形状系数对20 L球内铝粉分散特性的影响研究

为研究不同形状系数(SF)的铝粉在20 L球型容器中的分散特征,通过建立描述气流携带粉尘形成两相分散系的非稳态数值模型,包括气体流动和粉尘颗粒运动轨迹方程,开展非稳态数值模拟,分析粉尘SF分别为0.2、0.4、0.6、0.8和1.0条件下的粉尘空间分布以及球室中心的湍流动能、速度随时间变化。结果表明:球室内气流携带粉尘分散可以分为进粉、扩散、稳定和沉降4个阶段,其分散均匀性和最大速度值随SF的增加而增强;SF越大,即颗粒形状越接近球形,铝粉尘的分散性越好;SF越小,粉尘容易堆积在壁面附近;标称浓度一定时,SF≤0.4,浓度峰值随SF的增加而增加;SF>0.4,浓度峰值随SF的增加而减小;铝粉-空气混合物的湍流动能最大值随SF值的增加而降低;铝粉颗粒的速度峰值随SF值的增加而升高。

畦灌地表储水形状系数的变化规律

为了提高水量平衡模型模拟水流运动过程的精度。以水量平衡原理为基础,结合动力波(KW)模型,通过对其无量纲化,研究了畦灌过程中的地表储水形状系数变化规律并提出了估算其值的经验计算式。研究表明同一次畦灌过程中地表储水形状系数并非恒定值,而是随灌水时间和水流推进距离等因素变化的。结合已有文献资料验证,结果表明采用水量平衡模型模拟畦灌水流运动过程,考虑动态的地表储水形状系数取值,可有效提高模型的计算精度23.32%。同时也表明采用该文所建经验计算式估算畦灌地表储水形状系数值是可靠的。

畦灌下渗水形状系数变化规律与水流推进简化解析模型研究

以Fok和Bishop提出的下渗水形状系数计算公式为基础,通过整理并分析部分国内外已有的文献资料,提出了计算下渗水形状系数的简化公式和经验公式。根据水量平衡原理,通过引入地表储水形状系数和提出的公式所计算出的下渗水形状系数,建立了基于水量平衡原理的畦灌水流推进简化解析模型。结合已有文献资料和田间试验对模型进行检验,表明所提出计算下渗水形状系数的简化公式和经验公式是可靠的,以此建立的水流推进简化模型具有严谨的物理基础,且计算求解方便、精度较高,可用于畦灌合理灌水技术指标的确定。

描述血管支架力学性能的新概念──形状系数

提出了血管支架形状系数概念,用以描述形状的力学性能。基于弯曲梁的塑性理论,建立了两种血管支架扩展力形状系数。在考虑材料和血管支架半径相同的情况下,进一步得到了一个简单形式的形状系数。计算结果和实验都显示,血管支架存在极限载荷;不同宽度、厚度的血管支架,只要它们的形状一样,则它们具有相同的形状系数。这揭示了形状系数概念的意义,验证了公式的正确性。

夏玉米叶片形状系数的时间和空间变异

【目的】叶片形状系数(α)为测量作物的叶面积和叶面积指数提供了简单快捷的方法。然而,以往研究表明对作物叶片形状系数的选取存在很大的随意性,缺乏统一标准,且通常将其视为常数,不考虑它的时间和空间变异性。为解决这一问题,文章对陕西关中地区夏玉米不同生长阶段和不同叶位叶片形状系数的时间和空间变异性进行了深入研究。【方法】选取2015年6—10月生长季6个夏玉米品种,将玉米生育期划分为三叶、拔节、抽雄、开花、吐丝、成熟等6个不同生长阶段,每6天采样一次,测量叶片面积(LA)、叶片长度(L)和宽度(W),计算各个阶段的α值,同时对比α值在单个玉米植株不同叶位之间的差异。然后分别建立线性、二次、对数等3类共5个叶面积估算模型,以RMSE、RRMSE和ARE 3个统计量作为评价指标,对各叶片面积估算模型的精度进行评价。【结果】对全生育期6个夏玉米品种的760个叶片的面积和长宽乘积进行线性回归分析,夏玉米叶片形状系数均值约为0.78;在被验证的5种叶面积估算模型中,叶面积模型LA=α×L×W,其中α=0.78时精度最高,其相对均方根误差(RRMSE)约为9.50%,绝对相对误差(ARE)约为6.96%。α值范围为0.72—0.87,并随玉米生育期的变化而变化,自三叶期到开花期逐渐增大到全生育期最大值0.87,开花后缓慢下降至0.78,其中开花期叶片的α值与开花前各阶段的α值存在显著差异,而与开花后各阶段的α值不存在显著差异。不同熟性的夏玉米品种之间叶片α值也只在开花、吐丝期表现显著差异。不同叶型叶片α值表现出不同的变化规律,三叶期到拔节前,短宽型叶片的α值大于细长型叶片,此后一直到成熟期,细长型叶片的α值则大于短宽型叶片。在单个植株不同叶位叶片之间,α值变异性明显,开花期、吐丝期、成熟期均呈现出两头大中间小的规律,其中植株中部棒三叶位置α均值最为稳定,为0.78,对应的标准差在0.05以内,而植株上部和下部α均值约为0.84,对应的标准差在0.03—0.10。其中拔节、抽雄期不同叶位叶片的α值不存在显著差异,而在开花、吐丝、成熟期则表现出显著差异。【结论】叶面积模型LA=0.78×L×W更适于估算田间夏玉米叶片面积,较一般采用叶片性状系数0.75时提高模拟精度(ARE)3.86%。应在不同的生长阶段和不同叶位分别采用不同的叶片形状系数,这样才能进一步提高玉米叶面积估算的精度。

A301氨合成催化剂工程参数研究与测定 Ⅰ形状系数的测定

建立了测量催化剂颗粒形状系数的实验装置。通过对床层压降的测定，从而得出催化剂颗粒的形状系数。对比Ｃ３０１甲醇合成催化剂颗粒形状系数的测定值和计算值，证明了该装置的可靠性。在此基础上，测定了粒度为３．３～４．７ ｍ ｍ 的Ａ３０１氨合成催化剂的形状系数为０．４８７。

缓坡畦灌地表储水形状系数对入渗参数估值的影响

Maheshwari法在估算入渗参数时取地表储水形状系数为定值,但已有研究表明该值并不恒定,针对这个矛盾,分析了地表储水形状系数随水流推进距离的变化规律,研究了畦灌地表储水形状系数对Maheshwari法入渗参数估值的影响.利用水位传感器观测地表水深沿畦长方向的分布,计算对应不同水流推进距离的地表储水形状系数;设定不同的地表储水形状系数,分析Maheshwari法入渗参数估值对地表储水形状系数的敏感性.结果表明,地表储水形状系数随水流推进距离增加而增加,但在推进距离大于50m时,增大趋势渐缓;其不同取值对入渗参数估值的影响显著,随着地表储水形状系数取值的逐渐增大,Kostiakov入渗模型的入渗系数逐渐减小,入渗指数逐渐增大.因此,地表储水形状系数取值对Maheshwari法入渗参数估值的影响不可忽略,对于缓坡畦灌,应用Maheshwari法估算入渗参数时,水流推进距离不应小于50m.

冬小麦叶片形状系数的变异性

研究了2014-10—2015-06生长季内6个不同熟性冬小麦品种全生育期内叶片形状系数的变化规律,将小麦生育期划分为出苗、返青、拔节、抽穗、开花、成熟等6个不同生长阶段,依次采样计算各个阶段的α均值,同时考虑α值在单个植株不同叶片之间的差异,以及不同冬小麦品种之间的差异。结果表明:α值总体在0.59到0.71之间,随冬小麦生育期的变化而变化,自苗期到开花期波动增大,开花后缓慢下降;在单个植株之内,α值变异性较大,开花期最为稳定,开花后变异性增加;不同熟性冬小麦品种之间,α值在拔节、抽穗和开花期表现出显著差异,而在出苗、返青和成熟期,差异不显著。因此,建议最好在不同的作物生长阶段采用不同的叶片性状系数,以提高叶面积模拟和预测精度。对全生育期3种熟性6个冬小麦品种的1 485个叶片的面积和长宽乘积进行线性回归分析,可知总体的冬小麦叶片形状系数值约为0.66。以叶面积模型LA=0.66×L×W来估算冬小麦叶片面积,其总体的相对均方根误差(RRMSE)约为4.40%,绝对相对误差(absolute relative error,ARE)约为13.05%,在5种不同叶面积估算模型中精度最高,因此推荐该模型用于估算田间小麦叶片面积。

ZA-5氨合成催化剂形状系数的测定与应用

在自制的床层压降测定实验装置中 ,通过对催化剂颗粒床层压降的测定 ,求得 ZA- 5氨合成催化剂的形状系数为 0 .5 94。将该催化剂的形状系数应用于 3段串联绝热轴向固定床氨合成反应器的模拟计算 ,所得床层压降为 0 .2 1 2

低压电网线损计算中的改进形状系数法

为了提高低压电网线损计算的准确度,提出了基于等值电阻法和前推回代法的改进形状系数法。根据负荷形状系数的基本定义和代表日典型实测数据,对居民、商业和动力等终端用户的负荷形状系数进行了分析计算,借鉴前推回代法的思路,由终端用户到配电变压器低压出口,逐级前推各段线路的负荷形状系数和传输电量,再由配电变压器低压出口到终端用户,逐级回代计算考虑电压降的电量损耗。该算法克服了等值电阻法只考虑配电变压器出口负荷形状系数,假设各节点电压相等的缺陷,算例及管理系统的应用结果证明了改进形状系数法的有效性。

圆柱形破片形状系数研究

衰减系数直接关系到破片能否对目标进行有效的毁伤,而形状系数对衰减系数有很大的影响。当圆柱形破片在空中飞散时,迎风面积随机变化,导致圆柱形破片的形状系数不再是单一的值,而是一个范围,因此必须对已有的圆柱形破片的形状系数进行修正,才能更准确的预测圆柱形破片在空中的速度衰减。文中在试验的基础上,详细的对不同尺寸不同材质的圆柱形破片的形状系数进行了分析,并进行了修正,通过计算值与试验测得的数据进行比较,说明该修正系数可以应用于工程实践中。

矩形基础承载力形状系数三维数值模拟

通过对矩形基础地基承载力的三维数值模拟,分析了基础形状对承载力的影响,并计算了矩形基础承载力形状系数.计算结果表明:形状系数scs、q随地基内摩擦角增加而增加,随长宽比的增加而降低;当内摩擦角较小时,形状系数sγ随长宽比的增加而增加;当内摩擦角较大时,sγ则随长宽比的增加而降低;与Meyerhof以及De Beer经验公式相比,计算得出的形状系数scs、q与经验公式较为接近,而sγ则相差较大;相对而言,De Beer建议的sγ偏于保守,而Meyerhof建议的sγ则偏大.

中庭的形状系数与烟羽方程

分析了我国中庭空间几何形状的实地统计调查结果 ,提出了形状系数的概念 ,并根据形状系数大小对中庭进行了分类。针对国内较普遍的瘦高型中庭 (形状系数小于 0 .4 ) ,按1 / 8比例建造了中庭火灾相似模型实验台 ,开展了烟气填充与机械排烟实验研究 。

基于三参数模型半刚性连接的形状系数研究

以顶底翼缘角钢半刚性连接和外伸端板半刚性连接为研究对象,基于三参数模型,利用有限元分析软件ANSYS建立有限元模型,得到半刚性连接的弯矩-转角曲线。通过数值分析方法拟合弯矩-转角曲线,得出两种半刚性连接形状系数的近似求解公式,并与已有的试验数据进行对比分析。研究表明,基于三参数模型,利用形状系数近似公式得到的弯矩-转角曲线与有限元模型以及试验数据的弯矩-转角曲线吻合较好,验证了形状系数近似公式的正确性和适用性,为实际工程中的半刚性连接设计方法提供了理论依据。

基于最大形状系数的齿轮泵轻量化研究

为实现高综合性能渐开线齿轮泵的轻量化目的。首先,由泵的设计流程,推结出其轻量化在于关乎齿形参数的啮合角和关乎体积参数的模数确定;其次,由极限啮合位置和限定的齿顶角,以啮合角为变量,双节圆柱体积最小为目标,构建单变量优化模型;然后,针对泵用的这对具有最大形状系数的齿轮,创新出一款能无根切滚齿加工的双压力角齿刀轮廓;最后,以齿顶限速确定出标准化的模数。结果表明:齿轮泵归结为啮合角与模数的轻量化设计,概念清晰,计算简单;单变量齿形优化,质量好、效率高;近上限的模数标准化取值,泵的综合性能好;压力角和顶隙系数对轻量化影响甚微,为恒取标准的20°压力角提供依据;齿顶角越小,齿数越少,最大形状系数越大;所推荐的齿数为7,重合度约1.1,困油性能好,啮合角约30°,传动效率较高;双压力角齿刀具有顶刃圆角小和齿轮滚齿加工无根切的特点等。为其它容积泵的轻量化设计,提供一种创新的途径和方法。

椭圆封头形状系数的讨论

根据椭圆封头近似椭圆壳的几何形状 ,计算了不同厚径比、不同长短轴之比的椭圆封头的不连续应力 ,得到一组应力增强系数曲线 ,适用于长短轴之比为1～3 5 ,厚径比为0 002～0 04的椭圆封头 .计算表明ASME规范制定椭圆封头形状系数公式时仅考虑厚径比为0 015625时的情况不甚合理 .同时结合厚径比对封头深度的影响 。

罗茨转子取得最大形状系数的通用判据研究

为研究罗茨泵用转子取得最大形状系数的几何特征,在定义转子主型线段的基础上,采用共轭几何上的欧拉-萨伐里方程法,由谷主型线段的曲率半径为0的极限点,倒推出峰主型线段上共轭的最大形状系数点,据此确定出峰主型线定义中的待定系数,并进而给出转子最大形状系数的计算方法。结果表明,转子取得最大形状系数等价于最大形状系数点、曲率中心、转子中心构成一以曲率中心为直角点的直角三角形的通用判据1,和最大形状系数点处的曲率半径被其瞬心所平分的通用判据2;转子取得最大形状系数与通用判据间互为充分必要条件,且仅能确定出峰主型线定义中的2个待定系数。

圆形基础的临界荷载和形状系数

基于圆形荷载下地基中任意一点应力分量的弹性力学公式和Mohr-Coulomb极限平衡理论计算出最大塑性区深度达到1/4基础直径对应的临界荷载.通过圆形与条形基础临界荷载的比较,进一步得到了圆形基础界限荷载的承载力系数和形状系数.将这些形状系数与已有的各种极限荷载形状系数进行比较,发现与黏聚力和埋深有关的形状系数略小于极限荷载中的数值,与基础宽度有关的形状系数与极限荷载中的数值差距较大,建议按偏小的Meyerhof形状系数取值.算例表明:圆形基础临界荷载相对于极限承载力的安全系数与条形基础界限承载力相对于极限承载力的安全系数大致是匹配的.

深孔钢闸门主梁薄壁截面剪切形状系数分析

本文通过对薄壁深梁截面剪切形状系数Ｋ按精确方法计算与按近似方法计算的比较，指出现行结构力学教程中建议的工字形、箱形截面的Ｋ值误差很大，对工程设计是不安全的。

堆石料形状系数分析

堆石料是堆石坝坝体的主体材料，其颗粒形状作为影响堆石料颗粒破碎和密实程度的一个重要因素，与堆石料的应力变形特性有直接关系，进而影响坝体的整体沉降变形特性。以某大型水电站堆石坝为例，从二维尺度和三维尺度对其堆石料形状系数进行了描述，并通过形状系数试验分析了不同颗粒粒径条件下的堆石料形状系数。研究结果表明，针对所使用的试验材料，在二维尺度下堆石料的修正Blaschke系数在0.85~0.86之间，凹凸度在0.55~0.80之间;三维尺度下，堆石料的颗粒球形度在0.69~0.78之间，凹凸度在0.60~0.67之间。