水泵水轮机尾水管压力脉动特性及涡带特性分析

抽蓄电站是电网的重要组成部分,水泵水轮机长时间偏离最优工况运行会导致水力不稳定问题,其中,尾水管涡带和压力脉动问题备受关注,严重影响机组安全稳定运行。以水泵水轮机为研究对象,分析了其尾水管内流特性与压力脉动时频特性。对比了两种第二代和两种第三代涡识别方法对尾水管涡带演化过程的可视化效果,Omega-Liutex涡识别方法对阈值依赖性小且对涡带形态的识别更清晰完备,因此,采用Omega-Liutex涡识别方法研究了不同负荷工况下尾水管涡带的瞬态变化特性。研究结果可以为水泵水轮机稳定运行提供一定的理论参考。

多分水口长距离输水工程停泵水锤防护措施

为了能够有效避免多泵且多分水口输水系统在无防护抽水断电时可能出现较为严重的负水锤带来的危害,建立了全长106.46 km的大型供水工程的数学模型进行系统过渡过程计算,选择空气阀与两阶段液控蝶阀联合防护与单向塔防护2种方案消除其负水锤,在前者远不达理想防护效果后针对后者进行优化.结合工程实际在确定了单向塔的数量、位置以及塔高后,对不同位置单向塔的底面积进行多种方案的对比选取,最终选用塔1#的底面积为28.26 m^(2),塔2#的底面积为176.63 m^(2);为了防止单向塔漏空需要分水口以及供水终端调流阀配合关闭,在确保管道最大压力不超出其承压能力的前提下,创新性地对各分水口调流阀与供水终端调流阀的关闭时间规律进行了效果比较,使输水系统能够更加经济安全地稳定运行,为此类长距离多分水口多泵供水工程的水锤防护提供了优化方向.

高扬程泵站虹吸式出水流道虹吸形成过程分析

为研究高扬程泵站虹吸式出水流道虹吸形成过程,以某高扬程泵站的出水流道及出水池为研究对象,建立三维模型并使用Fluent仿真计算了虹吸管流态变化。针对3种出水池水位使用VOF模型计算其压力、流速等参数。驼峰段原角度为段前150°、段后160°,在虹吸段顶端使用DN350的真空破坏阀,同时改变驼峰段角度进行优化,发现将段前角度增加10°后,虹吸形成时间为448 s,相较于优化前缩短了56 s,改善了泵启动过程。分析发现,不同水位下虹吸形成时压力分布较为均匀;水位较低时流速分布不均,不良流态产生,低水位造成的负面影响远大于高水位;在驼峰段安装DN350真空阀能减小水力损失,对虹吸形成过程起到促进作用;真空阀会影响经典断面处流速分布,产生高流速区,出水池水位较低时,该现象使得流速分布不均。

水风光储一体化系统中储能平抑出力波动效果评价研究

随着新型电力系统的发展,风能、光能等高比例新能源的联网运行是实现其大规模开发利用重要途径,也是在双碳政策背景下节能减排的重要方式。由于风电和光伏出力具有极强的随机性与不可控性,高比例的风电与光伏接入电网势必会产生巨大的波动,从而降低电能质量,给电网运行带来许多不便。如何既能高比例地消纳风电与光伏,又能尽量减少其并网产生的不利影响成为一项重要课题。本文建立了风电、光伏及水电的出力模型,分析了不同情景下的出力特点与趋势,根据其出力的强不确定性、间歇性与周期性的特点,计算不同组合方式下的组合能源系统出力数据并对比分析。以某水电站为例,建立以水电调节为主的水风光发电系统,并在其中加入超短期储能装置,研究发现此组合能源出力系统可以很好地平抑出力波动并达到出力最高,且经济效益良好。

变电站多尺度异常入侵目标轻量化检测方法

智能电网的建设思路决定了远郊变电站异常入侵监测的无人化趋势,促进了变电站异常入侵智能检测方法的快速发展。现阶段尚未拥有该场景下异常入侵目标数据集,且现有的目标检测方法也未针对变电站边缘计算端进行轻量化优化设计,不适用于需要全天候实时监测的变电站边缘设备。针对上述问题,从实际应用需求出发,构建变电站异常入侵目标数据集(Dataset for Anomaly Invasion Targets in Substations,SAITD),基于YOLOv5s模型提出适用于变电站边缘检测设备的轻量化异常入侵目标检测网络YOLOv5-Substation。添加微小尺度目标特征提取层与上采样轻量化算子CARAFE,在扩大感受野的同时,充分保留特征图中多尺度目标的语义信息,从架构端提高原有模型的检测精度。基于知识蒸馏模型,使用网络剪枝(Network-slimming)策略对原有模型进行轻量化改进,在保证原模型检测精度的同时,加速模型推理。仿真实验表明,轻量化后的边缘端计算模型精度相较于YOLOv5s提高了3.3%,推理速度提升了41.9%,可为智能电网的全速运行提供强有力的数据基础、技术支撑与安全保障。

美国科学教育研究资助体系分析及其启示

加强科学教育是推进教育、科技、人才“三位一体”的统筹部署和实现科技创新自立自强的基础性工程。虽然科学教育已经在政策和实践层面备受关注,且已取得明显进展,我国科学教育依然面临着诸多的挑战与不足,其关键原因之一是支撑科学教育高质量发展的科学教育研究资助体系的缺乏。鉴于美国在科学教育研究领域的引领地位及其形成的完善的研究资助格局,本文全面介绍了美国科学教育研究资助体系的概况,深入分析了以美国国家科学基金会为代表的联邦政府机构对于科学教育的资助布局及其对K-12教育阶段的资助计划,形成了对于建立我国科学教育研究资助体系的建议。

2020—2022年陕西省手足口病病原的监测及主要型别的流行特征分析

目的 了解2020—2022年陕西省手足口病主要病原构成情况和流行规律。方法 收集陕西省各省辖市手足口监测病例的核酸检测结果和病例资料,分离肠道病毒核酸检测阳性样本,并对流行优势病原的肠道病毒VP1区进行PCR扩增、序列测定和毒株基因亚型鉴定。结果 2020—2022年陕西省共采集6 352例手足口病例样本,肠道病毒核酸检测阳性4 417例(69.54%)。2020年和2021年,以除外EV-A71和EV-A16的其他肠道病毒为主要流行型别,构成比分别为95.43%和74.35%;2022年,以CV-A16型为主要流行型别,构成比52.88%。对8个省辖市4 145例手足口实验室确诊病例开展其他肠道病毒中CV-A6型和CV-A10型检测,2020年—2022年CV-A6型在其他肠道病毒的占比分别是75.31%、62.56%和61.15%,是陕西省其他肠道病毒中的优势流行型别。2020—2022年陕西省分离测序毒株239株,CV-A16型151株,CV-A6型72株,CV-A10型6株,CV-A4型2株,CV-B3型8株。CV-A16型和CV-A6型是主要流行型别,经系统进化分析,CV-A6型以D3亚型为主要流行亚型,CV-A16型以B1a和B1b共存,2021年和2022年B1a亚型占比逐年升高,并取代B1b成为主要流行亚型。结论 2020—2022年陕西省手足口病较往年处于低流行水平,主要病原以其他肠道病毒、CVA16交替出现。

面向超低空物流场景的多机协同航迹规划算法

无人机产业的迅猛发展促进了低空开放,形成了国内外城市超低空物流运输的浪潮,然而,现有的航迹规划算法没有考虑空域的划分方式与运行规则,不适用于城市超低空物流场景下多无人机的协同航迹规划,桎梏了超低空物流行业的发展。针对该问题,从实际需求出发,在空域高度层架构的基础上探索适用于城市超低空物流场景的多无人机协同航迹规划方法。将原问题分解为无人机-高度层任务分配与多无人机单高度层协同航迹规划两个相互耦合的子问题,并分别运用基于知识图谱的任务分配解法与基于粒子群算法的改进人工势场法对两个子问题进行求解。仿真实验表明,该方法在求解单高度层协同航迹规划子问题中不但能够避免传统方法的固有缺陷,平均迭代次数相较于对比方法也减少了62.09%;同时,仿真结果也表明所提方法可以快速鲁棒的解决原问题,为城市超低空物流场景提供了切实可行的多机航迹规划方法。

龙岩世界地质公园地学旅游资源评价及开发对策

龙岩世界地质公园位于福建省西部龙岩市境内,其独特的地质构造背景、丰富的生物多样性以及悠久的客家文化传承,造就了众多重要的地学旅游资源。龙岩世界公园范围内地学旅游资源的整合开发和综合利用尚处于初步阶段,通过实地调查和资料收集,本文对龙岩世界地质公园地学旅游资源特征进行探讨分析,依据《地质遗迹调查规范》(DZ/T0303—2017)和《旅游资源分类、调查与评价》(GB/T18972—2017)将其包含的42处地学旅游资源划分为3个大类、10个类、19个亚类。运用层次分析法构建地学旅游资源评价体系,定量分析了地学旅游资源,得出龙岩世界地质公园地学旅游资源综合得分为89.90分,评价等级为一级,具有巨大的发展潜力。共设计了6条龙岩世界地质公园地学旅游路线,并结合龙岩创建联合国教科文组织世界地质公园的实践,初步提出其地学旅游开发模式。研究成果也可为其它地区地学旅游开发提供参考案例。

花鲈半乳糖凝集素基因家族的鉴定及在不同环境因子胁迫下表达响应

为探究在花鲈(Lateolabrax maculatus)响应环境因子胁迫中半乳糖凝集素(Galectins)发挥的作用,本研究通过全基因组水平鉴定获得了花鲈的14个Galectin基因(LGALS1、LGALS2a、LGALS2b、LGALS3a、LGALS3ba、LGALS3bb、LGALS4、LGALS8a、LGALS8b、LGALS9、LGALS17、GRPa、GRPb和GRPc)。通过系统发育、拷贝数、共线性和基因结构分析证实了基因注释的准确性和结构上的保守性。利用转录组测序数据进行Galectin基因的组织表达及在多种环境因子胁迫下的表达模式分析。研究表明,Galectin家族各基因在花鲈的7个组织(肝、鳃、脾、胃、脑、精巢和卵巢)中广泛表达,且有6个基因(LGALS3ba、LGALS4、LGALS8a、LGALS9、LGALS17和GRPa)表现出明显的组织特异性。Galectin家族的不同成员在4种环境因子胁迫下(低氧、碱度、高温及盐度适应)表现不同程度的表达响应,其中LGALS3a、LGALS3ba、LGALS4、LGALS17和GRPb在4种环境胁迫中表现出显著的差异表达,表明其广泛参与了对环境胁迫的响应与调控。

发电机轴承油槽密封结构对油雾泄漏的影响

大型水电站轴承油槽总是不可避免地发生油雾泄漏问题,改善密封结构通常是解决水电站轴承油槽甩油雾问题最简单有效的措施.为了降低油雾泄漏对发电机内部造成的污染,文中围绕某抽水蓄能电站发电机轴承油槽甩油雾问题,对油槽密封盖进行改型,并开展密封腔油雾多相流数值模拟研究.通过Mixture模型和SST k-ω模型解析了原密封结构和2种改进密封结构的流场分布特性,并评估了不同密封结构下的油雾泄漏情况.研究结果表明:相比于原设计模型,改进模型Ⅰ,Ⅱ的油雾泄漏量平均减少了18.9%,88.6%,改进模型Ⅱ抑制油雾效果最为显著;高压气体的注入会破坏密封腔原有的环形涡流,从而抑制油雾逸出;对于下部密封腔而言,提高进口压力,减小进口流速都有助于改善密封性能.文中的研究可为油槽密封改良以及轴承油雾泄漏控制措施提供一定的参考,提升电站的经济效益以及运行的安全稳定性.

简版患者延续性护理评估问卷的汉化及其在慢性病患者中的信效度检验

目的汉化简版患者延续性护理评估问卷(patient continuity of care questionnaire,PCCQ-12),并在慢性病患者中检验其信效度,以期为慢性病住院患者出院后延续性护理的评估提供可靠工具。方法按照Brislin翻译模型进行问卷的正译、回译及文化调适,形成中文版PCCQ-12。2023年12月至2024年3月,于河南省郑州市某三级甲等医院招募202例调查对象,对问卷的信效度进行检验。结果中文版PCCQ-12共12个条目,条目内容效度指数为0.833~1.000,问卷内容效度指数为0.917;问卷总分与简式健康相关生活质量问卷的生理健康总评分、心理健康总评分的相关系数分别为0.197、0.583(均P<0.01);方差分析结果显示不同性别、文化程度的得分差异有统计学意义(均P<0.05)。中文版PCCQ-12的Cronbach’sα系数为0.853,重测信度为0.912。结论中文版PCCQ-12具有良好的信效度,可作为评估慢性病住院患者出院后延续性护理看法的可靠工具。

基于职业生命质量的医务人员社会支持需求研究

目的通过调查新冠后疫情时期广州市医务人员社会支持需求,为相关部门对广州市医务人员进行针对性的社会支持,提高医务人员职业生命质量提供依据。方法采用横断面调查法,以定额抽样和便利抽样相结合的方式抽取调查对象,通过网络平台发送问卷至符合条件的医务人员进行填写。结果分析结果表明,广州市医务人员社会支持总分满分为20分,得分为9(7,11)分,其中媒体支持得分最低。不同年龄组、学历和岗位的医务人员社会支持总分得分差异有统计学意义(P<0.05)。各年龄组中,25岁以下得分中位数最低;各学历中,大专及以下得分中位数最低;各岗位中,行政职能科室得分中位数最高,其他岗位得分中位数相等。总人数排在前5位的社会支持需求为:患者理解和信任医务人员(93.03%)、单位提高薪酬福利(86.06%)、媒体正确政策宣传和舆论引导(83.41%)、媒体关注医务人员生存状态(80.29%)以及媒体加强失实报道和不当言论监管(76.92%)。25岁以下医务人员患者对遵守医嘱、大专及以下医务人员对家人(或朋友)关注身心健康的需求较高。总人数排在前5位的迫切希望的社会支持需求为:患者理解和信任医务人员(75.72%)、单位提高薪酬福利(53.85%)、家人或朋友协助家庭事务(42.55%)、媒体正确政策宣传和舆论引导(34.62%)和媒体关注医务人员生存状态(33.41%)。结论医务人员的社会支持得分不高,需要多方面给予社会支持。

基于创新人才培养的近代物理实验教学探索——以“液晶电光效应实验”为例

为了满足新时代多学科背景复合型人才培养需要,尤其是培养理工融合拔尖创新人才的需要,基于近年来的教学实践,以“液晶电光效应实验”为例,从教学方式、知识结构以及实验内容3个角度,对如何提高近代物理实验教学质量进行了探究。课堂教学采用互动式问题驱动;有机融入液晶科学发展及其显示工程应用,强调基础研究发现和工程应用的内在联系,培养理科学生的工程创新意识;引导学生进一步自主探究,如研究不同电场条件下液晶衍射图案现象,鼓励学生观察、记录和探究不同衍射图案的出现条件及其演化规律,进而探讨对应的液晶微结构基础,并从自由能的角度阐释相应的动力学相变行为。通过自主探究,巩固融合学生理论物理知识,训练学生探究能力,培养学生科技创新意识。

基于SSA的抽水蓄能电站技术供水系统泵阀优化调度研究

在“双碳”政策背景下,对于抽水蓄能电站在运维方面节能减排提出了新要求。为实现抽水蓄能电站技术供水系统的节能目标,提出了一种基于麻雀搜索算法(SSA)的以技术供水管网稳态模型为适应度计算的泵阀优化调度模型,并结合某抽水蓄能电站的实际运行数据,调控优化其中占比最大的用水设备(发电机空气冷却器)水量上升10%的工况。结果显示,采用泵阀优化控制后,对比未采用方式可节约水量103 m^(3)/h,节约能耗32.5 kW,实现节能率为14.1%,节水率为7.8%。在一定程度上验证了该优化调度模型在节能方面的可行性,为抽水蓄能电站技术供水系统在节水节电方面提供了经验。

新冠后疫情时期广州市医务人员职业生命质量调查

目的通过了解新冠后疫情时期广州市医务人员职业生命质量现状,为相关部门关注医务人员职业生命质量,采取相应的管理措施提供参考依据。方法采用横断面调查法,以定额抽样和便利抽样相结合的方式抽取调查对象,通过微信发送问卷至符合条件的医务人员进行填写。结果研究结果显示,广州市医务人员生命质量总分均值为104.0分,处于中等偏下水平。不同岗位的医务人员QWL7-32总分得分差异有统计学意义(P<0.05)。医技人员得分均值最高,临床护士得分均值最低。不同学历医务人员职业胜任感得分差异有统计学意义(P<0.05)。其中本科的职业胜任感中位数最低。不同岗位医务人员生理健康、职业满意度、职业胜任感和工作家庭平衡感得分差异有统计学意义(P<0.05)。其中生理健康、职业满意度和职业胜任感得分中位数临床护士低于其他岗位;工作家庭平衡感得分中位数临床护士、医技人员低于临床医生和行政职能科室人员。结论相关部门需重点关注本科学历职业胜任感、临床护士生理健康、职业满意度和职业胜任感,临床护士、医技人员工作家庭平衡感。应针对性地给予相应医务人员群体更多的人文关怀,关注其身心状况和家庭情况,合理安排工作时间,加强相关培训,支持外出进修和学习等。

竖井式贯流泵能量特性分析及叶片优化设计

叶轮是竖井贯流泵进行能量转换的核心部件,改进叶轮的几何结构可以有效改善竖井贯流泵的能量特性。本文基于RANS方程和RNG k-ε湍流模型,计算并分析了原型竖井贯流泵在0.6Q~1.3Q内9个不同流量工况下的叶轮部分及整机能量特性和扬程-流量关系,得到了原型泵叶轮和整机效率随流量变化的曲线,并对优化设计前后的模型进行了计算对比。研究表明:小流量工况下,整机效率同叶轮效率具有一致的变化水平,并且主要存在涡流损失;大流量工况下,整机效率随流量增加而下降的幅度大于叶轮,并且主要存在撞击损失和摩擦损失。叶轮叶片包角的改变不仅可以使效率曲线发生偏移,也能使扬程曲线偏转。当流量逐渐增大时,大包角叶轮效率表现逐渐向好,叶轮扬程下降的幅度也随之加快;而随着流量的减小,小包角叶轮性能表现更佳,叶轮扬程上升的幅度增快。

大型立式离心泵压力脉动特性研究

大型立式离心泵目前广泛应用于大型水利工程。水泵在运行时所产生的压力脉动可能导致机组产生振动进而影响机组性能。本研究采用数值模拟方法,基于尺度自适应SAS模型,对泵的三维流体域进行了详细的网格划分和边界条件设定,通过网格无关性验证和试验验证,证明了数值模拟方法的可靠性。研究结果表明,吸水室压力脉动的主频幅值随流量增加呈减小趋势,小流量工况下出现了低频脉动。叶轮的压力脉动主要受到两倍转频的影响,而压水室的压力脉动则以叶片通过频率为主。特别是在小流量工况下,压水室的压力脉动幅值显著增大,这一现象与流体动力学特性及蜗道结构特征密切相关。此外,压水室中隔板的存在对压力脉动的传递起到了一定的阻挡作用,但在特定位置如隔舌附近,压力脉动幅值仍然较大。本研究对于理解立式离心泵压力脉动特性及其影响因素具有一定的指导作用。

微流控可控制备液滴、颗粒和胶囊及其应用

微流控技术在可控制备液滴、颗粒和胶囊方面具有独特优势,能够精确控制液滴、颗粒和胶囊的粒径大小、尺寸分布、形貌结构和材料组成,在生物医药、食品、护肤品等领域具有广泛应用。详细总结了微流控技术可控制备液滴、颗粒和胶囊所用的器件设计、工艺策略及其相关应用。此外,还重点介绍了多相流数值模拟在液滴、颗粒和胶囊制备过程和优化实验参数中的应用,以及微流控器件实现液滴、颗粒和胶囊量产的平行放大策略。将为液滴、颗粒和胶囊的制备和应用提供重要指导。

不同抽水转发电模式下抽蓄机组稳定性参数对比

新型电力系统建设要求缩短抽水蓄能机组的快速响应时间。以具体电站机组为例,研究了正常与快速抽水转发电模式下监控流程的主要差异和机组稳定参数的变化规律。在此基础上,引入反时限振动评价方法对两种模式下的振动峰峰值进行计算,评估了转换模式对机组的影响;采用频谱分析方法对无叶区压力脉动进行分析,发现了低转速下无叶区存在水力共振现象,并揭示了共振幅值、频率与转速的相关性。研究结果表明:抽水转发电快速流程优于正常流程,快速转换模式下的水力制动方式较正常转换模式下的电气制动加机械制动方式流程时间由438 s缩短至220 s,显著提高工况转换效率;在振动对机组损伤方面,14个振动、摆度监测点中13个监测点证明快速转换模式有利于延长机组预期寿命;同时,快速转换模式有利于机组快速通过低转速下无叶区产生的水力共振区,将水力共振时间由15 s缩减至5 s,共振转速区间压缩超过60%。