邢雷:2020 疫情防治中国成功地做出了全球治理示范

《设计》:请介绍一下“2020中国抗疫设计思考与行动”的始末。邢雷:我们开展的这次活动已经一年了,通过此次访谈,也想要为此画一个圆满的句号。这个句号应带有未来探索的性质。很重要的一点就是清华大学艺术与科学中心下属的设计战略与原型创新研究所作为专业领头羊,来牵头组织这样一个活动是值得肯定的。

堵塞工况下水力旋流器流场特性及性能分析

为研究水力旋流器在井下出现堵塞问题而产生的流场及性能变化规律,以井下倒锥式水力旋流器为研究对象,采用数值模拟与实验相结合的研究方法,对旋流器在六种不同堵塞工况下的流场特性及分离性能进行深入分析,并提出一种流场不对称性的定量表征方法,明确其在不同堵塞工况下旋流场变化及平均偏移不对称情况。结果表明,在三条紧邻流道堵塞的工况中,切向速度及轴向速度的平均偏移不对称率均产生最大值分别为67.82%和34.99%;相对于无堵塞工况,六种不同堵塞工况的平均压降均有所上升,分离效率均有所下降,其中工况六在四条紧邻流道堵塞的工况中,平均压降最大,分离效率最小。通过实验开展不同工况下的分离性能分析,实验结果与模拟结果的平均误差为1.22%,呈现出较好的一致性,为本文数值模拟方法的准确性提供了验证。

高气液比井下气液旋流分离器结构设计与性能分析

针对井下高气液比工况气液高效分离难度大的问题,提出了一种旋流-重力耦合式井下气液分离器结构。结合实验研究、数值模拟及实验设计方法,对气液分离器结构参数进行显著性分析和优化设计,建立显著性结构参数与气液分离效率间的数学关系模型,确立了结构参数的最佳匹配方案。分析了入口流量、压力及气液比对气液分离器性能的影响规律。结果表明,重力沉降与旋流分离的结合设计可以实现高气液比条件下的液相沉积,进而实现气液两相的高效分离。分离器的分离效率随着进液量升高而升高,增幅逐渐趋于平稳。随着气液比增大,分离效率呈现先增加后降低的趋势。得出该气液分离器的最佳进液量为42m^(3)/d,最佳入口压力2MPa,最佳气液比为700∶1,在最佳工况下分离效率为97%,模拟结果与实验结果呈现出较好的一致性。研究结果将为高气液比条件下气液分离装备研发提供新的思路和参考。

国外载人航天出舱活动发展历程及启示

回顾国外载人航天出舱活动的发展历程,介绍各典型出舱活动任务及舱外航天服的基本情况,总结分析出舱活动发展历程特点规律,针对我国规划开展出舱活动提出思考和建议。

不等大液滴在不同润湿性壁面碰撞聚结过程实验研究

在工业生产过程中,液滴碰撞的控制和利用对于涂覆、喷涂、沉积等工艺有着重要意义。为了分析不等大液滴在不同湿润性壁面碰撞聚结的过程,制备了体积比为12的不等大液滴,利用高速摄像技术,开展了不同润湿性基板上小液滴撞击大液滴的碰撞实验,对液滴碰撞聚结动力学行为进行分析。实验结果表明,在韦伯数为8.07≤We≤40.38与基板接触角α=100°、120°、145°、160°的实验范围内,液滴出现反弹聚结和接触聚结两种现象。双液滴碰撞聚结后,液滴的最大铺展直径与韦伯数呈正相关,与基板接触角呈负相关。最大射流高度随韦伯数增加先升高后降低,随接触角增加而增加。实验范围中,双液滴碰撞聚结过程中最大铺展直径为d_(p,max)=8.41 mm,最大射流高度h_(s,max)=6.92 mm。

T型微通道入口角度对剪切变稀流体微液滴制备影响

为了研究T型微通道入口角度对非牛顿微液滴制备影响,采用流体体积(VOF)模型对聚丙烯酰胺水溶液微液滴形成过程进行数值模拟,开展高速数码显微实验对数值模拟结果进行验证。结果表明:在相同工况条件下,非牛顿微液滴生成频率随着分散相入口角度的增大呈先增大后减小的趋势,相对长度呈现先减小后增大的趋势。在入口角度小于90°时,随着入口角度的增加,微通道内两相平均压差、液滴断裂时刻两相压差最低值随之升高,在入口角度大于90°时,上述压差则随着入口角度的增加而降低。考虑两相体积流量比与连续相毛细数并引入关于分散相入口角度的修正系数,提出聚丙烯酰胺水溶液微液滴相对长度预测公式,为剪切变稀流体微液滴制备提供参考。

基于声发射和DIC的金属材料氢脆性能测试实验

该实验针对天然气掺氢管道混输过程中产生的临氢金属氢脆问题,以X80管线钢为对象,采用声发射与数字图像相关(DIC)技术相结合的方法实现氢脆性能的动态测试。实验设计为对材料进行充氢后拉伸,采用电化学充氢法充氢,并设置4种不同充氢时间。拉伸过程中通过DIC技术测量并计算静态氢脆性能参数和氢脆敏感系数,同时利用等效应变云图和声发射计数峰值时域分布的变化规律作为氢脆性能的动态参量,进而建立一套完整的金属氢脆性能动态测试系统。该实验适合作为学生研究型教学实验,有助于培养学生的科研能力和创新意识。

基于响应面法的过轴式旋流器分离性能优化

为解决旋流器在井下狭小空间内的适用性问题,提出一种新型过轴式旋流器,通过响应面法对构建的旋流器结构参数与分离效率间的数学关系模型进行结构优化。采用数值模拟方法,对优化前后旋流器在不同处理量与含水率条件下旋流器内流场特性及分离效率的对比情况开展研究。结果表明:优化后模型效率均优于优化前,优化后模型处理量在2—6.5 m^(3)/h变化,处理量为6.5 m^(3)/h时分离性能最佳,分离效率由60.30%增至97.10%;含水率在92%—99%变化,含水率99%时分离性能最佳,分离效率由93.15%增至99.72%。采用数值模拟与实验相结合的方法,对优化后旋流器在不同分流比条件下分离效率开展研究,数值模拟与实验结果呈现出较好的一致性,验证结构优化的可行性及数值模拟结果的准确性。

固相颗粒对油水分离水力旋流器内油滴运移轨迹的影响

为了分析砂相介质参数对旋流分离器内油滴运移轨迹的影响,基于计算流体动力学法-离散元法耦合计算模型,针对常规双切向入口油水分离水力旋流器,开展不同含砂浓度下的油滴运移轨迹研究。系统分析了不同浓度固相颗粒条件对目标水力旋流器内流场分布特性、油滴运移轨迹和油水分离性能的影响规律。数值模拟结果表明:随着固相颗粒浓度的增加,溢流口的压力不断增大,溢流口流场压差减小,旋流器圆柱段内轴向速度和切向速度均减小,分离效率降低。另外,随着注入的固相颗粒浓度的增加,油滴轨迹出现了不稳定的螺旋上升、螺旋下降和局部循环的运移轨迹特征,同时在流场压力梯度力的作用下,油滴的局部循环轨迹逐渐向底流口方向移动,随着固相颗粒浓度均匀增加,偏移量逐渐加大。

倒锥参数对气举式水力旋流器分离性能的影响

利用单因素试验设计方法,针对气举式水力旋流器倒锥参数,开展不同参数下的性能优化研究。利用数值模拟方法,对不同倒锥高度、注气直径和注气速度下的流场特性及分布规律进行分析。结果表明,当倒锥高度为130 mm、注气直径为1.8 mm、注气速度为3.5 m/s时,分离效率达到最佳,较优化前提高了0.98%。对比倒锥参数优化前后的气举式水力旋流器油核分布形态,优化后油核均在倒锥结构上方形成,促进了旋流器分离性能的提升,验证了倒锥参数优化对气举式水力旋流器的重要性。

乳腺癌患者携带PICC化疗并发PICC相关性上肢深静脉血栓形成的诊治探讨

目的:探讨乳腺癌患者携带PICC化疗出现PICC相关性上肢深静脉血栓形成的发生及其临床诊治。方法:回顾性分析本院2009年8月～2011年7月携带PICC化疗的187例乳腺癌患者中PICC相关性上肢深静脉血栓形成的发生及其临床诊治情况。结果:187例携带PICC化疗的乳腺癌患者,共放置PICC188根,PICC管总置管时间为14,399天,平均置管时间为76.6天,最长170天。4例在PICC置管后14～112d(平均45.25d)出现上肢深静脉血栓形成,发生率为2.1%,发病密度为0.28/PICC置管1 000天(0.28‰)。结论:乳腺癌患者化疗期间携带PICC化疗是一种安全有效的方法,但少数病例可能出现PICC相关性上肢深静脉血栓形成,此时应注意观察患者的症状和体征,早期发现,正确诊治,患者均能获得较好的疗效。

乳腺癌患者携带PICC化疗同时并发导管败血症和上肢静脉血栓的诊治探讨

目的探讨乳腺癌患者携带经外周中心静脉置管(PICC)化疗同时并发导管败血症和上肢静脉血栓的发生及其临床诊断和防治。方法回顾性分析2009年8月至2011年9月携带PICC化疗的215例乳腺癌患者中同时并发导管败血症和上肢静脉血栓的患者及其诊治情况。结果 215例携带PICC化疗的乳腺癌患者,共放置PICC 216根,PICC管总置管时间为19 109d,平均置管时间为88.9d,最长212d。2例同时并发败血症和上肢静脉血栓,发生率为0.93%,发病密度为0.1/PICC置管1 000d(0.1‰)。结论乳腺癌患者化疗期间携带PICC化疗是一种安全有效的方法。

入口形式对旋流器内油滴聚结特性影响研究

以等截面双切向入口旋流器以及轴向进液螺旋导流入口旋流器为研究对象,采用Euler-Euler双流体模型与群体平衡模型(population balancemodel, PBM)耦合方法,对两种旋流器结构开展数值模拟及分离性能实验,分析两种入口结构对旋流器内油滴聚结特性及分离性能的影响。结果表明:当处理量在2～6 m3?h-1、溢流分流比在10%～30%时,切向入口旋流器分离效率略高于轴向入口旋流器,两种结构最高效率均在99%以上;切向入口旋流器在入口通道内几乎不发生聚结现象,而轴向入口旋流器螺旋入口流道内聚结现象明显且沿流道方向逐渐增强;入口油滴粒径在20～50μm时,切向入口旋流器溢流口油滴粒径分布在91～98μm,底流口油滴粒径分布在87.5～91μm,两出口处油滴粒度分布均大于轴向入口旋流器,对油滴呈现出了较好的聚结效果。

基于响应面法的井下旋流分离器结构优化

基于数值模拟方法与中心组合设计方法,采用二阶多项式基函数构建了井下旋流分离器的结构参数与分离效率及底流压力损失间的数学关系模型。通过开展附加试验对模型预测值与数值模拟实际值进行对比,得出分离效率和压力损失的预测值与实际值的平均相对误差分别为0.104%和4.562%,验证了模型预测结果的准确性。针对响应面优化结果与初始结构开展分离性能对比研究,结果表明:当入口油滴粒径在50~500μm范围内变化时,优化前结构的分离效率变化范围为58.92%~98.56%,优化后结构的分离效率变化范围为60.35%~99.48%;当入口含水率在94%~99%范围内变化时,优化前结构的分离效率由74.61%提高到88.07%,优化后结构分离效率由75.26%提高到91.56%。在不同粒径及含水率条件下,优化后结构均呈现出了明显的高效性及适用性。

轴入式两级串联旋流器流场分析与性能评估

为解决狭长空间内无法实现油水两相介质高精度分离的问题,结合旋流分离理论,设计了一种可实现轴向进液的两级串联旋流器,针对该装置开展内部流场特性及分离性能研究。揭示了不同处理量及分流比对旋流器内速度场、压力场、浓度场以及分离效率的影响规律。结果表明:随着处理量的增大,底流口压降最大值逐渐增大且增长速率逐渐增大,旋流腔内切向速度也逐渐增大;增大一级溢流分流比,可减小环式通道及二级旋流器内的切向旋动能,二级溢流分流比对一级旋流器分离性能影响不大;实验及模拟得出研究范围内一级分流比为20%、二级分流比为15%时分离效率最高,最佳处理量为4.8 m3/h,最佳总分流比为32%;装置对不同流量、不同分流比条件具有较强的适应性,分离效率最高可达99.6%。

轴入导锥式旋流器内油滴聚并破碎特性

轴向进液水力旋流器因内部设有增压流道,可在低压入口条件下实现油水高效分离。采用CFD-PBM耦合方法对轴入导锥式旋流器内油滴聚并破碎行为及分离特性进行数值模拟分析,得出操作参数对油滴聚并破碎的影响规律,同时进行室内实验,对模拟结果的准确性进行验证。结果表明:研究范围内湍动能越大位置的油滴粒径越小,随着入口进液量增大,旋流器溢流及底流出口区域的湍动能增强,油滴粒径逐渐减小;对于该结构旋流器而言,一定范围内持续增加入口进液量,可提高旋流器内的切向速度进而提升分离性能,但同时也增大了油滴破碎机率,致使分离效率降低;研究范围内,进液量为3.62 m^3/h时分离效率达到最大值;增大溢流分流比,虽然可以降低底流含油体积分数,但同时也增大了溢流区域油滴间的破碎,致使分离效率降低,分流比为20%时分离效率达到最大值。

水力聚结器结构参数优选

为了增强水力旋流器对小粒径油滴的分离性能,基于旋流分离原理提出一种可通过增大油滴间碰撞机率使小油滴碰撞聚结的水力聚结器结构。借助正交试验方法对水力聚结器的主要结构参数进行优化设计,利用Euler-Euler模型与群体平衡模型(Population Balance Model,PBM)相结合的方法,开展水力聚结器结构参数对油滴分布特性及聚结性能的影响研究,得出聚结器内油滴粒度分布聚结性能受结构参数变化的影响规律,并获得了最佳的结构参数配比。结果表明:水力聚结器对油水混合液中的油滴呈现出了较好的聚结效果,聚结器的聚结内芯底径D3、锥段长度L4、出口管长度L5均会对聚结器内油滴粒径分布产生影响,且各参数对聚结性能影响显著性由高到低为D_(3)>L_(4)>L_(5)。优化得出最佳结构参数配比方案为C3A2B2(L_(4)=600 mm、L5=100 mm、D3=10 mm),最佳结构参数条件下混合液中油滴粒度分布在25~55μm时,经水力聚结器聚结后油滴粒度分布均值增加到524.7μm,较初始结构聚结后的平均粒径增加了48.56%。

井下微型气液旋流分离器优化设计与性能分析

针对采油井筒内产出液含气对油田同井注采开发模式的不利影响,基于旋流分离原理提出一种井下微型气液旋流分离器结构。借助Plackett-Burman设计、最陡爬坡设计与响应曲面设计结合计算流体动力学方法,对井下微型气液旋流分离器结构参数进行显著分析及优化设计,构建了显著性结构参数与分离效率间的二次多项式数学关系。系统分析了入口进液量、分流比及气相体积分数对气液分离性能的影响规律。构建室内微型气液旋流分离性能测试系统,对数值模拟结果的准确性及优化结果的高效性进行了验证性试验。试验结果表明优化后的微型气液旋流分离器结构可使液相效率由优化前的84.10%提高到87.22%。获得了微型气液旋流分离器最佳溢流分流比为6%,最佳入口流量为13.77 L/h,最适用的气相体积分数为5.5%,最佳工况下气液平均分离效率为99.66%。为了指导分离器在不同含气量条件下的最佳运行参数调控,构建了气相体积分数及溢流分流比与分离效率间的数学关系模型,获得了不同气相体积分数条件下的最佳分流比。

乳腺癌患者携带PICC化疗并发导管相关性败血症的临床诊治探讨

目的:探讨乳腺癌患者携带经外周中心静脉置管(Peripherally inserted central catheters,PICC)化疗期间PICC导管相关性败血症的临床诊断和防治。方法:回顾性分析我院2009年8月-2011年9月携带PICC化疗的215例乳腺癌患者中PICC导管相关性败血症的发生及其诊治情况。结果:3例携带PICC化疗的乳腺癌患者分别在PICC置管后29、73 d和108 d(平均70 d)出现PICC导管相关性败血症,其发生率为1.39%,发病密度为0.16/PICC置管1 000 d(0.16‰)。结论:乳腺癌患者化疗期间携带PICC化疗是一种安全有效的方法。但少数病例有可能出现PICC导管相关性败血症,应注意观察相关症状和体征,早期发现、对临床表现疑似PICC导管相关性败血症患者不应拘泥于血培养结果,及时拔除PICC管,患者多能获得较好的疗效。

从美盟《阿尔忒弥斯协定》等太空政策看国际地月空间霸权争夺

截至2023年12月31日,美国已正式与32个国家签署《阿尔忒弥斯协定》(Artemis Accords,以下简称《协定》)。《协定》为美国单方面主导制定的月球探索协议,于2020年5月公开宣布并进行了首次签署,美国希望通过双边协议的方式,与“太空盟国”确定一套共同原则来管理深空探索和外空资源开发。目前,《协定》将中国、俄罗斯排除在外。