充气式返回舱化学非平衡仿真分析

采用空气五组分模型对充气式返回舱的气动特性进行了化学非平衡数值模拟研究,考察了返回舱外形变化对流场温度和压力的分布以及壁面热流密度和压强的影响,分析了流场中组分分布情况。研究结果表明,外形变化在总体上对返回舱流场特性影响较小,会使舱体壁面处的热流密度有所增加;对流场组分分布的研究发现,由于N 2比O 2更难解离,在整个流场中N的摩尔分数远低于O的摩尔分数;在目前的计算条件下,沿轴线和壁面的氮氧比与来流基本保持一致。仿真结果在总体上与实验结果符合较好,验证了仿真模型的可靠性。

基于BP神经网络的降落伞气动力参数辨识

针对降落伞回收系统动力学仿真中的气动力参数不能直接测量的问题,建立了降落伞系统稳定下降阶段的六自由度动力学方程和运动学方程,确定了气动力的形式以及待辨识参数。在此基础上采用了两种基于反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的气动力参数辨识方案,使用飞行状态数据训练神经网络直至收敛,得到待辨识的气动力参数模型。通过仿真算例验证了两种辨识方案的有效性和辨识模型的正确性,分别得到气动力参数辨识结果,并计算了性能评价指标。根据仿真结果从收敛速度、辨识精度等方面分析了两种辨识方案的效果,结果显示:两种辨识方案预测结果与预期结果均吻合较好,但是双BP神经网络方法更具有优势。结果证明BP神经网络方法对未来工程中的空投试验数据辨识具有潜在应用价值。

不同行星大气下直径比对降落伞气动特性的影响研究

行星探测是未来深空探测发展的重要方向,降落伞在其中起着至关重要的减速作用。当行星具有稠密的大气时,将需要多级伞实现跨、超声速条件下探测器的平稳着陆。文章利用计算流体力学方法针对一种超声速盘帆伞模型进行了数值模拟研究,研究不同大气条件下多级伞工作时,前体/伞体直径比变化对伞体气动特性的影响,特别是对比了在大直径比条件下,火星和土卫六等不同大气条件对气动特性及其流动机理的影响。研究发现:随着直径比增大,降落伞阻力性能平稳降低,稳定性能也随之降低;当直径比为1时,稳定性能会出现陡降,流场结构发生显著变化,在前体与伞衣轴线出现“叉形”激波结构;直径比继续增大到1.2时,流场结构进一步复杂,伞前激波被破坏,逐渐被新产生的“叉形”激波结构取代,阻力系数进一步降低。对于土卫六大气条件直径比为1的降落伞系统,流场模式及结构与火星条件基本一致,阻力性能有所降低,但稳定性能有所提高。

基于知识图谱的泵站运行方案智能推荐与优化

针对泵站运行方案制定智能化水平低、运行过程中受环境变化影响难以在计划时间内完成提水量的问题,提出一种基于知识图谱的泵站运行方案智能推荐与优化方法。基于2013—2022年南水北调东线邓楼泵站历史运行数据构建知识图谱,结合数值相似度匹配方法为泵站运行推荐可靠的方案。通过分析泵站运行过程中的性能数据,确定泵站机组运行的性能曲线,结合实时监测的流量和净扬程数据对泵站运行方案动态调控。应用情况表明,推荐的所有运行方案的效率均在67.00%以上,能够满足泵站的运行要求,并且实现了泵站运行过程的动态优化。

基于热负荷均匀分配原则的直接空冷系统轴流风机转速灵活调节策略

在直接空冷电站中,轴流风机功耗占厂用电比例较高。为获得更为高效的风机运行调整策略,以某典型2´600 MW直接空冷机组为例,基于热负荷均匀分配原则,采用数值模拟方法,研究轴流风机转速灵活调节策略。获得不同环境温度和风速条件下,各轴流风机转速分布规律以及通过空冷凝汽器单元的冷却空气质量流量分布规律。最终,计算得到不同环境气象条件下不同轴流风机转速调节策略风机总功耗变化规律。结果表明,基于热负荷均匀分配原则的轴流风机转速灵活调整策略明显优于轴流风机转速整体调节策略,结果可为直接空冷机组优化运行和深层次节能提供参考。

考虑材料厚度的空间充气舱柔性防护结构折叠方案设计

充气式太空舱可应用于建设载人空间站,但是其柔性防护结构的折叠方案设计方法很少被研究。文章基于非线性有限元法分析了层合薄膜材料中各单层薄膜的折叠过程,得到折叠应力/应变和折叠角度之间的关系曲线;建立了柔性防护结构折叠性能分析模型,得到了柔性防护结构的最小折叠半径和折叠应力分布等。针对类似于毕格罗可充气活动模块(Bigelow Expandable Activity Module,BEAM)的空间充气舱柔性防护结构,采用波纹管折叠样式设计了折叠方案,并评估了体积折叠率。柔性防护结构的折叠方案设计可以为未来空间充气舱的研制和应用提供支撑。

同种异体富血小板对糖尿病足创面愈合的影响及其机制

目的探究并分析同种异体富血小板对糖尿病足创面的愈合及血清半乳糖凝集素3(Galectin-3)、白细胞介素-17(interleukin-17,IL-17)的影响。方法选取2020年1月至2021年1月郑州大学第二附属医院收治的83例糖尿病足溃疡患者,按随机数字表法将其分为观察组41例和对照组42例。对照组给予常规治疗,观察组在对照组基础上加用同种异体富血小板。收集两组患者一般资料,观察并记录患者治疗情况,检测治疗前后血清Galectin-3及IL-17水平。结果观察组患者创面愈合时间、换药次数、住院费用显著低于对照组(P<0.05),观察组患者肉芽覆盖率、治疗后经皮氧分压显著高于对照组(P<0.05);治疗14d后观察组患者Galectin-3水平显著低于观察组(P<0.05);治疗14d后,观察组患者血清IL-17水平显著低于对照组(P<0.05)。结论同种异体富血小板能有效促进糖尿病足患者创面愈合,改善患者血清Galectin-3及IL-17水平。

利用风电进行CO_(2)加氢制甲醇与天然气和煤路线对比的技术经济分析

将水电解､CO_(2)捕集､风力发电引入甲醇生产,在200 t/d的产能下,利用Aspen Plus对天然气重整､煤气化､CO_(2)直接加氢3种路线生产甲醇进行流程模拟,并依据模拟结果进行成本估算､碳排放分析和敏感性分析,分析引入电解水､CO_(2)捕集和风力发电的经济和环境效益。结果显示,在200 t/d的产能下,路线三(CO_(2)直接加氢)的成本高达9944.1元/t,远高于路线一(天然气重整,2595.2元/t)和路线二(煤气化,2266.5元/t),但路线三每t甲醇生产可减少CO_(2)排放0.57 t,相比另外2种方式的高额碳排放(0.67 t CO_(2)/t MeOH和2.29 t CO_(2)/t MeOH)具有巨大的优势。当电解水成本下降和高额碳税存在时,路线三有望实现商业应用。

2020—2023年沈阳市蚊虫监测分析

目的了解掌握沈阳市蚊虫种类、密度及季节消长等变化规律,为蚊虫防治提供科学依据。方法2020—2023年每年的5—10月,采用诱蚊灯法,在沈阳市城区(居民区、公园和医院)和农村(农户和牲畜棚)5类生境进行蚊虫监测。结果2020—2023年沈阳市共捕获蚊虫19734只,蚊虫种群构成中刺扰伊蚊、淡色库蚊、中华按蚊居前3位,分别占捕获总数的5425%、2551%和1815%。2020—2023年蚊虫平均密度为3947只/(灯·夜),不同生境蚊虫密度以牲畜棚最高,达41429只/(灯·夜),医院最低,为275只/(灯·夜)。蚊虫总体的季节消长情况呈单峰曲线,各年度蚊虫密度高峰期均在7—9月。结论沈阳市蚊虫防治以牲畜棚和农户为重点控制场所,对于监测到中华按蚊、朝鲜伊蚊等蚊虫场所要重点关注,有效地控制蚊媒传染病发生。

2022年沈阳市主要病媒生物监测结果分析

目的了解和掌握2022年沈阳市鼠类、蝇类、蜚蠊和蚊类4类病媒生物的密度、种群构成及季节消长情况,为预防和控制病媒生物提供数据支撑。方法鼠类监测采用夹夜法,蝇类监测采用诱笼法,蜚蠊监测采用粘捕法,蚊类监测采用诱蚊灯法。采用Excel 2013和SPSS 27.0软件进行统计分析。结果2022年沈阳市鼠类平均密度为0.11只/100夹,优势种为褐家鼠,占83.33%,不同生境鼠种构成比差异不显著;蝇类平均密度为53.35只/笼,全年蝇密度8月达到最高峰,密度为98.56只/笼,优势种为丝光绿蝇,占38.00%,居民区蝇密度最高,不同生境蝇种构成比差异有统计学意义(χ^(2)=1208.919,P<0.01);蜚蠊平均密度为0.14只/张,侵害率为6.61%,优势种为德国小蠊,蜚蠊密度高峰为7月,农贸市场蜚蠊密度最高,为29只/张;雌蚊平均密度为11.85只/(灯·夜),优势种为淡色库蚊,蚊虫密度高峰期为8月,牲畜棚雌蚊密度最高,为162只/(灯·夜),不同生境蚊类构成比差异有统计学意义(χ^(2)=261.121,P<0.01)。结论掌握沈阳市主要病媒生物监测数据,结合不同生境密度及季节消长规律,提前开展综合防控,最大地程度上控制虫媒传染病发生。

面向航天回收装备的大变形柔性传感器研究与应用(二)——大应变传感器

在极端环境条件下,受温度、压力、速度等因素影响,具有柔性和大变形特征的航空航天装备极易发生故障,因此研发相应的大变形柔性传感器以对其服役状态下的应变、曲率、气动外形等参数进行实时监测面临巨大的挑战。文章面向具有柔性和大变形特征的航天回收降落伞,设计了大变形柔性应变传感器(简称大应变传感器),研究结果表明该大应变传感器在高达35%的应变范围内保持了优异的线性度(拟合优度>0.999)。文章还进一步探索传感器在降落伞的伞衣、伞绳、径向带等部位的集成方案并进行系统性测试,通过航天降落伞地面高塔投放试验和风洞试验的示范应用,有效地获得降落伞的变形状态信息,这对降落伞的结构设计优化与实时控制具有重要意义。

基于木星大气环境的降落伞系统气动特性研究

木星探测是未来行星探测的重要发展方向,而降落伞是进入木星大气探测必不可少的气动减速装置。文章基于“伽利略号”探测任务,设计了满足未来木星探测需求的降落伞系统简化模型,并针对该降落伞系统进行了数值模拟,研究了木星大气和地球风洞实验环境中不同来流马赫数下降落伞系统的复杂流动现象及气动力变化规律。在木星大气环境中,降落伞的阻力系数和横向力系数大小以及横向力系数波动幅度均高于风洞试验环境,阻力系数波动幅度均低于风洞实验环境。此外,还研究了木星大气环境中不同来流攻角下降落伞系统的气动特性。研究表明,木星大气环境中降落伞系统气动特性与风洞实验结果有差异,因此未来在设计用于木星探测的降落伞系统时,应考虑由于木星大气环境对降落伞系统气动特性的影响。

芳Ⅲ编织绳动态拉伸性能研究

芳Ⅲ编织绳是常见的降落伞伞绳材料,在开伞过程中承受较大的冲击载荷,为研究其动态拉伸性能,文章以3.5-750芳Ⅲ编织绳为例,进行了动态拉伸试验及仿真模拟。首先使用万能强力机对3.5-750芳Ⅲ编织绳开展了4个不同应变率工况下的动态拉伸破坏试验,获得拉力-等效应变曲线,研究发现随拉伸应变率的增加,编织绳的断裂强力和弹性模量均增大,而断裂应变和韧性均减小。随后利用ABAQUS软件,建立了芳Ⅲ编织绳的纱线级有限元模型,依据试验结果对Johnson-Cook动态本构模型进行拟合及参数修正,并应用于编织绳动态拉伸破坏仿真,得到不同应变率下的仿真结果。与试验对比,研究表明,拟合、修正得到的Johnson-Cook动态本构模型可有效地模拟柔性编织绳动态拉伸行为,为柔性编织绳的动态力学性能研究提供了仿真手段。

面向航天回收装备的大变形柔性传感器研究与应用(一)——曲率传感器

以降落伞和着陆缓冲气囊等为代表的部分航空航天装备具有柔性和大变形的特征,工作过程中可能在短时间内形状变化剧烈且不完全规则,这些装备能否正常运行决定着整个任务的成败,因此对其服役状态下应变、曲率、气动外形等参数进行实时监测至关重要。文章面向具有柔性和大变形特征的航天着陆装备,研究大变形柔性曲率传感器(简称曲率传感器)的设计和性能,该曲率传感器量程达到了0.17mm–1并在测量过程中保持了优异的线性度(拟合优度>0.999)。文章还进一步探索了传感器在航天着陆系统上的集成方案与示范应用,通过对缓冲着陆气囊不同特征点的曲率进行监测,有效地对其整体轮廓进行表征,准确记录装备的充气、漏气和冲击变形状态信息,对航空航天装备的结构设计优化与实时控制具有重要意义。

火星降落伞无限质量开伞强度模拟试验方法

由于环境的差异性,在地球条件下进行火星降落伞的强度验证难度较大,需要在低动压条件下模拟无限质量开伞过程。为有效模拟火星降落伞开伞工作条件,本研究开展了相关试验技术研究,提出了空投试验方法可以作为火星无限质量开伞强度验证的有效手段。研究分析了试验模型质量对无限质量开伞过程的影响,明确了试验模型的质量规模,通过弹道打靶仿真分析对开伞条件偏差进行了研究,并提出了准确控制方法。基于本研究的空投试验方案成功实施了8次火星降落伞强度验证,获得的试验数据为我国火星天问一号降落伞强度评估提供了充分有力的支撑,试验的成功实施表明空投试验技术能够作为火星无限质量开伞强度验证方法。

膨胀阻燃剂对EVA阻燃和力学性能的影响

以聚磷酸铵(APP)、三嗪系成炭发泡剂(CFA)和4A分子筛(4AZEO)作为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的膨胀阻燃剂(IFR)。采用氧指数、垂直燃烧研究了APP与CFA的不同配比、IFR不同添加量对阻燃材料阻燃性能的影响,并对其力学性能进行测试。当IFR总添加量为28%,APP/CFA质量比为3∶1时阻燃EVA材料显示出较好的阻燃效果,其氧指数为33.8,垂直燃烧达到UL-94V0级。采用热失重法证实了配比合理的膨胀阻燃剂能够促进EVA在高温时的成炭,最后采用扫描电镜法对残炭外貌进行了表征。

超声速透气降落伞系统的气动干扰数值模拟研究

盘–缝–带伞是目前主流的火星用超声速降落伞,然而由于其阻力性能的限制,新一代的火星探测任务已经开始考虑采用环帆伞来获得足够的阻力性能。同时,在超声速条件下,由于稳定性的需要,透气性对降落伞系统减速性能的影响研究日益受到重视。文章基于计算流体力学方法对不同孔隙率的降落伞系统模型进行数值模拟,旨在分析开缝位置及孔隙率对环帆伞气动性能的影响机理。结果表明:在马赫数为2的大拖拽距离比条件下,无缝环帆伞系统流场与盘–缝–带伞有较大区别,主要表现在伞前激波的形成过程及前体尾流和伞前激波的作用阶段上。此外,开缝产生的孔隙率对环帆伞的减速性能有较大影响。开缝伞形的阻力性能劣于无缝伞形,但稳定性能显著高于无缝伞形。而前缝伞形的稳定性能及阻力性能均优于后缝伞形。该结果对超声速降落伞的伞型结构透气性参数设计有一定的参考价值。

慢性脑缺血大鼠海马CA1区锥体细胞树突形态及树突棘密度的变化

目的:研究慢性脑缺血大鼠海马CA1区锥体细胞树突形态及树突棘密度的变化。方法:对大鼠进行双侧颈总动脉永久性结扎(2VO)制备慢性脑缺血模型,分别于2周、4周、8周通过Morris水迷宫对各组大鼠进行行为学评价,筛选造模成功大鼠,进行Golgi染色,光镜下观察海马CA1区锥体细胞树突的分支、长度及树突棘密度的变化。结果:与对照组相比,4周、8周模型组树突的分支及长度显著减少(P<0.01),各周模型组树突棘的密度均有显著减少(P<0.01);模型组内随着缺血时间延长,树突的分支及长度、树突棘密度均显著减少(P<0.05)。结论:慢性脑缺血可导致海马CA1区锥体细胞树突及树突棘损伤性变化,从而构成进展性认知功能障碍的病理生理学基础。

设计参数及大气参数对降落伞充气性能的影响

降落伞充气性能的精确获得和有效评估,是降落伞系统设计的关键,特别是降落伞设计参数和使用参数对性能的影响一直是困扰降落伞研制的难题。文章以降落伞充气过程为研究对象,使用LS-DYNA软件进行数值模拟,研究了降落伞设计参数及大气参数对降落伞充气性能的影响,得到了降落伞的充气时间和投影面积变化的规律,验证了使用LS-DYNA软件数值模拟降落伞充气过程的可行性,为后续研究降落伞系统的充气性能提供了一种新的分析手段,为各类航天器用降落伞系统设计提供一定的参考。

基于Solr的司法大数据检索模型研究与实现

围绕司法领域信息要素的高维性特征以及司法信息要素间的紧耦合性特征,针对司法数据检索技术中由高维信息要素间的紧耦合性导致的检索效率问题,研究和实现了一个基于Solr的司法大数据检索模型。该模型采用Solr超级集群作为数据索引库,采用HBase集群作为数据存储库,通过引入数据与索引分离、redis缓存、动态参数调整、动态cache释放等设计思路,实现了一个高效、可靠、可扩展的司法大数据检索模型。