基于响应曲面法的木材喷涂漆雾扩散角度与均匀度优化

【目的】探究木材喷涂喷头结构参数对喷口流速v_(2)、漆雾扩散角度γ和漆雾均匀性λ的影响,求解喷头最优结构参数,提高木材喷涂效率和喷涂效果。【方法】基于雾滴碰撞、聚集和积累理论初步探究v_(2)、γ和λ的影响因素,将优化参数设为原始喷头的7项关键内部结构参数,包括内壁倒角β、三段管道内壁长度L_(1)至L_(3)和三段管道内壁直径d_(1)至d_(3),利用Design Expert设计7因素3水平3指标的BBD响应曲面试验,探究各结构参数对v_(2)、γ和λ的影响显著性。BBD试验各组结果由3部分仿真获得,采用k-ε模型进行喷头内部流场仿真、KHRT模型进行高压平口雾化仿真。应用Image J测定漆雾扩散角度,通过Python运用“雾滴撒点法”完成对每组雾化仿真结果的均匀性标定,利用多目标优化方法求解喷头最优结构参数,并通过仿真喷涂和实机喷涂验证其喷涂效果。【结果】BBD响应曲面试验结果表明,7项关键内部结构参数对指标的影响十分复杂,但3项指标v_(2)、 γ和λ回归显著(P≤0.000 1),多目标优化下的理论最优漆雾扩散角度为21.28°、最优漆雾均匀性为3.053;最优喷头的喷涂仿真试验结果表明,优化后喷口流速v_(2)由35.8 m·s^(-1)升至107 m·s^(-1),漆雾扩散角度γ由16.74°升至21.09°(与理论相差0.883%),漆雾均匀性λ由3.62升至3.03(λ越小代表越均匀,与理论相差0.751%)。在木材喷涂实机试验中,优化前后木材喷涂试样漆厚标准差由21.71μm降至17.74μm,单面喷涂时间由6.2 s降至5.5 s,单面喷头移动行程由3 255 mm降至2 887 mm。【结论】基于“雾滴撒点法”的漆雾均匀性评判标准以及基于响应曲面法和多目标的喷头结构参数优化方法可对木材喷涂喷头优化设计提供一定参考,对提高木材喷涂漆面均匀性和木材喷涂效率具有一定效果和帮助。

页岩-液体反应及其对地应力的影响

页岩地层钻完井过程中,页岩-液体反应难以避免。为研究页岩-液体反应机理及其对地应力分布的影响,选取川南地区龙马溪组页岩,开展了页岩-液体反应室内实验,明确了其反应机理及结果。在此基础上利用数值模拟技术研究了页岩-液体反应对地应力分布的影响。结果表明,页岩-液体反应将造成页岩损伤,衍生微裂缝,同时导致页岩的膨胀变形。页岩-液体反应将对应力分布状态产生影响,且影响程度与缝网复杂程度高度正相关。考虑页岩-液体反应后,压裂过程中地应力分布状态出现显著变化,并造成套管应力随页岩-液体作用时间增加,对套管变形产生影响。

乙酸和富芳香组分对生物油电化学提质中聚合结焦的影响

生物油是唯一的液体含碳可再生资源,因其成分复杂、热值低、酸度高、粘度大等特点,必须经过提质才能进一步利用。生物油电化学提质是一种条件温和、易于控制的新兴提质方法,但仍面临生物油聚合结焦的问题,降低了提质生物油的品质和收率。通过对含有不同浓度乙酸和富芳香组分(Aromatic-Rich Fraction,ARF)的调制生物油分别进行电化学提质实验,对电化学反应后的溶液和焦表征分析,研究了乙酸和ARF对焦产率的影响规律,探讨了乙酸和ARF对生物油聚合结焦的影响机制。结果表明,乙酸能抑制生物油聚合结焦,加入浓度1%的乙酸可降低焦产率约25%,继续增加乙酸浓度会进一步降低焦产率;而ARF则会促进生物油聚合结焦,当ARF浓度从60%升到70%时,焦产率增加了约70%,当ARF浓度升到80%后,焦产率增加了约150%。乙酸能抑制生物油中酚类物质自缩合,降低了聚合结焦反应的速率,而ARF则增强了羟醛缩合反应,提高了聚合结焦反应的速率。

基于空间插值的长江口邻近海域春季悬浮物和叶绿素a空间分布分析

针对目前利用实测数据对长江口邻近海域水质状况进行分析研究相对偏少的情况,基于“淞航”号2018年春季航次对该海域的综合观测,利用实验室水样分析数据对船载温盐深仪(CTD)的测量数据进行校正,并对该区域2018年春季时节悬浮物(TSM)和叶绿素a(Chl-a)浓度的空间插值结果进行分析。研究结果表明:CTD观测数据与水样分析数据呈较强线性相关关系。反距离权重插值对TSM和Chl-a浓度空间分布具有整体最优的效果。TSM浓度在近岸和近海底较高,在观测区域内出现两个高值中心;Chl-a浓度在近岸海域较高,有较明显的片状高值结构,垂向上表层较高。TSM与Chl-a浓度分布在长江口南北表现出不同的特征,且两者具有一定的负相关性。长江径流、外海洋流、潮汐混合等水动力过程是影响该区域TSM和Chl-a浓度分布的主要因素。

燃煤发电灵活性标准体系建设

提升燃煤火力发电灵活性是促进新能源消纳,实现能源绿色低碳转型和安全保障的重要抓手,构建完善的燃煤发电灵活性标准体系是推动燃煤火力发电灵活性发展的关键环节。围绕燃煤火力灵活发电内涵,分析了当下火力燃煤发电灵活性改造建设面临的4个主要挑战:灵活性指标难突破、灵活性下安全问题突出、灵活性下经济性指标大幅下降、灵活性下清洁性难保障。应对4个挑战,初步构建了综合考虑目标、专业门类和功能序列的燃煤发电灵活性标准体系框架,覆盖通用、设计、制造、安装、试验、计量、运行、评价等流程。结合燃煤发电灵活性发展现状以及相关标准情况,提出将灵活性标准术语及评价、机组灵活性安全运行和寿命评价、燃煤机组灵活性运行下效率评价、二氧化碳检测及污染物排放控制、燃煤火力发电机组在线监控等作为重点标准建设领域,其中效率评价方法重点考虑非稳态及深度调峰非常态工况,特别重视煤质、煤流等燃料侧在线监测技术及耦合燃料-燃烧-工质流动等灵活控制标准的建立。标准体系框架的构建及相关建议的提出,为我国燃煤火力发电灵活性标准修订提供参考。

基于PLIF检测的生物质挥发分燃烧多环芳烃生成特性

针对生物质挥发分燃烧过程,采用平面激光诱导荧光技术对火焰中1~2环、3~5环多环芳烃(PAHs)的二维分布进行了研究,分析对比了升温速率(1 000 K/min和1 500 K/min)、O_(2)体积分数(21%~50%)等关键因素对木屑、核桃壳颗粒挥发分燃烧过程中PAHs生成与转化特性的影响.结果表明:提高升温速率,生物质挥发分燃烧过程中1~2环和3~5环PAHs信号强度峰值显著增加,同时升温速率提高促进了1~2环和3~5环PAHs向小分子碳氢化合物转化;1~2环和3~5环PAHs信号强度峰值随O_(2)体积分数提高而增加,这是由于增加的O_(2)体积分数促进了PAHs的释放.但是由于O_(2)体积分数的提高同样增加了OH自由基浓度,导致PAHs消耗加快,使得1~2环和3~5环PAHs信号强度持续时间随O_(2)体积分数提高先增加后减少.木屑和核桃壳颗粒挥发分燃烧过程中生成的3~5环PAHs信号强度峰值和信号强度持续时间较为一致,但木屑颗粒生成的1~2环PAHs信号强度峰值更高,这可能是由于木屑颗粒脂肪烃和芳香环含量更高,同时燃烧过程中生成的OH自由基较多,有利于多环PAHs向1~2环PAHs的转化.

受冻融作用钢筋混凝土电化学除氯模型研究

氯盐侵蚀与冻融循环作用下,钢筋混凝土结构遭受严重的耐久性损伤。电化学除氯能有效解决氯盐侵蚀产生的钢筋锈蚀问题,但在盐冻地区其除氯机理受混凝土冻融损伤的影响。对内掺氯盐的冻融损伤混凝土开展电化学除氯试验,基于相对动弹性模量建立混凝土冻融损伤度,研究冻融循环作用后钢筋混凝土电化学除氯机理,建立冻融损伤混凝土电化学除氯效率评价模型。研究结果表明,相较于普通混凝土,冻融环境下粉煤灰混凝土冻融损伤度更大,平均除氯效率更低。随冻融次数和粉煤灰掺量增加,混凝土冻融损伤度增大。随冻融损伤度和除氯时间的增加,混凝土平均除氯效率增加。冻融损伤混凝土平均除氯效率相较于未遭受冻融损伤混凝土,达到钝化目标所需时间更短。基于混凝土损伤度建立了冻融损伤混凝土电化学除氯模型,试验值与模型拟合良好。

废旧晶体硅光伏组件EVA有氧热解动力学与产物特性

资源化处理回收废旧晶体硅光伏组件迫在眉睫,而其关键在于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)薄膜的处理。面向EVA处理提出了有氧热解方法,展开有氧热解失重特性、动力学及产物特性分析,结果表明:随着氧气浓度的增加,最大失重速率从1.8%(质量分数)/s增加到3.0%(质量分数)/s,EVA在较低温度下热分解更多且速率更快,整体有氧热解活化能呈现出下降的趋势。这是由于氧气的存在促进了氧化反应,加速了有氧热解过程。随着热解终温的升高,焦与油产率呈下降趋势,气产率则随之增加。在2%氧气浓度下,热解终温的提高有利于CH4、C2H6物质富集,有利于油中羧类物质转化为烷烃、烯烃及醇类,使得焦逐渐由非晶质结构朝芳香化与石墨化转变。

基于多元线性回归原理的高海拔深埋隧道地应力反演分析

基于青藏高原东南地区某特长深埋隧道工程,建立了高精度的山体三维有限元模型。在横洞内钻取了岩芯试样,通过室内试验获得了岩石物理力学参数。采用水压致裂法测得该工程区的现今构造应力,测区现今主应力场以南西-北东向挤压为主。地应力数据转换角度后,通过多元线性回归的原理,得到构造应力的回归公式,回归公式和回归系数满足显著性检验。计算得到隧道工程区域的构造应力场,反演计算精度良好,计算结果符合实际隧道工程区域的构造特征。隧道轴线上的主应力分布规律表明:该隧道受到强烈的构造挤压作用,岩体内赋存较大的水平应力,最大水平主应力超过62 MPa。为避让大断层而选择的隧道走向与最大水平主应力小角度相交,这将有利于隧道围岩的稳定。隧道埋深较浅的里程地应力特征为S_(H)>S_(V)、S_(h),埋深较大的里程地应力特征为S_(H)>S_(V)>S_(h)。从应力角度初步统计出该特长深埋隧道的岩爆灾害等级,该特长深埋隧道全线路发生岩爆灾害的概率较大。

肺动脉高压的抗凝治疗:必要性与困境

肺动脉高压(pulmonary hypertension,PH)是一类罕见的致死性疾病。在过去二十余年里,得益于治疗技术的飞速发展,两大类PH群体,即动脉性肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)和慢性血栓栓塞性肺动脉高压(chronic thromboembolic pulmonary hypertension,CTEPH)患者的预后得到了显著的改善。考虑到小动脉原位血栓形成的基础病理特征,既往把抗凝作为PAH的支持治疗,以期改善预后,但是由于缺乏强有力的证据支持,目前指南中不再将其作为一般性推荐;基于血栓栓塞的病因,终生抗凝被推荐用于CTEPH患者,以防止血栓复发和原位血栓形成。此外,随着直接口服抗凝剂的推广,PH的抗凝治疗有了更多的选择。然而,由于PH病因的复杂性和治疗方式的异质性,患者的抗凝管理仍存在一些挑战。本文旨在对抗凝治疗在PH患者中的应用现状和安全性进行综述,以期为临床实践和研究提供指导和启示。

潮-径相互作用下甬江总氮污染的降解、扩散及分布模拟

基于非结构有限体积法海洋模式(FVCOM)建立了宁波—舟山海域的水动力模型,结合海域海水监测数据分析了区域内总氮浓度的分布情况及影响污染物输运的动力因素,进而采用表观降解系数方法在示踪物(DYE)模块中补充了浓度衰减机制,从而对甬江入海总氮污染物在2021年丰水期条件下的降解、扩散及分布进行了模拟分析.模拟结果表明,甬江输入到宁波—舟山海域的总氮污染物是造成2021年夏季宁波市镇海区、北仑区近岸海域海水总氮浓度出现高值的重要因素.在潮汐和甬江径流的共同作用下,甬江输入到宁波—舟山海域的总氮污染物将在短期内显著影响到宁波市镇海区东部和北部海域海水质量.以2021年夏季为例,考虑降解过程后,模拟结果显示甬江输入的总氮污染物在90d内使宁波市近岸站位海水总氮浓度增加约0.7mg/L.

基于长短期记忆网络的FRP约束混凝土圆柱循环轴压应力-应变预测模型

纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP)已被广泛应用于既有混凝土结构的加固改造和新建结构中。FRP约束混凝土柱在地震作用下通常会受到轴压的往复循环作用,研究FRP约束混凝土在循环轴压作用下的应力-应变特性对于FRP在实际工程中的应用具有重要意义。该文提出了一种用于建模循环轴压下FRP约束混凝土柱应力-应变特性的神经网络预测模型,该模型采用长短期记忆(Long short-term memory,LSTM)单元对循环应力-应变曲线中的滞回特性进行建模,构件的物理参数被有效地集成在网络的输入中。该模型能以端到端的方式进行高效的训练且不依赖任何专家经验。制作了一个包含166个FRP约束普通混凝土柱的循环轴压数据库,在该数据库上对模型的准确性和鲁棒性进行了充分的评估,结果表明测试集平均预测误差仅为0.32 MPa。此外,对网络结构和超参数的影响进行了详细的讨论,结果表明该模型具有出色的预测性能。

氯盐共沉淀法制备钇铝石榴石(YAG)纳米粉体和透明陶瓷的研究

以商业氯化铝和氯化钇为原料,采用共沉淀法合成了YAG纳米粉体。通过高温真空烧结制备了YAG透明陶瓷。采用热重—差热(TG-DTA)、傅立叶红外(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等手段研究了氯盐浓度、分散剂PEG-6000浓度对粉体物相、粒径、晶粒尺寸的影响和变化规律。结果表明:以0.25 mol·L^(-1)的AlCl_(3)·6H_(2)O、0.15 mol·L^(-1)的YCl_(3)·6H_(2)O的混合溶液为反应初始溶液,以1.0 mol·L^(-1)的NH_(4)HCO_(3)为沉淀剂,以20 g·L^(-1)的PEG-6000为分散剂,采用反滴法制备的前驱体经过1100℃保温6 h煅烧得到的YAG粉体的性能最优,粉体平均粒径为66.0 nm,且粉体呈现出较好的分散状态;以该YAG纳米粉体制备的陶瓷(厚1 mm)双面抛光后的直线透过率最高为45.0%@400 nm及52.8%@1100 nm,与理论透过率有一定的差距;显微结构观察发现晶界气孔较多,影响了光线的直线传输导致了透过率不高,在今后的工作中还需要对制备工艺进行优化。

基于窗函数补零拟合的插值补零FFT谐波分析算法

工程上谐波分析通常采用计算量相对较小的快速傅里叶变换(FFT),同时为减少栅栏效应和频谱泄露通常采用插值算法。FFT对数据窗长度有特定要求,例如2/3/4等整数次幂。针对数据窗长度为非整数次幂情况,提出一种改进插值补零FFT谐波测量算法,算法核心在于将补零FFT插值校正转变为基于补零窗函数的频谱响应的拟合校正。以基2为例,对非2整数次幂数据窗加5项最快旁瓣衰减速率窗修正,再补零使得数据窗长度满足2的整数次幂,最后进行改进插值FFT计算。所提算法适用于任意窗函数补零且无须推导修正公式。仿真与实验结果验证该算法在谐波分析方面的有效性。

基于红外图像的织物水分动态传递性能测定方法

为提升织物水分动态传递性能测定的准确性,解决图像技术测定过程中织物润湿区域提取困难的问题,选用了红外热像仪对织物水分动态传递过程进行观测,构建了一款基于红外图像的织物水分动态传递性能测定系统。系统可将录制的织物水分动态传递红外成像视频按设定的参数依次进行图像提取、分割、双边滤波处理和二值化处理,并将处理得到织物水分润湿图像按照像素比例自动换算成织物实际润湿面积值输出,以自动测定织物水分动态传递性能。采用该系统测量了6种织物试样的水分动态传递性能,验证了该测定系统的准确性,并分析了6种织物的水分传递性能差异。结果表明:该测定系统能计算出织物水分动态传递过程中各个时刻的润湿面积,且结果准确性高。测试数据分析发现,织物水分传递初期的速度与织物面密度和总紧度呈明显负相关,与理论分析一致。

考虑不同群体特征的通勤者出行选择行为影响研究

为细化探究不同通勤群体的出行选择行为影响机理,利用RP和SP调查方法获取通勤者出行信息并分析不同群体出行时空分布特征,从主客观维度选取个体属性、出行属性和公交使用意愿等出行方式选择影响变量,面向全体通勤人群和低频公共交通通勤人群利用结构方程模型实现出行选择行为影响关系的解析。研究结果表明:不同通勤人群的个体属性与出行属性因素均对其出行选择行为具有显著影响作用,且全体通勤人群的个体属性与出行属性因素间具有相关联关系0.12;低频公共交通通勤人群较全体通勤人群的出行属性因素对出行选择行为具有更大的负向影响作用-0.79;职业和月收入、性别,以及出行距离和性别分别为全体、低频公共交通通勤人群出行选择行为影响最大、最小的观测变量。

水平井缝洞储层双侧向测井响应数值模拟分析

缝洞是碳酸盐岩储集体最主要的储集空间,正确认识缝洞储层双侧向测井响应规律,对于利用双侧向测井资料准确评价缝洞具有重要作用。应用三维有限元法结合COMSOL软件对等效缝洞地层模型进行双侧向测井响应数值模拟,分析了水平井条件下洞穴尺寸、洞穴充填物和基岩对双侧向测井响应的影响。分析结果表明:1)对于单一充填洞穴,不同角度过井眼洞穴双侧向电阻率测井响应特征完全一致;2)随着洞穴半径增大,深侧向和浅侧向测井视电阻率值迅速下降,且深侧向电阻率值大于浅侧向的,两者呈明显正差异;3)深侧向和浅侧向测井响应均随基岩电阻率增大而增大;随着洞穴半径增大,浅侧向测井响应随基岩电阻率变化的幅度变小;4)对于双层充填洞穴,深浅双侧向电阻率在填充物界面处受井斜角的影响较大。深侧向电阻率在低阻介质一侧随井斜角增大而增大,在高阻介质一侧随井斜角增大而减小。浅侧向电阻率在高阻介质中随井斜角增大而减小,而在低阻介质中,浅侧向电阻率受洞穴尺寸和井斜角的影响较复杂。水平井条件下,深、浅双侧向电阻率都无法区分不同填充物电阻率,而是反映介于2种填充物电阻率之间的单一介质电阻率。

科学锻炼联合营养膳食对功能性胃肠病患者功能恢复的影响

目的 探讨运用科学锻炼、营养膳食对功能性胃肠病(functional gastrointestinal disorders,FGIDs)患者功能恢复的应用价值。方法 将2021年10月至2022年10月于重庆市急救医疗中心门诊、体检中心以及重庆市内多个社区等途径招募的200例FGIDs患者以随机数字表分为4组,每组各50例。对照组施以常规的药物治疗,科学锻炼组在对照组用药的基础上联合科学锻炼,营养膳食组在对照组用药的基础上联合营养膳食,科学锻炼联合膳食组则在对照组用药的基础上联合科学锻炼和营养膳食。比较4组访视期内第1天、3个月、6个月的胃动素(MTL)、胃泌素(GAS)、生活质量水平,对4组临床疗效和并发症发生率予以评估。结果 4组在访视期内第3、6个月的MTL、GAS水平比较差异有统计学意义(P<0.05),且访视期内第3、6个月时,科学锻炼联合膳食组的MTL、GAS水平均高于对照组、科学锻炼组和营养膳食组,差异有统计学意义(P<0.05);科学锻炼联合膳食组治疗总有效率为98.00%,明显高于对照组、科学锻炼组、营养膳食组的80.00%、84.00%、86.00%,差异有统计学意义(P<0.05);访视期内第3、6个月,科学锻炼联合膳食组SF-36评分均高于对照组、科学锻炼组和营养膳食组,差异有统计学意义(P<0.05);科学锻炼联合膳食组并发症发生率为4.00%,明显低于对照组、科学锻炼组、营养膳食组的24.00%、16.00%、18.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 对FGIDs患者给予科学锻炼联合营养膳食,临床效果显著,能有效促进患者胃肠功能的恢复,提高生活质量水平,同时有利于降低并发症风险。

基于注意力机制的BiLSTM动物声音情绪识别

声音是动物向外界表达情绪的一种重要方式,通过提取动物声音特征,建立特征值与动物情绪之间的映射关系,可以实现对动物情绪的感知和理解。为提高动物情绪识别性能,本文提出基于Bahdanau注意力机制的双向长短期记忆网络的动物声音情绪识别方法。该方法对动物声音进行特征提取,提取了的频谱质心、频谱带宽、频谱滚降点、过零率、均方根能量、频谱对比度、梅尔倒谱系数以及其一阶差分作为特征向量,输入双向长短期记忆网络,通过注意力机制对情绪特征进行通道方向的权重学习,最后由全连接层进行情感类型判别。本文以狗为例,对狗的声音进行了情绪识别实验,实验结果表明:相比于循环神经网络、双向长短期记忆网络,本文方法的识别准确度更高。

Association between Gene Polymorphisms and SNP-SNP Interactions of the Matrix Metalloproteinase 2 Signaling Pathway and the Risk of Vascular Senescence

Objective This study aimed to explore the association of single nucleotide polymorphisms(SNP)in the matrix metalloproteinase 2(MMP-2)signaling pathway and the risk of vascular senescence(VS).Methods In this cross-sectional study,between May and November 2022,peripheral venous blood of151 VS patients(case group)and 233 volunteers(control group)were collected.Fourteen SNPs were identified in five genes encoding the components of the MMP-2 signaling pathway,assessed through carotid-femoral pulse wave velocity(cf PWV),and analyzed using multivariate logistic regression.The multigene influence on the risk of VS was assessed using multifactor dimensionality reduction(MDR)and generalized multifactor dimensionality regression(GMDR)modeling.Results Within the multivariate logistic regression models,four SNPs were screened to have significant associations with VS:chemokine(C-C motif)ligand 2(CCL2)rs4586,MMP2 rs14070,MMP2rs7201,and MMP2 rs1053605.Carriers of the T/C genotype of MMP2 rs14070 had a 2.17-fold increased risk of developing VS compared with those of the C/C genotype,and those of the T/T genotype had a19.375-fold increased risk.CCL2 rs4586 and MMP-2 rs14070 exhibited the most significant interactions.Conclusion CCL2 rs4586,MMP-2 rs14070,MMP-2 rs7201,and MMP-2 rs1053605 polymorphisms were significantly associated with the risk of VS.