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考虑非傅里叶微尺度效应涂层基体复合结构热冲击强度研究

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固体力学学报 2024年第2期45卷 225-237页

作者：崔高伟于松洁许光映浙江海洋大学船舶与海运学院舟山316022

针对在涂层热冲击研究中忽略非傅里叶传热微尺度效应的问题,本文引入一维平板涂层基体复合结构物理模型,建立涂层双曲线型传热、基体抛物线型传热的数学模型Ⅰ,并根据交界面处的传热行为建立合理边界条件.在此基础上,构建了涂层、基体... 详细信息

针对在涂层热冲击研究中忽略非傅里叶传热微尺度效应的问题,本文引入一维平板涂层基体复合结构物理模型,建立涂层双曲线型传热、基体抛物线型传热的数学模型Ⅰ,并根据交界面处的传热行为建立合理边界条件.在此基础上,构建了涂层、基体的热弹性力学模型.采用隐式差分法对模型离散化处理,得到温度场的数值解,进而求得应力场,并给出了具体算例.同时,建立涂层和基体均为抛物线型传热的数学模型Ⅱ作为对比研究.结果表明:当初始条件和热扰动均相同,并考虑非傅里叶传热的微尺度效应时,在涂层内,模型Ⅰ热应力表现出变化的延迟性、分布的局域性以及波动性,任意位置热应力都不是从0开始变化,而模型Ⅱ不存在波动性,任意位置热应力从0开始变化.模型Ⅰ热应力产生后,率先达峰且峰值大于模型Ⅱ.在基体内,模型Ⅰ热应力大于模型Ⅱ,且变化梯度较大.在交界面处,模型Ⅰ产生“反射效应”,此处应力值以及应力骤降值均大于模型Ⅱ.对比表明,模型Ⅰ受到的热冲击更加复杂剧烈.该研究为极端热传导环境下确保涂层可靠性提供了有益参考.

关键词：涂层基体复合结构非傅里叶热传导温度场热应力

盐碱水池塘不同饵料投喂条件下拟穴青蟹生长、营养及血清生化指标的比较

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水产学报 2024年第4期48卷 350-365页

作者：周冬平刘磊付媛媛方伟王超越王春琳宁波大学海洋学院宁波海洋研究院

为探究盐碱水池塘养殖条件下投喂不同饵料对池塘水质及拟穴青蟹生长、营养品质及血清生化指标的影响，实验设置青柳蛤、矛尾复虾虎鱼、鹰爪虾3种生物饵料组和1种人工配合饲料组，各组设置3个重复，实验周期4个月，分析各组池塘水质变化... 详细信息

为探究盐碱水池塘养殖条件下投喂不同饵料对池塘水质及拟穴青蟹生长、营养品质及血清生化指标的影响，实验设置青柳蛤、矛尾复虾虎鱼、鹰爪虾3种生物饵料组和1种人工配合饲料组，各组设置3个重复，实验周期4个月，分析各组池塘水质变化，并采用单因素方差分析(One-Way ANOVA)方法比较各组蟹的生长、营养及血清生化指标。结果显示，各组水温、盐度与pH差异较小，而溶解氧、氨氮、亚硝酸盐氮差异较大，其中，矛尾复虾虎鱼组溶解氧从11.5降至9.2 mg/L，而氨氮、亚硝酸盐氮分别从养殖初期0.44、0.022 mg/L上升到养殖末期的0.89、0.050 mg/L。青柳蛤组的体重(334 g)、增重率(332.7%)和特定生长率(0.076%/d)显著高于其他组，人工配合饲料组存活率最高，达到66.67%，矛尾复虾虎鱼组的肥满度(0.221 g/cm3)显著高于其他组；青柳蛤组的肌肉必需氨基酸中的缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸含量及肝胰腺呈味氨基酸总量和鲜味氨基酸总量在各组中最高，人工配合饲料组肝胰腺必需氨基酸中的苏氨酸、亮氨酸、赖氨酸、组氨酸含量在各组中最高，鹰爪虾组的肌肉呈味氨基酸总量和鲜味氨基酸总量在各组中最高，青柳蛤组的肌肉与肝胰腺饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、脂肪酸含量均为最高；青柳蛤组的总蛋白含量显著高于其他组，矛尾复虾虎鱼组的总胆固醇显著高于其他组，人工配合饲料组的谷草转氨酶、甘油三酯、葡萄糖显著高于其他组，相关性分析显示青柳蛤等生物饵料常规营养与拟穴青蟹各生长指标存在显著正相关。研究表明，青柳蛤组拟穴青蟹在生长、营养及血清蛋白质指标上具有显著优势，可以作为盐碱水池塘养殖拟穴青蟹的适口饵料。本研究将为拟穴青蟹北方盐碱水池塘养殖和推广提供数据参考。

关键词：拟穴青蟹水质生长营养血清生化指标饵料盐碱水池塘

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涌浪对大气边界层风廓线的影响

海洋科学 2024年第3期48卷 13-25页

作者：张昱昊宋金宝刘长龙浙江大学海洋学院浙江舟山316000

以往研究表明,涌浪存在时,近海面大气边界层内Monin–Obukhov相似性理论(Monin–Obukhov SimilarTheory,MOST)将会失效,风廓线模型的建立需要考虑波致应力的影响。基于此,本文首先研究了包含涌浪影响的Ekman模型和常通量层模型求解的风... 详细信息

以往研究表明,涌浪存在时,近海面大气边界层内Monin–Obukhov相似性理论(Monin–Obukhov SimilarTheory,MOST)将会失效,风廓线模型的建立需要考虑波致应力的影响。基于此,本文首先研究了包含涌浪影响的Ekman模型和常通量层模型求解的风廓线。结果表明:两种模型估算的风廓线均对涌浪的波衰减率系数cβ有较高的依赖性,在cβ<–50时,模型求解的风廓线均出现近海面风速极大值,但科氏力对近海面风廓线的影响可以忽略。在不同的大气层结下,分析发现海浪边界层(直接受波浪影响的区域)内风速明显小于海浪边界层之上MOST廓线在相同高度的外推值,体现了涌浪引起明显的剪切增强。通过对比分析广东省茂名市附近海上观测平台的实测数据发现,在涌浪存在时,MOST普遍无法描述风廓线;统计分析表明常通量层模型估算的风廓线在8 m处的风速与实测数据高度一致。考虑以往研究基本局限于中性大气层结条件,而涌浪经常显著影响着浮力作用明显的中低风速条件,我们的研究将有助于理解不同大气层结条件下涌浪对风廓线的影响。

关键词： MOST 涌浪波致应力海浪边界层层结

基于射线追踪技术与电磁等效原理的几何光学近似模型的设计与验证

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光学学报 2024年第12期44卷 18-30页

作者：赵嘉琦胡帅党蕊君刘磊刘西川肖瑶国防科技大学气象海洋学院湖南长沙410000

对于大尺度参数粒子的光散射特性,目前国内研究大多采用传统几何光学近似模型(GOM)对其进行计算,但该方法在计算尺度参数小于300的粒子时效果变差。对此,将电磁等效原理与射线追踪技术相结合,并考虑衍射以及粒子吸收的影响,自主开发了一... 详细信息

对于大尺度参数粒子的光散射特性,目前国内研究大多采用传统几何光学近似模型(GOM)对其进行计算,但该方法在计算尺度参数小于300的粒子时效果变差。对此,将电磁等效原理与射线追踪技术相结合,并考虑衍射以及粒子吸收的影响,自主开发了一套GOM,实现了GOM计算范围的拓展。将本文计算结果与不变嵌入T矩阵模型、物理-几何光学近似模型进行对比。结果表明,本文计算结果同其他模型的结果具有较高的一致性,本文模型可为大尺度冰晶粒子光散射计算提供有效手段。

关键词：大气光学非球形粒子几何光学近似光散射

新型复式抗风浪养殖网箱的设计及其在海洋环境下的受力计算

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南方水产科学 2024年第1期20卷 54-61页

作者：石权龚雅萍孙峰王帅军张彦鑫吴姝张迪陈辉浙江海洋大学海洋工程装备学院浙江舟山316022 浙江海洋大学船舶与海运学院浙江舟山316022 浙江舟山海王星蓝海开发有限公司浙江舟山316100

深海抗风浪网箱养殖区别于传统近海网箱、围栏等养殖方式,适合发展高经济价值的鱼类养殖,现已成为沿海渔民转产转业的重要方向。为缓解近岸养殖压力、拓宽深海水域养殖,基于中国海域养殖条件,设计了一种可以应对恶劣海况条件的新型复式... 详细信息

深海抗风浪网箱养殖区别于传统近海网箱、围栏等养殖方式,适合发展高经济价值的鱼类养殖,现已成为沿海渔民转产转业的重要方向。为缓解近岸养殖压力、拓宽深海水域养殖,基于中国海域养殖条件,设计了一种可以应对恶劣海况条件的新型复式抗风浪深海养殖网箱。该网箱放弃了传统的浮架和浮圈结构,采用双浮筒可调节结构,以适应不同海域海浪状况,减少因刚性连接而发生的中拱和中垂现象;此外,浮筒与立体浮框连接而成的垂荡体可以提供较大的垂荡以及纵向摇摆阻尼,控制网箱的运动幅度。同时采用莫里森公式和伯努利方程对网箱承受的风、浪、流等环境载荷进行受力计算,并与传统高密度聚乙烯(High density polyethylene,HDPE)网箱进行对比,结果显示新型复式抗风浪网箱比传统HDPE网箱更能承受海洋中的环境负载。研究结果为后续研究和发展大型抗风浪网箱养殖提供了设计参考。

关键词：深海网箱抗风浪结构设计载荷计算

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杜威论科学教育的目的

学术界 2024年第6期 105-113页

作者：陶青浙江海洋大学师范学院浙江舟山316022

杜威指出,传统科学教育忽略或轻视人文教育,是错误的。它造成人的发展的片面和经验的狭隘。从历史发展来看,科学和人文本是同根生,两者的分裂是等级社会的产物。科学被运用到人剥削人的旧目的,将技术当作科学本身,用手段替代了目的。杜... 详细信息

杜威指出,传统科学教育忽略或轻视人文教育,是错误的。它造成人的发展的片面和经验的狭隘。从历史发展来看,科学和人文本是同根生,两者的分裂是等级社会的产物。科学被运用到人剥削人的旧目的,将技术当作科学本身,用手段替代了目的。杜威认为,科学素养的对立面不是人文素养,它的对立面,在个人方面是盲目服从、任性冲动和缺乏理智,在社会方面是自私自利和麻木冷漠。真正的科学教育应该包含人文价值和人文精神,用人文观照科学,帮助学生树立起“科学就是力量”的信心,相信科学促进人类文明发展和改善人类生活的潜力,寻找未来新的可能性,服务于新的目的,坚定科学造福人类的信念和信仰;用人文精神和理想拓展学生兴趣的界限,丰富情感,刺激科学想象力,用变化了的意义重构科学经验;有了能力就有了责任。掌握了科学这个锐利的武器,还要懂得有道德判断力地、负责任地利用它。

关键词：杜威科学教育人文教育目的

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纳秒激光去除漆层传热模型及其机理研究

应用数学和力学 2024年

作者：于松洁崔高伟许光映浙江海洋大学船舶与海运学院

考虑激光在漆层和基层吸收和扩散特性，建立漆层和金属基层传热模型Ⅰ和热衔接边界条件。作为对比，相应建立传热模型Ⅱ和Ⅲ，它们均忽略漆层和基层交界面处的热衔接条件，其中模型Ⅲ基层中漆层和基层均采用体热源。利用拉普拉斯变换求... 详细信息

考虑激光在漆层和基层吸收和扩散特性，建立漆层和金属基层传热模型Ⅰ和热衔接边界条件。作为对比，相应建立传热模型Ⅱ和Ⅲ，它们均忽略漆层和基层交界面处的热衔接条件，其中模型Ⅲ基层中漆层和基层均采用体热源。利用拉普拉斯变换求出问题的半解析解.利用拉普拉斯数值反变换，给出相应的数值解算例，得出以下结论：模型Ⅰ得到连续温度分布，而模型Ⅱ和模型Ⅲ得到间断的温度分布，这是违背物理实际的。其次，基于模型Ⅰ预测达清洗除漆层的时间和能量密度处于对比模型Ⅱ和Ⅲ之间，所得结论为对激光清洗工艺的改进提供理论参考。

关键词：清洗模型衔接条件损伤阈值热应力

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冷藏三疣梭子蟹腹部和螯足肌肉品质特性变化

食品工业科技 2024年第2期45卷 92-100页

作者：董儒仪杜琪吴盈茹周婷水珊珊张宾浙江海洋大学食品与药学学院浙江舟山316022 浙江省海洋开发研究院浙江舟山316021

目的:探究冷藏过程中三疣梭子蟹腹部和螯足肌肉品质特性变化情况。方法:以三疣梭子蟹为对象,在4℃冷藏过程中,对蟹腹部和螯足肌肉进行定量描述分析,同时测定肌肉持水力、水分含量、水分活度、pH、挥发性盐基氮、三甲胺、TCA-可溶性肽、... 详细信息

目的:探究冷藏过程中三疣梭子蟹腹部和螯足肌肉品质特性变化情况。方法:以三疣梭子蟹为对象,在4℃冷藏过程中,对蟹腹部和螯足肌肉进行定量描述分析,同时测定肌肉持水力、水分含量、水分活度、pH、挥发性盐基氮、三甲胺、TCA-可溶性肽、肌原纤维蛋白含量及其小片化指数等理化指标。结果:随着冷藏时间延长,三疣梭子蟹腹部和螯足肌肉特性出现相似的变化趋势,其中肌肉品质感官特性、持水力、水分含量和水分活度均呈下降趋势;肌肉pH呈先下降后上升趋势,腹部肌肉pH在冷藏第5 d时为7.7,而螯足肌肉pH在冷藏第4 d时已达7.99;挥发性盐基氮、三甲胺、TCA-可溶性肽含量和肌原纤维小片化指数则呈不断上升趋势;肌原纤维蛋白含量呈显著下降趋势(P<0.05),腹部和螯足肌肉在冷藏5 d后分别下降了38.11%和49.51%。在整个冷藏周期中,三疣梭子蟹腹部肌肉品质特性均显著优于螯足肌肉。结论:随着贮藏时间延长,三疣梭子蟹肌肉品质逐渐发生劣变,其腹部肌肉品质特性相比螯足部分更加稳定。本研究为三疣梭子蟹冷藏品质劣变及调控技术提供理论参考。

关键词：冷藏三疣梭子蟹腹部螯足品质特性

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ZnCl_(2)改性海藻基生物炭去除水体中诺氟沙星的性能及循环利用性研究

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浙江大学学报（理学版） 2024年第3期51卷 370-380页

作者：张明志林智厉子龙周亚蕊刘珉琦魏泽慧吴硕浙江大学海洋学院浙江舟山316021 浙江交投矿业有限公司浙江舟山316000

过硫酸盐高级氧化工艺(PS-AOPs)因具有氧化能力强、选择性高等优点在抗生素废水处理方面具有广阔的应用前景。选取羊栖菜为研究对象,采用氯化锌(ZnCl_(2))共热裂解法,制备了ZnCl_(2)改性羊栖菜生物炭(YQZn),并将其作为催化剂活化过二硫... 详细信息

过硫酸盐高级氧化工艺(PS-AOPs)因具有氧化能力强、选择性高等优点在抗生素废水处理方面具有广阔的应用前景。选取羊栖菜为研究对象,采用氯化锌(ZnCl_(2))共热裂解法,制备了ZnCl_(2)改性羊栖菜生物炭(YQZn),并将其作为催化剂活化过二硫酸盐(PDS),降解水体中的诺氟沙星(NOR)。结果显示,不同的ZnCl_(2)添加量对生物炭催化活性的影响不同,当ZnCl_(2)与羊栖菜的质量比为1∶1时,催化活性最佳。采用扫描电镜(SEM)、Brunauer-Emmet-Teller(BET)方法、X射线衍射(XRD)分析等表征YQZn的理化性质,探究了ZnCl_(2)的改性机理,同时研究了不同反应条件对YQZn催化活性的影响。结果表明,在PDS浓度为1 mmol·L^(-1)、改性生物炭添加量为0.3 g·L^(-1)、pH为9、NOR浓度为10 mg·L^(-1)的条件下,NOR的去除率最高,可达95.09%。自由基淬灭实验结果表明,SO_(4)^(·-)和HO∙自由基在氧化作用中占主导地位,^(1)O_(2)的作用较为有限。针对粉末生物炭回收困难的问题,将YQZn负载至多孔地质聚合物上,制备了复合物GB。重复利用性实验表明,GB具有良好的降解活性和优良的重复利用性,可有效去除96.68%的NOR。

关键词：改性生物炭氯化锌改性诺氟沙星降解地质聚合物羊栖菜

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