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基于CFD-DEM对激光熔覆载气输送喘粉问题的数值模拟研究

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应用激光 2024年第4期44卷 49-58页

作者：张钰铎邢飞刘伟军卞宏友锁红波沈阳工业大学辽宁沈阳110870 南京中科煜宸激光技术有限公司江苏南京210038

针对激光熔覆载气输送过程中经常出现的喘粉问题,从输送管道的提升角度、折弯半径、提升高度以及气流量4个方面进行模拟分析,研究出现喘粉现象的原因。数值模拟通过离散单元法(DEM)求解离散颗粒运动和受力,通过计算流体力学(CFD)求解连... 详细信息

针对激光熔覆载气输送过程中经常出现的喘粉问题,从输送管道的提升角度、折弯半径、提升高度以及气流量4个方面进行模拟分析,研究出现喘粉现象的原因。数值模拟通过离散单元法(DEM)求解离散颗粒运动和受力,通过计算流体力学(CFD)求解连续相流场,两者相互耦合组成离散元-计算流体力学(DEM-CFD)模型。仿真结果表明,造成喘粉现象的起因为颗粒在流经弯管的位置分布不同,处于弯管外侧的颗粒会维持该状态直至竖直管段扩散,处于弯管内侧和中间的颗粒会不断地与壁面发生碰撞,这种差异导致颗粒在弯管段的运动时间不同,从而出现某段时间粉量剧增的情况。对喘粉现象的影响程度从大到小为气流量、提升高度、折弯半径、提升角度。为保证输送过程连续稳定,气流量应大于6 L/min,在满足输送条件的情况下以45°提升角度输送,减小折弯半径并且提升高度不高于2.5 m。

关键词：气力输送喘粉问题管路结构数值模拟质量流量

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Mg-Zn系合金热裂行为的研究进展

金属学报 2024年第6期60卷 743-759页

作者：王峰白盛巍王志杜旭东周乐毛萍莉魏子淇李瑾伟沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 沈阳工业大学辽宁省镁合金及成形技术重点实验室沈阳110870 辽宁帝德科技有限公司辽宁省汽车轻量化专业技术创新中心铁岭112611

Mg-Zn系合金是镁合金中重要的合金体系之一,因其具有丰富的相组成、突出的变形能力和时效强化效果而备受关注,在航空航天、汽车工业及生物医疗等领域显示出较大的应用潜力。但是Mg-Zn系合金凝固温度区间宽、收缩量大,导致合金存在较大... 详细信息

Mg-Zn系合金是镁合金中重要的合金体系之一,因其具有丰富的相组成、突出的变形能力和时效强化效果而备受关注,在航空航天、汽车工业及生物医疗等领域显示出较大的应用潜力。但是Mg-Zn系合金凝固温度区间宽、收缩量大,导致合金存在较大的热裂敏感性,一定程度上限制了该系合金的应用。因此,开展Mg-Zn系合金热裂行为的研究具有重要意义。本文归纳总结了热裂理论、合金元素及铸造工艺参数对Mg-Zn系合金热裂敏感性的影响,以及Mg-Zn系合金热裂行为数值模拟的研究现状;揭示了Mg-Zn系合金微观组织及凝固特性参数对热裂敏感性的作用机理,并提出了目前镁合金热裂行为研究的不足与建议,以期为Mg-Zn系合金的设计及应用提供指导。

关键词： Mg-Zn系合金热裂敏感性显微组织工艺参数

基于UPLC-Q-TOF MS的气滞胃痛胶囊化学成分快速鉴定及裂解规律研究

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分析测试学报 2024年第9期43卷 1376-1388页

作者：孟营郑莹包永睿王帅李天娇孟宪生辽宁中医药大学药学院辽宁大连116600 辽宁省中药多维分析专业技术创新中心辽宁大连116600 辽宁省现代中药研究工程实验室辽宁大连116600

运用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF MS)技术建立了一种快速全面分析鉴定气滞胃痛胶囊化学成分的方法。采用Agilent poroshell 120 SB-C18色谱柱,以0.1%甲酸水-乙腈为流动相进行梯度洗脱,在电喷雾离子源正、负离子模式下... 详细信息

运用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF MS)技术建立了一种快速全面分析鉴定气滞胃痛胶囊化学成分的方法。采用Agilent poroshell 120 SB-C18色谱柱,以0.1%甲酸水-乙腈为流动相进行梯度洗脱,在电喷雾离子源正、负离子模式下,通过保留时间、质谱一级准分子离子峰、二级质谱裂解碎片,结合对照品及文献数据从气滞胃痛胶囊80%甲醇提取物中鉴定出97个成分,包括黄酮类41个、生物碱类19个、有机酚酸类12个、皂苷类8个、萜类5个、苯丙素类10个、核苷类1个及醌类1个,其中50个成分经过对照品比对。同时对所鉴定成分的结构类型、药材来源进行归属并探讨了各类结构的裂解规律。该研究可为气滞胃痛胶囊的质量控制和临床应用提供依据,也可为具有相似结构类型的化学成分鉴定提供参考。

关键词：气滞胃痛胶囊化学成分结构鉴定裂解规律超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱

预制孪晶对AZ31镁合金绝热剪切敏感性的影响

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沈阳工业大学学报 2024年第3期46卷 277-283页

作者：毛萍莉杨雨松沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110870

为了分析不同孪晶体积分数对材料绝热剪切敏感性的影响,预制具有不同孪晶体积分数的AZ31镁合金。采用分离式霍普金森压杆在200℃、944 s^(-1)条件下对AZ31镁合金帽状试样进行高速冲击试验,采用电子背散射衍射仪和光学显微镜对试样在高... 详细信息

为了分析不同孪晶体积分数对材料绝热剪切敏感性的影响,预制具有不同孪晶体积分数的AZ31镁合金。采用分离式霍普金森压杆在200℃、944 s^(-1)条件下对AZ31镁合金帽状试样进行高速冲击试验,采用电子背散射衍射仪和光学显微镜对试样在高应变速率变形前后的微观组织进行观察,计算了试样发生绝热剪切时的吸收能量,比较了绝热剪切带内外的显微硬度。结果表明:不同孪晶体积分数试样内均产生了绝热剪切带,随着孪晶体积分数的增加,绝热剪切带宽度和吸收能量减小,而绝热剪切敏感性增大。

关键词： AZ31镁合金预制孪晶高速冲击帽状试样吸收功显微硬度绝热剪切带绝热剪切敏感性

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废弃轮胎-砂地基抗震性能和恢复力模型研究

地下空间与工程学报 2024年第1期20卷 113-121,132页

作者：聂晓梅王凤池孙畅沈阳建筑大学土木工程学院沈阳110168 山西大同大学建筑与测绘工程学院山西大同037009

为研究废弃轮胎-砂构造地基的抗震性能,进行了6组轮胎-砂构造地基的拟静力试验,分析轮胎-砂单元体的堆砌方式、初始竖向荷载和碳纤维网片对构造地基的滞回性能的影响。在拟静力试验基础上用试验拟合法建立废弃轮胎-砂构造地基的恢复力... 详细信息

为研究废弃轮胎-砂构造地基的抗震性能,进行了6组轮胎-砂构造地基的拟静力试验,分析轮胎-砂单元体的堆砌方式、初始竖向荷载和碳纤维网片对构造地基的滞回性能的影响。在拟静力试验基础上用试验拟合法建立废弃轮胎-砂构造地基的恢复力模型。研究结果表明:废弃轮胎-砂构造地基的滞回曲线饱满,总体呈梭形,具有较好的耗能能力;轮胎-砂单元体错缝堆砌、增大随初始竖向荷载和增设碳纤维网片都有利于轮胎-砂构造地基参与耗能;轮胎-砂构造地基恢复力模型的滞回曲线计算结果和试验结果吻合程度较好,可以反映出试件的受力过程和主要受力特征。

关键词：废弃轮胎轮胎-砂构造地基滞回曲线恢复力模型

余热余压空气梯级利用的双涡流管有机朗肯循环综合性能分析与优化

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中国电机工程学报 2024年第8期44卷 3177-3188,I0020页

作者：杨新乐闫振超卜淑娟李惟慷于宁戴文智王新辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁省阜新市123000

为充分利用工业生产中的余热余压空气能量,同时降低ORC系统冷凝热损失,该文提出一种双涡流管ORC系统(ORC coupled with double vortex tubes,DVT-ORC)。利用热源涡流管将放热后的余热余压空气分离成冷、热空气,冷空气用于工质冷却,热空... 详细信息

为充分利用工业生产中的余热余压空气能量,同时降低ORC系统冷凝热损失,该文提出一种双涡流管ORC系统(ORC coupled with double vortex tubes,DVT-ORC)。利用热源涡流管将放热后的余热余压空气分离成冷、热空气,冷空气用于工质冷却,热空气作为二级蒸发器的热源且换热后其余压用于驱动气动增压泵;利用工质涡流管将透平乏气分离成冷、热气流,热气流经气动增压泵升压再循环,冷气流进入空气冷却器冷却。以150℃、0.6 MPa的空气为初始热源,R245fa为工质,建立热力与经济的多目标优化模型,分析双涡流管冷流比和透平排气压力对系统综合性能的影响;采用遗传算法进行优化,确定系统最优工况。结果表明:当热源涡流管冷流比大于0.3时,DVT-ORC输出功大于基本ORC输出功,工质涡流管与空气冷却器的㶲损失之和较基本ORC系统冷凝器的㶲损失最大可减小1240.32 kW,单位电力生产成本较低,DVT-ORC系统热力性与经济性提升。系统最佳运行工况在透平排气压力为0.3007 MPa、工质涡流管冷流比为0.8738、热源涡流管冷流比为0.8942时,对应的净输出功为173.94 kW、热效率为13.57%、单位电力生产成本为0.415元/(kW·h)。

关键词：余热余压空气能量梯级利用涡流管有机朗肯循环综合性能多目标优化

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多策略改进的闪电连接过程算法及其应用

控制与决策 2024年第8期39卷 2560-2568页

作者：付华刘尚霖韩冰管智峰韩昊通李琨刘昊辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125100 国网辽宁省电力有限公司盘锦供电公司辽宁盘锦124010 内蒙古电力(集团)有限责任公司乌兰察布供电分公司内蒙古乌兰察布012000

针对闪电连接过程算法鲁棒性欠佳、个体多样性有限等不足的问题,提出一种多策略改进的闪电连接过程算法.首先,采用透射学习策略和准对立学习策略有效提升初始化实验点个体质量,避免自有随机因子过度影响算法收敛性能;然后,设计实验点自... 详细信息

针对闪电连接过程算法鲁棒性欠佳、个体多样性有限等不足的问题,提出一种多策略改进的闪电连接过程算法.首先,采用透射学习策略和准对立学习策略有效提升初始化实验点个体质量,避免自有随机因子过度影响算法收敛性能;然后,设计实验点自适应动态跟随机制,在提升算法寻优性能的同时兼顾探索开发能力的协调;接着,采用镜像均值替代策略替换当前最优解和种群均值,防止算法因个体同化程度升高造成局部停滞;最后,选取基准测试函数进行智能算法对比寻优实验、改进算法对比寻优实验以及Wilcoxon符号秩检验实验,实验结果表明了所提出改进算法寻优性能的优越性以及改进策略的有效性.通过多策略改进的闪电连接过程算法优化长短时门循环控制单元参数进行变压器故障诊断工程应用实验,进一步验证所提出改进算法的工程实用性.

关键词：智能优化算法闪电连接过程算法门控循环单元变压器故障诊断油中溶解气体分析

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基于水波进化和动态莱维飞行的爬行动物搜索算法

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控制与决策 2024年第1期39卷 59-68页

作者：付华许桐邵靖宇辽宁工程技术大学电气与控制学院辽宁葫芦岛125105 百度在线网络技术有限公司北京100080

针对爬行动物搜索算法存在收敛速度慢、寻优精度低和易陷入局部极值等缺陷,提出一种基于水波进化和动态莱维飞行的爬行动物搜索算法.采用Halton序列初始化种群,生成均匀分布的个体,减少个体搜索盲区和重叠概率以提升种群多样性;引入水... 详细信息

针对爬行动物搜索算法存在收敛速度慢、寻优精度低和易陷入局部极值等缺陷,提出一种基于水波进化和动态莱维飞行的爬行动物搜索算法.采用Halton序列初始化种群,生成均匀分布的个体,减少个体搜索盲区和重叠概率以提升种群多样性;引入水波动态进化因子和自适应权重,协调算法全局搜索与局部开发之间的转换,提高算法收敛速度和寻优精度;结合一种动态莱维飞行变异策略,提升算法局部抗停滞能力.通过对14个基准测试函数的寻优对比分析、Wilcoxon秩和检验以及寻优时间对比结果可知,改进算法具有更好的收敛性能、寻优性能和鲁棒性.最后,通过工程应用中焊接梁设计的优化对比结果,进一步验证了改进算法处理实际工程问题的优越性.

关键词：爬行动物搜索算法 Halton序列水波动态进化因子动态莱维飞行焊接梁设计

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纳米气泡浮选细粒煤的效果及机理

矿产综合利用 2024年第1期45卷 194-198页

作者：郭思瑶董红卫赵通林张明泽马芳源辽宁科技大学矿业工程学院辽宁鞍山114051 鞍山市城市发展中心辽宁鞍山114051

这是一篇矿物加工工程领域的论文。本研究通过改变浮选捕收剂的用量、起泡剂的用量、给矿速度和充气量等可控因素,针对细粒煤在有纳米气泡和常规气泡条件下进行了浮选柱对比实验研究。在此基础上,阐述了纳米气泡对细粒煤的回收机理。实... 详细信息

这是一篇矿物加工工程领域的论文。本研究通过改变浮选捕收剂的用量、起泡剂的用量、给矿速度和充气量等可控因素,针对细粒煤在有纳米气泡和常规气泡条件下进行了浮选柱对比实验研究。在此基础上,阐述了纳米气泡对细粒煤的回收机理。实验结果表明:纳米气泡能够有效提高超细煤颗粒的回收率,保持产品灰分相同的情况下可节省约1/2药剂的用量。此外,较低的充气量条件下,浮选体系中引入纳米气泡依然能够获得较好的分选指标。纳米气泡能够优先吸附在疏水颗粒表面使得细颗粒煤团聚成较大的颗粒,增强了气泡与煤颗粒的碰撞概率从而达到强化浮选的效果。

关键词：矿物加工工程纳米气泡浮选煤浮选柱机理