圆形自由水射流冲击换热及喷嘴布置

引言水射流冲击冷却由于具有较高的换热能力,广泛应用于机械和化工行业,以实现工件的快速冷却和控制工件的温度变化。在大型轴类工件（工件直径D=1000~3000 mm）喷水冷却装置中,多喷嘴圆孔自由水射流以特定阵列布置冲击至工件表面,相对短暂的沸腾换热结束后。

星载大型反射面天线的刚–柔–姿控一体化在轨振动分析方法

随着大型可展开环形天线在航天器上的应用,口径越来越大,指标更加严格,卫星姿控、轨控、太阳翼驱动等导致的机械运动必然会引起大型反射面天线的振动,从而造成电性能降低,影响任务完成质量。提供了一种获取大型环形天线在轨振动影响的刚–柔–姿控一体化分析方法,建立了集扰动源、整星刚柔耦合动力学模型、姿态控制系统、天线振动影响分析的一体化仿真分析模型,实现了在典型扰动模式下的环形天线的振动响应计算、环形天线整体指向和变形计算。分析结果为天线在轨振动影响分析、性能指标预示、振动传递机理及抑制措施提供支持。

新的淡水水源——空气取水

介绍3种方法收集空气中的水资源:①制冷结露法,将湿空气温度降到露点以下,使其中的水蒸气结露而获得液态水;②吸附法,含湿空气流过吸附剂,其中的水蒸气被吸附,然后加热吸附剂使水分脱附,从而得到淡水;③聚雾取水法,将雾中小水滴分离出来的取水方法。为提高空气取水技术的取水率还需探讨含湿空气在甲虫背部的凝结析水机理和开发高效吸附剂。

沙漠甲虫Stenocara与空气取水

空气取水是解决淡水匮乏的有效方法之一,但较低取水率限制了其广泛应用。结合英国生物学家Andrew发现的沙漠甲虫Stenocara利用其特殊背部表面从空气中获取饮用水的现象,通过分析现有空气取水技术,指出了制作Stenocara甲虫背部仿生表面以应用在空气取水中,有可能在提高空气取水的取水率方面提供新的思路,这也有望成为今后大型化、人工空气取水的基础。

单/多狭缝射流冲击柱状凸形表面流动和换热特性

为分析单狭缝、双狭缝和四狭缝射流冲击柱状凸形表面的流动换热特性,应用Realizable k-模型对其展开数值研究。通过与实验数据对比验证了数学模型的适用性,比较探讨了单、多狭缝冲击射流的流场分布、边界层分离现象和冲击换热特点。结果表明:单、多狭缝射流冲击柱状凸形表面,气体分别在流动阻力和相邻狭缝射流逆向相遇阻力形成的逆压梯度作用下,发生边界层分离;随流动发展,多狭缝射流在相邻射流逆向相遇作用下,Nu迅速下降至最低值,随后在逆流作用下有所回升;每狭缝具有相同雷诺数Re条件下,当狭缝数目增加时,Re的增加对提高平均努塞尔数Num的效果相对较小,当无量纲曲率半径(D/B)增大时,Num对Re的变化更加敏感,增大Re将有效地增加表面Num;狭缝射流总流量一定时,狭缝数目越多,Num越小,局部努塞尔数Nu分布越均匀。

沙漠甲虫背部凝水分析

基于沙漠甲虫利用由亲水突起和疏水凹槽组成的背部凝聚空气中水分的现象,分析凝水过程物理机理,给出数学描述.将凝水过程分作三个阶段,吸聚:小雾滴在背部亲水突起上吸附,长大成小水珠;聚合长大:单突起上直径为1—2mm的小水珠因不能脱落而与邻近水珠聚合,之后长大为大水珠;脱落:大水珠从背部脱落,流入甲虫口中.导出了水珠脱落半径与甲虫背部表面及外界环境参数的数学关系,得出风速为5m/s时,直径至4.1—5.6mm的水珠以滑动方式脱落,这与文献中实际观察到的水珠脱落直径为4—5mm基本一致.

高分三号卫星飞行程序设计与在轨验证

高分三号(GF-3)装载有大型合成孔径雷达(SAR)天线及大型太阳翼,因此在其飞行程序设计中要重点考虑太阳翼和SAR天线的展开设计,以及它们的展开对卫星的扰动力矩和姿态的影响。通过分析显示:太阳翼展开对卫星姿态角和姿态角速度影响较大,为此对几种太阳翼展开未锁定的情况作出故障预案;通过分析SAR天线展开的动力学特性,以及SAR天线展开对卫星姿态的影响,进行相应设计,并为实现SAR天线展开可控,采取相应措施。GF-3卫星在轨验证结果表明:太阳翼和SAR天线展开结果良好,飞行程序设计合理有效。

仿生表面湿空气冷凝析水实验

实验研究了仿生表面与其它四种对比表面上湿空气冷凝析水过程演变。实验中,采用显微CCD动态观察了各表面上冷凝析水过程宏微观演变,分析探讨了各现象物理机制,定量测量了各不同表面的凝集水量,发现仿生表面集水量多于其它四种对比表面。

大型轴类工件喷气冷却流动和传热特性的数值模拟

以某喷气冷却装置为参考,对缝隙喷气冷却大型轴类工件展开研究。通过数值模拟研究了具有两相对缝隙的大型轴类工件(直径D=1 000～3 000mm)喷气冷却装置内的流动传热特性,对比数值计算结果与实验数据验证了模型预测的准确性,探讨了大型喷气冷却装置内部气体的流动特点,分析了双缝隙喷气冷却轴类工件的传热规律,获得了轴类工件表面平均Nu与Re和无量纲曲率半径(D/B)的回归表达式。结果表明:平行于轴向方向,缝隙射流冲击区域和壁面射流区域轴向速度较小,射流以外区域轴向速度相对较大,平均轴向速度随装置高度的增加而增加;工件轴截面平均Nu不随装置高度的变化而变化;轴类工件表面平均Nu(Num)随D/B的增大而减小。

多排圆孔和狭缝喷气冷却风箱的阻力特性研究及应用

采用试验方法研究了气体通过圆孔和狭缝型喷气冷却风箱的压力损失性能,测量了几种型式风箱的阻力系数。试验数据表明,圆孔风箱阻力系数的范围在2.2到2.95之间,远小于文献报道的3.5;狭缝风箱的阻力系数范围为1.08～1.22,远小于孔式风箱。采用计算流体力学来预测阻力系数,计算值与试验值比较,二者吻合较好。并且介绍了圆孔喷嘴冷却风箱与狭缝喷嘴冷却风箱在实际工程中的应用。

深空探测采样返回起旋分离动力学仿真分析研究

针对深空探测采样返回高精度起旋分离,实现返回器再入大气姿态稳定的需求。在自主研发的被动式起旋分离机构的基础上,以多刚体系统动力学理论为基础,建立返回器起旋分离ADAMS动力学仿真分析模型,开展起旋分离过程综合敏度分析、敏感参数偏差耦合分析以及覆盖性分析研究,以此评估多参数偏差对返回器初始分离姿态的影响。分析结果表明:动力回转轴偏差和返回器横向质心偏差对返回器起旋分离姿态影响最为明显;合理配置动力回转轴及返回器横向质心位置有助于改善初始分离姿态;经多参数偏差覆盖性分析,验证了起旋分离各项指标的符合性。为深空探测采样再入返回高精度、高可靠分离技术的工程实施提供理论指导。

离散情形下广义梯度与广义Skorohod积分的共轭关系

设N为非负整数集,Z是整数集,针对N上不同类型的非负函数h,讨论平方可积Bernoulli泛函空间L^(2)(Z)中广义随机梯度h和平方可积Bernoulli过程空间L 2(Z×N)中广义Skorohod积分δ_(h)的共轭关系.若h是N上非负函数,则▽_(h)与δ_(h)互为共轭算子;若h是N上非负平方可和函数,则▽_(h)和Γ-QBN{■σ,■*σ:σ∈Γ}及其混合积的复合与δ_(h)和相应的共轭Γ-QBN及其混合积的复合相互共轭;不同型的Γ-QBN及其混合积“夹逼”δ_(h)º▽_(h),复合算子可“跳出夹逼”,出现相应QBN及其混合积复合的线性函数.

大型轴类零件喷水冷却过程流动与换热分析

依据喷水冷却装置的结构建立数学模型,对冷却装置的水流场和温度场进行了数值模拟;研究了大型轴类件喷水淬火过程中水流的冲击距离和喷嘴内径对工件表面换热系数的影响,获得了一些关键的特性参数。

河北省犊牛腹泻大肠杆菌致病性及耐药性分析

为确定河北省犊牛腹泻大肠杆菌的致病性与耐药性,本研究对2018年1月至2019年6月期间从河北省石家庄、保定、承德、唐山、廊坊的部分肉牛场腹泻犊牛样品中分离到的50株大肠杆菌进行了致病性试验、药物敏感性试验、毒力基因和耐药基因检测。结果显示:50株分离菌均对小鼠具有致病性,致病菌占比100%(50/50)。毒力基因fyuA、irp2、eaeA、ler检出率分别为68.0%、66.0%、34.0%、34.0%。50株分离菌均对15种抗生素中的2种及以上表现为耐药,对10种及以上抗生素耐药的菌株占比达34%(17/50);分离菌对土霉素、磺胺对甲氧嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、替米考星4种药物表现为高度耐药,耐药率分别为90%、90%、94%、100%。除四环素类tetD基因检出率为0外,其它耐药基因均有检出,其中四环素类tetC、氨基糖苷类aadA1、喹诺酮类gyrA、gyrB基因检测率高达100%。试验的50株大肠杆菌均具有较强的毒力和多重耐药性。本研究为河北省大肠杆菌所致犊牛腹泻病的防治提供了实验依据。

犊牛腹泻沙门菌抗菌药敏感性试验与中药体外抑菌试验

为了测定15种抗菌药物与22味中药对河北地区犊牛腹泻沙门菌的抑菌效果,本研究采用K-B纸片法检测13株犊牛腹泻沙门菌对15种抗菌药的耐药性,采用传统的水煎煮法提取五倍子、五味子等22味中药,用琼脂打孔法测定中药液的体外抑菌直径,用改良微量二倍稀释平板法测定中药最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。结果显示,13株沙门菌对抗菌药具有多重耐药性,对替米考星、土霉素、磺胺间甲氧嘧啶、复方新诺明高度耐药,耐药率高达100%,其他11种抗菌药耐药率在30.77%~92.31%,对阿米卡星的敏感率最高,敏感率为69.23%。22味中药中,有8味中药对13株沙门菌有抑菌作用,抑菌强度从强到弱依次为五倍子、五味子、乌梅、诃子、女贞子、石榴皮、苏木、黄芩。其中,五倍子在本次试验中效果最佳,MIC和MBC均为7.81~31.25 mg/mL。试验结果表明,13株沙门菌对抗菌药的耐药性较高,而部分中药对沙门菌具有较好的抑菌效果。本试验为临床应用抗菌药和中药治疗沙门菌所致犊牛腹泻病提供科学依据。

河北地区水貂源大肠杆菌的分离鉴定及致病性与耐药性研究

为分析河北地区水貂源大肠杆菌的致病性与耐药性,本研究对河北地区送检病死水貂采集组织样品,经分离鉴定、生化鉴定和16S rDNA基因序列分析,共分离得到24株水貂大肠杆菌。对分离菌株进行致病性试验、药敏试验、毒力基因和耐药基因检测。结果显示,24株大肠杆菌感染小鼠后小鼠死亡率为20%~100%;24株分离菌中有22株检测到毒力基因,fimC毒力基因检出率最高,为70.83%(17/24);分离的24株株大肠杆菌耐药性较强,对替米考星、土霉素、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺二甲氧嘧啶、复方新诺明耐药的菌株占80%以上,对头孢曲松最敏感,敏感菌株占66.67%(16/24),且分离菌均具有多重耐药性,耐5种以上药物的菌株占比高达100%;24株大肠杆菌均检测到耐药基因,耐药基因检出率为4.17%~79.17%,其中氨基糖苷类耐药基因addA1(79.17%)、喹诺酮类耐药基因gyrA(75%)、gyrB(70.83%)检出率较高,β-内酰胺类耐药基因ctx-M(20.83%)和SHV(4.17%)检出率较低;未检测到tetA、tetC、sul1、mefA耐药基因。上述结果表明,分离菌对小鼠均具有一定的致病力,且毒力基因检出数越多的菌株对小鼠的致病力越强;β-内酰胺类、氨基糖苷类和喹诺酮类的耐药基因与耐药表型基本相符,分离菌的其余耐药基因与耐药表型不符,提示分离的大肠杆菌可能存在其他耐药机制。本研究为河北地区水貂大肠杆菌病的防治提供参考依据,为大肠杆菌的致病机制和耐药机制的研究奠定基础。

秦皇岛地区狐源大肠杆菌致病性及耐药性研究

为了解河北省秦皇岛地区狐源大肠杆菌的致病性及耐药性,本研究对2019年从秦皇岛地区分离的51株狐源大肠杆菌进行研究。以昆明小鼠作为动物模型进行致病性试验,采用KB纸片法检测分离菌对抗生素的敏感性,利用PCR方法对分离菌毒力基因与耐药基因进行检测。结果显示:51株分离菌均对小鼠有致病性,小鼠死亡率在20%~100%。51株分离菌除1株未检测到毒力基因外,其余50株均检测出相关毒力基因,检测出的毒力基因分别为intimin、iucd、ler、irp2、eaea、fyua、iron、ompt、hlyf、fimC,检出率1.96%~96.08%。分离菌对氨苄西林、阿莫西林、新霉素等10种抗生素药物高度耐药,对阿米卡星、恩诺沙星敏感性较高,且分离菌表现出多重耐药,对12种抗生素耐药菌株数量最多,占比23.53%(12/51)。51株分离菌检测到耐药基因gyrA、gyrB、addA1、sul3、qnrA、qnrB、CTX-M、SHV、strA、strB、ermA,检出率11.76%~100%。本研究为秦皇岛狐大肠杆菌病的发病机制奠定基础,对该病的防控提供数据支持。

给一方舞台,还一片精彩

走进教室，环顾四周，一个都不少。或许是好天气容易引发人的好心情吧．连我自己也感受到好心情挂在了脸上。当然．老师的喜怒哀乐学生们捕捉得最快．有几个活跃点的正在冲我笑呢．这大概是一种回应吧，察言观色似乎是每个学生与生俱来、无师自通的一种本领。

狭缝射流冲击柱状凸形表面流动换热特性

采用数值方法研究了狭缝射流冲击柱状凸形表面的流动换热特性,通过四种湍流模型计算结果与实验数据对比,确定了湍流模型适用性.以压力梯度分布为依据,重点分析了狭缝射流沿柱状凸形表面的流动结构和边界层分离特点及柱状凸形表面的强化换热特性.结果表明:RNG k--ε和Realizable k--ε模型具有预测适应性;狭缝射流冲击至柱状凸形表面,气体沿表面运动,速度降低,并在流动下游发生边界层分离;量纲一的逆压梯度随量纲一的曲率半径(D/B)的减小而增大,使得边界层分离更早出现;驻点区域换热Nu随量纲一的曲率半径(D/B)的减小而获得增强,但流动进入下游后,D/B对换热基本无影响;压力梯度是影响狭缝射流冲击柱状凸形表面换热分布的重要因素.

稀释体系气溶胶粒子近壁动力特性及壁面影响

以极端稀释气溶胶体系中单个粒子为研究对象,建立了考虑受重力浮升力、表面势力和布朗热动力作用的运动控制方程,运用布朗动力学方法数值模拟了近壁处气溶胶粒子的动力特性规律.结果表明,壁面之上一定范围内(约50个气溶胶粒子半径)存在一个壁面影响区,区域中气溶胶粒子的动力特性有别于无界大空间中的气溶胶粒子,且其厚度远大于壁面对粒子作用力的范围(约1个粒子半径).最后讨论了不同表面特性、不同粒子半径时壁面影响区的变化规律.