井下旋流分离管柱的振动特性研究

为研究旋流分离管柱在注入泵和采出泵两螺杆泵抽吸条件下的振动特性,对其进行模态分析和瞬态动力响应分析。结果表明,不同工况下,旋流分离管柱的固有频率有所不同;固定注入泵一端和固定采出泵一端相比,固定采出泵一端各阶固有频率较小;螺杆泵转动引起的激振力和内部流量变化都会导致管柱变形,其中螺杆泵转动对旋流分离管柱变形影响较大;相对于固定采出泵,固定注入泵条件下旋流分离管柱产生的振动位移更大,是旋流分离管柱自身结构和注入泵转速产生更大激振力综合作用导致的结果;控制两个螺杆泵工作状态的时间差,理想情况下可以控制旋流分离管柱的总变形。

基于比例风险模型的飞机部件剩余寿命预测

为准确预测飞机部件的剩余寿命,在对某航空公司最近4年的163架波音B737 NG型号飞机的维修数据进行分析的基础上,提出基于比例风险模型的飞机部件剩余寿命预测方法。通过估计部件装拆间隔飞行时间对应的寿命分布,计算部件在当前时刻对应的可靠度;对部件的维修数据进行分析,筛选出影响部件寿命的主要因素;据此预测部件的剩余寿命。通过实例分析,部件的累计飞行时间、飞机的机龄以及飞机的运行环境等均为影响部件寿命的重要因素。实验结果表明,基于比例风险模型的预测结果较其它预测模型在3个评价指标上均取得了最好效果。

磁场强化非均相分离技术的工业应用进展

概述了磁场分离技术在分离多相混合介质中的研究和应用进展,对磁场分离技术的应用原理和分离优势进行了分析。根据混合相内的介质类别,分别针对固、液、气不同应用领域,介绍了磁场分离工艺在矿物精选、污水处理、气体除杂中的典型应用,并分析了相应运行工况下的磁场排布规律和介质分离特性。从组合工艺的研究视角出发,总结了磁场分离技术与气浮分离技术、膜分离技术、旋流分离技术的耦合应用现状,并分析了上述组合工艺的技术特点、运行成效。为拓宽磁场分离技术的适用范围,讨论了磁种在磁场分离工艺中的辅助应用,以强化该技术对无磁性介质的分离。

水热炭强化秸秆厌氧发酵产甲烷效能及作用机制

以玉米秸秆和水稻秸秆为原料在不同温度下制备水热炭,观察原料种类与制备温度对水热炭理化特性的影响并进一步探究水热炭添加对秸秆厌氧发酵产甲烷的强化作用.研究发现,相同温度条件下,玉米秸秆的碳化程度较棉花秸秆更高;同一原料制备的水热炭,表面O-H、C-O含氧官能团丰度随温度升高而降低,但高温有利于材料碳化程度、表面孔隙复杂度的提高与表面碳微球构筑.将不同水热炭分别添加到秸秆厌氧消化系统中,发现水热炭对秸秆厌氧消化产甲烷具有明显强化效果.其中,Y1对秸秆厌氧发酵产甲烷强化效果最佳,累积甲烷产量与最大产甲烷速率较对照组分别提高13.74%与12.06%,发酵过程中VFA降解速度较对照组明显加快且体系应对pH值变化的稳定性增强.微生物群落结构研究发现水热炭添加使秸秆厌氧发酵体系中Firmicutes、Synergistota等产酸功能菌与Methanosarcina、Methanospirillum等氢营养型产甲烷菌得到富集,这可能与水热炭表面丰富的含氧官能团有关.

秸秆热解多联产技术的温室气体减排效益货币化评估

生物质能是全球公认的具有零碳属性的可再生能源,但其碳减排效益尚未有效体现。本研究基于全生命周期评价(LCA)方法,结合经济效益评价方法与环境影响货币化方法,构建秸秆热解多联产技术的温室气体减排效益货币化评价模型(EGE),以秸秆收集、离田储运、热解转化和产物利用全链条为边界,探究不同热解多联产技术在不同生产规模下的经济环境综合效益。结果表明:外加热热解炭气联产技术在规模化应用中的经济效益最好,年处理秸秆0.5×10^(4)~10×10^(4)t生产规模下,每消耗1t秸秆可减少1.01~1.07tCO_(2)eq。温室气体减排效益可显著提升秸秆热解多联产技术工程的经济效益,每消耗1t秸秆可增加57.5~103.1元效益,使秸秆热解多联产技术工程收益率提升1.6~14.0个百分点。预计2030年、2060年秸秆利用潜力分别达1.24×10^(8)t和1.67×10^(8)t,秸秆热解多联产技术的减排收益可达1.0×10^(10)~3.7×10_(10)元。本研究结果为实现双碳目标背景下生物质能产业发展提供技术支撑。

基于渗流-化学-应力多场耦合的砂岩型铀矿CO_(2)+O_(2)地浸开采的数值模拟

为探明不同影响因素对CO_(2)+O_(2)地浸采铀效果的影响规律和影响机理,首先建立了适合CO_(2)+O_(2)地浸的渗流-化学-应力多场耦合数值模型,其次,结合实际现场工况,开展了注液速率、渗透率、O_(2)配加浓度、HCO3-配加浓度和铀矿石平均品位对CO_(2)+O_(2)地浸采铀影响的数值模拟研究。研究表明:CO_(2)+O_(2)地浸过程中,抽液井铀浓度呈现“缓慢上升-快速上升-缓慢下降-趋于稳定”的阶段性变化趋势;矿层渗透率、铀矿石平均品位、O_(2)配加浓度、HCO3-配加浓度与抽液井铀浓度呈现线性正相关关系,溶浸液的注入速率与抽液井铀浓度呈现线性负相关关系;CO_(2)+O_(2)地浸过程中应该选择初始渗透率大且铀品位高的矿层,同时应该适当加大O_(2)和HCO3-的配加浓度,并控制好溶浸液注入速率,可实现铀资源的高效开采。本研究对CO_(2)+O_(2)地浸矿层的选择和地浸工艺的优化具有重要的指导意义。

生物炭负载蒽醌-2-磺酸钠对厌氧消化的影响

为提高厌氧消化系统的降解效率,以生物炭(BC)为载体负载蒽醌-2-磺酸钠(AQS),制备复合材料BC/AQS并应用于厌氧消化系统.在中温条件(35℃)下开展批式厌氧消化试验,探究BC/AQS对玉米秸秆厌氧消化的影响.结果表明,当AQS浸渍浓度为1mmol/L时,BC/AQS强化厌氧消化的产甲烷效率最高,此时最大产甲烷速率Rmax达到10.64mL/(d·g),最大累积甲烷产量Pmax达到240.41mL/g,单位挥发性固体(VS)累积产甲烷量分别比空白对照组和添加BC的试验组提高20.60%和12.11%(P<0.05).产甲烷古菌中甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)和甲烷泡菌属(Methanofollis)得到富集.此外,BC/AQS在发酵前期促进了挥发性脂肪酸(VFA)的生成,使总VFA浓度在第10d比对照组提高了7.73%~18.54%;在中后期促进了VFA的降解,其中BC/AQS-1mmol/L使总VFA浓度下降77.43%,降幅最大.BC/AQS提高了水解产酸菌群Ruminofilibacter、Proteiniphilum、Fermentimonas和不动杆菌属(Acinetobacter)的丰度.

基于扇形非均匀电场的水滴成链及碰撞实验

为研究高压方波脉冲电场内油包水乳液中水滴的成链及碰撞特性,基于水滴极化运动理论,并采用扇形非均匀电场进行显微实验。结果表明:水滴成链速度随电压单调递增,但电压过大会加剧链上水滴的聚结,而破坏水滴排列影响成链速度;成链速度随频率的增加先增大后减小,当频率为300 Hz时有极大值0.251 5μm/s。小水滴向大水滴运动并发生碰撞,而尺寸相近的水滴做相向运动;塑性碰撞发生后,小水滴液膜破裂并融入到大水滴中聚结为一个水滴,且增大电压和减小频率,聚结行为显著增强。频率对碰撞速度的影响最大,其次是体积差和电压。得到了电压、频率和体积差对水滴极化后运动的影响规律,为电破乳器的研制提供借鉴。

基于双维度注意力机制的西红柿成熟度检测方法

西红柿的成熟度对于采摘、运输和销售至关重要。针对西红柿需要在特定环境下识别问题,从种植现场拍摄图片来制作数据集,提出了一种基于双维度注意力机制的西红柿成熟度分类方法。首先通过tensorflow搭建卷积神经网络,网络中加入了改进的CBAM(convolutional block attention module)模块提取西红柿的成熟度和所在位置信息,即在通道注意力模块中并行一个共享多层感知器后的平均池化层;然后使用Adam优化器更新参数,此方法不仅缓解了网络中直接加入CBAM模块出现的不稳定问题,而且加快了损失函数的下降速度;最后通过调节学习率并使用混淆矩阵计算验证集的准确率获取最佳模型。实验结果表明,本文所提网络在训练了30个Epoch后损失函数稳定下降,搭建软件测试平台进行测试后得到准确率为99%,单张图片检测时间为1.5 s。检测时间和测试准确率均优于AlexNet网络,Grad-CAM可视化结果显示本文所提网络提取目标信息的效果优于AlexNet网络和改进之前的CBAM模块。本文所提方法适用于任意背景下的瓜果品级分类。

水热炭特性及强化厌氧发酵潜力研究进展

厌氧发酵技术可以对作物秸秆,畜禽粪便,市政污泥等有机废弃物进行清洁转化,生成的沼气,沼渣和沼液在能源,农业,环保等领域有极大的应用价值.但目前厌氧发酵技术仍存在停滞期长,发酵过程中微生物活性受氨氮和有机酸等代谢产物与微塑料,酚类等有毒物质抑制,沼气中甲烷含量低等问题.水热炭是生物质在高温密闭环境以及亚临界水的作用下发生热化学反应得到的固体产物,具有丰富的孔隙结构和表面含氧官能团,是一种新兴的多功能炭基材料.厌氧发酵体系中适量添加水热炭能够有效缩短停滞期,缓解不同物质的抑制效应,促进微生物种间电子传递,增强甲烷生成等,具有综合的强化效果.对水热炭理化特性以及水热炭强化厌氧发酵的作用方式与机理进行了解,有利于进一步开展水热炭强化厌氧发酵以及农业废弃物高效厌氧处理的研究与应用.

结构参数对聚并-旋流耦合油水分离器性能影响

为了探究结构参数对聚并-旋流耦合油水分离器性能的影响,基于水力聚结机理和旋流分离理论,通过计算流体动力学分析方法,以聚并-旋流耦合油水分离器结构参数为研究对象,油水分离效率为指标,开展多场耦合油水分离装置的结构参数优化设计。针对不同螺旋流道长度和聚结管段长下的聚并-旋流耦合油水分离器结构模型,进行数值模拟研究验证,探究不同结构参数下模型的分离性能。结果表明,在聚并器螺旋流道长度L2=100 mm、聚结管段长L3=350 mm时分离效率达到最高。选取不同入口流量和分流比对聚并-旋流耦合油水分离器最优结构的不同工况下的分离性能进行分析,当入口流量Q=8m3/h、分流比F=40%时,油水分离效率达到最高值93.62%。

多孔降黏装置结构设计与优化

聚驱等驱油技术广泛应用,聚合物的加入导致含聚采出液黏度增高,进一步增加了油水分离的难度。为了降低含聚采出液黏度,研究设计了一种基于物理剪切降黏原理的多孔剪切板降黏装置,采用CFD数值模拟方法,结合正交法试验设计,对降黏装置进行了结构优化。结果表明:可显著影响多孔剪切板降黏装置降黏性能的结构参数主要为孔径;通过对黏度、速度、压力损失分布等流场特性进行对比分析,最优结构可将入口黏度由4.350 mPa·s降至1.943 mPa·s,压力损失为0.141 MPa。

电场-旋流场耦合强化乳化液脱水技术研究进展

以油包水乳化液为对象,阐述了电场-旋流场耦合作用下液滴聚结和强化分离机理,介绍了现阶段耦合装置结构的发展,分析了速度、电压幅值、频率及乳化液特性等操作参数对液滴聚结、破碎及油水两相分离性能的影响。同时指出了现阶段研究的局限,探讨了今后的研究方向,为耦合场下液滴聚结特性和操作参数的研究提供借鉴。

含夹层砂岩铀矿床可浸出资源量计算及储层改造影响分析

鄂尔多斯某砂岩铀矿床含矿层中钙质夹层的铀矿品位高、夹层厚度大,是否考虑钙质夹层对于计算整个矿层的储量和可浸出资源量影响显著。基于试验井测井解释资料,描述了含钙质夹层铀矿床矿层特征,识别了钙质夹层主要测井响应特征,通过线性插值方法,计算了铀矿层的储量。结果显示,钙质夹层储量占总储量的25.2%。结合柱浸试验和岩心样品试验数据,构建了含夹层砂岩型铀矿床可浸出资源量计算方法,应用结果表明,中性浸出条件下,在不考虑夹层时,该单元可浸出资源量为16978 kg。考虑夹层的储量及CO_(2)增渗效果时,可浸出资源量为17210 kg,较不考虑夹层时提高了1.36%,其中钙质夹层中铀矿浸出率为2.37%。定量考虑了多种增渗技术对可浸出性的影响,酸法和超声波增渗技术约能分别提高钙质夹层浸出率到7.84%和9.42%,该单元可浸出资源量较不考虑夹层时分别提高了4.51%和5.43%。理想条件下爆破增渗可实现钙质夹层的最大化开采,但会抑制常规矿层的高效浸出。研究表明,含夹层铀矿床中钙质夹层的铀矿能否有效浸出对总浸出量影响较大,对夹层采取一定的矿层增渗技术可显著提高浸出量。

生物炭对沼渣堆肥理化性状及微生物种群变化的影响

【目的】近年来沼气工程发展迅速,沼渣的合理利用成为制约沼气工程发展的瓶颈。本文通过试验探讨了添加生物炭制备沼渣堆肥的可行性,为沼渣高效资源化利用提供一条安全可行的途径。【方法】供试沼渣为鸡粪沼气工程(干发酵,沼渣经固液分离处理),生物炭为果木于550℃高温热解2 h制得。以沼渣为主要堆肥原料,添加猪粪调节氮含量,以1 cm左右玉米秸秆为调理剂,控制物料C/N为25∶1,含水率控制在65%～70%,在室温25℃下堆置30 d。生物炭添加量共设0、2%、5%和10%四个水平(表示为CK、F1、F2、F3)。测定了沼渣堆肥过程中的理化性质及微生物含量变化。【结果】堆肥过程中,各处理最高温度均达到55℃以上,F1、F2处理组高温持续时间在6 d左右,达到无害化要求。pH与EC具有相同变化规律,均呈先上升后下降,最后趋于平缓趋势。四组处理的pH值在8.55～8.80之间,F2处理pH值始终大于其它三组处理,且处于较高水平(>8.7),升温期pH最大值达到9.03。四组处理电导率均低于1 mS/cm。与CK相比,F1、F2、F3处理组有机质含量分别降低了13.0%、9.3%、7.4%,且总有机质含量均大于45%,总养分含量分别提高了6.5%、4.3%、2.2%,种子发芽指数也均在85%以上。添加生物炭对细菌、真菌、放线菌的影响不同。随着生物炭添加比例的提高,细菌数量减少,两者呈负相关;放线菌数量呈上凹曲线型,F2处理对放线菌具有最大抑制作用;真菌数量随生物炭添加量增加而增加。不同处理堆肥腐殖质含量变化总体先减少后增加,呈"V"字型,第11 d达到最低值,以F1处理组始终处于较高水平,远高于其它三组处理,最高值达到24.08%,最低为17.92%。与CK对比,F1、F2、F3处理组产品腐殖质含量分别提高了8.12%、7.23%、7.43%。【结论】生物炭的添加能够延长堆肥的高温期,改变堆体理化性质,促进堆肥腐熟,提高总养分含量,综合分析生物炭对微生物的影响,添加2%的生物炭(干基比)对堆肥微生物的生长具有最大的促进作用,显著促进堆肥腐熟。

基于FCM聚类的WSN加权概率簇头选择算法

针对传统LEACH算法能量消耗快、网络寿命低的问题,提出一种无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)路由协议中基于FCM聚类的加权概率簇头选择算法,该算法主要优化了簇头的选择。首先根据FCM聚类算法,以节点位置坐标为参考将WSN分为若干个区域。假设WSN是由具有不同节点能量的异构节点组成,根据不同的节点类型,利用加权概率的概念选择网络簇的簇头,同时使簇头节点的分布更加均匀。仿真结果表明,改进算法明显提升了路由效果并延长了网络的寿命。

医院-社区-家庭的干预模式在慢性心力衰竭患者疗效及预后的效果分析

目的评价慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)患者出院后实施医院-社区-家庭干预模式的效果。方法将500例慢性心力衰竭患者随机分为干预组300例和对照组200例。干预组给予医院-社区-家庭干预,对照组实施常规出院指导,随访12个月,记录两组干预前后的Atlanta心力衰竭健康知识问卷、欧洲心力衰竭自我护理行为量表、症状自评量表和社会支持量表、预后及生活质量改善情况。结果干预前,两组患者间的Atlanta心力衰竭健康知识问卷(AHFKT)、欧洲心力衰竭自我护理行为量表(EHFScB-9)、症状自评量表(SCL-90)、社会支持量表(SSRS)评分差异均无统计学意义(P>0.05)。干预后,与对照组比,干预组患者AHFKT[自我管理[(3.28±0.42)分vs.(5.26±0.71)分]、用药知识[(3.02±0.27)分vs.(5.11±0.69)分]、运动[(2.99±0.35)分vs.(5.21±0.64)分]、心理[(3.52±0.37)分vs.(5.24±0.51)分]、饮食[(3.72±0.41)分vs.(5.39±0.82)分]和按时复查[(2.95±0.74)分vs.(5.72±0.79)分]、EHFScB-9[自我护理技能[(24.62±0.30)分vs.(36.25±5.69)分]、自我概念[(21.38±0.71)分vs.(37.11±4.78)分]、自我责任感[(17.22±0.36)分vs.(29.13±4.95)分]、SCL-90量表[躯体化[(1.89±0.29)分vs.(2.57±0.59)分]、强迫症状[(1.98±0.53)分vs.(2.71±0.73)分]、人际关系敏感[(1.79±0.37)分vs.(2.58±0.63)分]、抑郁[(2.01±0.53)分vs.(2.65±0.59)分]、焦虑[(1.69±0.72)分vs.(2.73±0.67)分]、敌对[(1.79±0.54)分vs.(2.76±0.73)分]、恐怖[(1.96±0.67)分vs.(2.68±0.69)分]、偏执[(1.59±0.42)分vs.(2.69±0.75)分]、精神病性[(1.67±0.60)分vs.(2.86±0.72)分]均明显改善(P均<0.05);与对照组比,干预组的患者预后良好[152例(76.00%)vs.287例(95.67%)]和生活质量改善[115例(57.50%)vs.227例(75.67%)]均明显改善(P均<0.05),出现症状性心力衰竭[17例(8.50%)vs.13例(4.33%)]、恶性心律失常[12例(6.00%)vs0例(0.00%)]、心肌梗死[8例(4.00%)vs.0例(0.00%)]和心脏性猝死[11例(5.50%)vs.0例(0.00%)]低于对照组患者(P<0.05)。结论医院-社区-家庭模式能够满足慢性心力衰竭患者出院后的护理需求,提升患者的自我护理能力,改善心理健康状态,提高社会支持,改善患者的预后。

PCI术后患者自我管理行为及影响因素现状调查分析

目的调查分析经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)术后患者自我管理行为的状况及其影响因素。方法采取问卷调查法对2016年5月至10月首都医科大学附属北京友谊医院收治的83例PCI术后患者进行调查,收集并分析患者生活习惯、依从性及相关知识了解等资料。结果 PCI术后患者不良嗜好管理方面,戒烟行为管理完成度较高,达到90.3%,总是能够遵从饮食限盐、限制饮酒、限制脂肪和胆固醇摄入建议的患者分别为54.2%、77.1%、50.6%;各项症状管理总是能够做到的患者为13.2%～24.1%,各项疾病知识管理各项能总是做到的患者为10.8%～15.6%;患者情绪认知管理现状目前较良好,能够总是从事喜欢的休闲娱乐的患者占66.2%;PCI术后患者的急救管理处于中下水平,随身携带急救药物这一项,经常及总是携带的患者仅达到56.5%,但是66.1%的患者经常及总是认为一旦疾病发作,能够识别并正确自救;在日常行为及治疗依从性方面,能够经常或总是定期复查并按处方服药的患者超过95%,能够经常或总是合理搭配营养饮食的患者不足90%。结论 PCI术后患者在吸烟问题上能够很好地自我管理,饮食、饮酒等方面的管理完成率较低,但仍然高于情绪认知管理、疾病知识管理等。应重视出院后的延伸护理,根据患者的自我管理能力实施个体化、精准的评估,采用符合教育对象实际需求的具体措施,加强对患者持续监测的力度和时间。

VSD治疗骨科软组织创伤及创面感染的临床效果分析

目的:分析应用VSD治疗骨科软组织创伤及创面感染的效果。方法:选取收治的骨科软组织创伤及感染创面患者88例,采用随机方法分成对照组和治疗组,各44例患者。两组患者均常规进行清创手术,对照组给予敷料包扎,根据创面大小给予胶条引流,常规2～3 d换药,更换敷料;治疗组给予VSD治疗,术后根据是否感染给予抗感染药物治疗,最后对两组患者治疗效果进行分析。结果:治疗组患者经VSD治疗后的总有效率为97.72%,明显高于对照组(75.00%),差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:VSD在骨科软组织创伤和创面感染治疗中,可以提高患者有效率,缩短患者病程,效果较好。

外加热式生物质连续热解设备燃气净化系统的研究

以外加热式生物质热解炭气油联产中试设备为平台,以其工艺技术特点为基础,结合粗热解气的组分特性,提出了一种分级处理、逐级净化的工艺技术方案,主要包括旋风除尘、多级冷凝、静电捕焦、湿法除焦等工艺环节,同时对净化后的燃气进行清洁回用,并分析了安全预警与防爆措施、智能监测与控制系统等辅助技术。