快速检测设备和方法。结果表明,在一定条件下,文中开发的荧光检测方法与Andersen采样方法对比结果具有良好的一致性,开发的荧光定量检测方法可以在一定条件下替代传统的培养法,实现口罩细菌过滤效率快速检测。

关键词：荧光定量口罩细菌过滤效率快速检测方法

CTAB改性膨润土填充PEBAX/PVDF膜渗透汽化降低汽油噻吩含量

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现代化工 2014年第7期34卷 103-108页

作者：刘琨李志强韩健健广西大学广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室广西南宁530004

用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对膨润土进行柱撑改性,并对改性前后的膨润土进行吸附实验及红外测定。将改性后膨润土置于填充聚醚共聚乙酰胺(PEBAX)聚合物溶液中,以聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜为支撑膜,制备复合膜,考察复合膜在模拟汽油(噻... 详细信息

用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对膨润土进行柱撑改性,并对改性前后的膨润土进行吸附实验及红外测定。将改性后膨润土置于填充聚醚共聚乙酰胺(PEBAX)聚合物溶液中,以聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜为支撑膜,制备复合膜,考察复合膜在模拟汽油(噻吩/正庚烷)中的溶胀性能,并进行渗透汽化实验,研究膜的分离性能。利用SEM考察膜的形貌结构。结果发现:30℃下,溶胀度随噻吩质量分数的增加而升高,15 min后达溶胀平衡,并且在填充量为20%时最大。渗透汽化结果表明:在料液温度为30℃,噻吩质量分数为1 100μg/g时,CTAB填充量为20%的PEBAX/PVDF复合膜的渗透通量和硫富集因子分别为2.81 kg/(m2·h)和4.65。

关键词：十六烷基三甲基溴化铵膨润土聚醚共聚乙酰胺复合膜渗透汽化脱硫

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深色印染棉与莫代尔混纺纤维定量工艺优化

针织工业 2023年第1期 81-83页

作者：李琰韩健健广东产品质量监督检验研究院广东广州510670

为提高深色印染棉与莫代尔混纺纤维定量准确性和检测效率,研究采用剥色与超声技术相结合,对深色印染棉与莫代尔混纺纤维进行溶解定量。通过分析定量关键因素超声温度和时间、剥色温度、时间等对溶解定量结果的影响,探索深色印染棉与莫... 详细信息

为提高深色印染棉与莫代尔混纺纤维定量准确性和检测效率,研究采用剥色与超声技术相结合,对深色印染棉与莫代尔混纺纤维进行溶解定量。通过分析定量关键因素超声温度和时间、剥色温度、时间等对溶解定量结果的影响,探索深色印染棉与莫代尔混纺纤维最佳定量工艺,并与现行标准方法进行结果对比。结果显示:选用浓度为5 g/L的保险粉溶液,在60℃下剥色30 min后,在超声频率为40 kHz、溶解温度为40℃、溶解时间60 min时,获得深色印染棉与莫代尔混纺纤维最佳定量结果。该方法相比于传统方法准确度高,定量效率得到显著提高。

关键词：深色印染棉纤维莫代尔纤维剥色纤维定量超声波

牡丹肽-聚氨酯整理剂的制备及其对校服的功能整理

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印染 2021年第7期47卷 52-54页

作者：胡勇杰韩健健广东产品质量监督检验研究院广东广州510670

通过牡丹肽修饰水性聚氨酯,制备出牡丹肽-聚氨酯整理剂,对中小学生校服面料进行抑菌、抗起毛起球和速干功能整理。结果显示,整理剂质量浓度达到30g/L时,校服面料对4种细菌的抑菌率均达到90%以上,抗起球性能达到4级,校服面料的蒸发速率为... 详细信息

通过牡丹肽修饰水性聚氨酯,制备出牡丹肽-聚氨酯整理剂,对中小学生校服面料进行抑菌、抗起毛起球和速干功能整理。结果显示,整理剂质量浓度达到30g/L时,校服面料对4种细菌的抑菌率均达到90%以上,抗起球性能达到4级,校服面料的蒸发速率为0.28g/h,透湿量达12000g/(m^(2)·d)。

关键词：功能整理抑菌抗起毛起球速干牡丹肽聚氨酯校服