Straining流对柱状晶体在三元过冷熔体中生长的影响

研究了三元过冷熔体中柱状晶体在非等温条件下受straining流作用的生长问题,给出了柱状晶体生长形态的近似解析表达式.发现流入的straining流加快了界面的生长速度,而流出的straining流减缓了界面的生长速度,即straining流使得柱状晶体的界面发生变形.同时发现,随着流动速度的增大,界面变形也更为显著.通过比较straining流对纯熔体、二元熔体、三元熔体中柱状晶体界面的影响,发现相比于纯熔体,柱状晶体在稀合金熔体中的界面形态受straining流的影响更大.

2023年甘肃积石山6.2级地震中川乡液化流滑灾害调查及诱因初析

2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县发生了6.2级地震,地震导致青海省民和县中川乡金田村和草滩村发生特殊的流滑灾害,其规模之大、灾害之重在国内外实不多见。通过实地考察,得出了地震土壤液化是此次流滑灾害诱因的结论,且此次灾害是近70 a以来首次具有现场实证性质的液化流滑型地震灾害。调查分析结果表明:流滑区上游滑源区地下土壤液化触发了流滑,中游流通区特殊的水文地质条件加剧了流滑的发展;土壤液化潜在多区、多源特性,即中游流通区存在疑似液化区;流滑区地震动强度较大,初步估计地震动峰值加速度值为0.4(±0.1)g。调查分析结果可为认识此次液化流滑灾害提供科学依据。

基于CFD-DEM算法的气力输送气固两相流特性分析

超轻粉体颗粒由于质量较小,在运输过程中易受气流扰动而飘散,物料的管道气力输送过程不稳定,易发生堵塞。为了研究超轻粉体颗粒在旋流气力输送中气固两相流流动特性,采用计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM),对Komax型静态混合器内气固两相流动特性进行数值模拟研究。研究发现,带有Komax型元件的水平管道可以改变颗粒的流动情况,改善了水平管道内颗粒堆积和分布不均匀的现象;分别从颗粒相和流体相的流动状态分析得到元件长径比Ar=3时为最优几何结构;通过正交实验极差分析得到影响气固两相流动特性的因素顺序:输送气速>颗粒质量流量>颗粒粒径。当元件Ar=3时,颗粒-颗粒和颗粒-管壁的碰撞次数与碰撞强度呈现负相关,结合出口颗粒流分散状态,优选输送气速为3~4m/s;主要考虑输送气速对管内压降的影响,提出了带有Komax型元件的水平管道气力运输过程中压降与输送气速和轴向位置的经验拟合式。

2023年积石山6.2级地震诱发大规模黄土液化流滑的特征与启示

2023年12月18日23时59分,甘肃省积石山县发生了6.2级地震,震中位于北纬35.7°,东经102.79°,震源深度10 km。本次地震在距震中约20 km的青海省海东市民和县永川乡金田村和草滩村二级阶地黄土台塬地貌下引发了长2.5 km的大规模液化流滑灾害,引起了国内外的高度关注。笔者在震后立即对该液化流滑灾害和地震动特征进行了现场联合调查,基于现场考察、无人机现场勘测、钻孔勘探、电法探测、参考历史同类灾害的前期研究成果等手段,初步查明了液化流滑的特征与机理。结果表明,该液化流滑是由于地震触发11 m深度以下地下水饱和的黄土层大面积液化,上覆土体随液化土体沿液化层带顺着2°~3.5°的缓斜坡方向流滑进入冲沟,然后,沿坡度为1.5°~5°的冲沟向下游继续流滑。在流滑过程中,液化土体中喷涌出的大量水与上覆土体中高含水率表层土中的水不断与流滑土体搅合揉搓使得流滑混合体在到达冲沟中下部的拦洪坝之前,已经演化为泥流。在遇到拦洪坝受阻漫溢到左右两岸的同时,泥流转而也进入了左侧另一条相邻冲沟一定距离,最终拦洪坝溃坝,泥流继续下泄到了金田村和草滩村,造成两村51户房屋被埋或冲毁,20余人死亡,泥流最终停止于两村下游约317 m处。并在结论中得到了评估与减轻此类灾害风险的启示。

基于CFD-DEM的流-固耦合数值建模方法研究进展

随着土体渗流侵蚀研究的逐渐深入,对土颗粒流失和变形破坏机理的研究方法呈现出多尺度的特点。其中,计算流体力学-离散元耦合方法(CFD-DEM)为在细观尺度上研究流-固耦合相互作用对土体宏观力学特性的影响提供了一种行之有效的方法。针对CFD-DEM耦合方法在岩土工程领域应用现状,本文系统总结现有流-固耦合计算方法的优缺点,重点论述CFD-DEM耦合方法的建模策略,包括固相颗粒形状建模与粒间接触模型、流体相控制方程及参数计算方法,以及CFD-DEM耦合计算,并就相关问题进行深入探讨,最后提出了CFD-DEM耦合方法未来的发展方向。

聚乙烯共混体系流变行为对吹塑薄膜雾度的影响

研究了线型低密度聚乙烯(LLDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)共混体系的吹塑薄膜雾度与流变行为之间的关系。利用DSC、光散射和WLI等方法对吹塑薄膜制品的内部结晶情况及表面形貌进行表征,利用GPC和流变学方法对单组分及共混物熔体的结构进行表征。实验结果表明,LLDPE/LDPE共混体系吹塑薄膜的总雾度主要取决于薄膜的表面粗糙度;薄膜的表面粗糙度与可恢复剪切应变参数(γ_(∞))呈开口向上抛物线函数关系,选择具有合适γ_(∞)的LDPE树脂以及添加量是控制LLDPE/LDPE共混体系吹塑薄膜雾度的关键。

深层隧道进流式泵站前池流态及整流措施研究

为改善深层隧道进流式泵站前池内的旋流、偏流等不良流态,基于RNG k-ε湍流模型对前池流态进行数值模拟,研究适用于此类城市排涝泵站的整流措施。数值计算结果表明:泵站前池、进水池内存在局部立面旋滚、螺旋流、斜向流、流速分布上高下低等不良水力现象,致使泵站进水流道水力条件不佳;采用双层环形板和两组导流墩的组合式整流措施可抑制前池、进水池中的立面旋滚、螺旋流和斜向流流态,从而有效改善流道的进水条件,提高进水流道进口处流速分布均匀度,使泵进水状况变好,提高泵站运行的可靠性。

库水作用下滑坡土体渗流与蠕变耦合试验研究

水库滑坡变形具有显著的渗流与蠕变耦合效应。为此,采用自主研发的渗流与蠕变耦合三轴试验仪,分别开展了渗流对蠕变的影响以及变形对渗流的影响试验研究,并改进GDS三轴仪完成了高精度控制和量测的渗流与蠕变耦合试验。结果表明:渗流作用下,土样体积变形随时间先逐渐增大后缓慢减小,主要原因是超孔隙水压力导致围压卸荷,使得土样产生回弹变形,但渗透压力持续作用于土体,使得土样体积持续缓慢减小;获取了渗流过程中土样体积的变化结果,分别建立了渗流开始前试样e-k(孔隙比-渗透系数)关系曲线及渗流稳定后试样e-k关系曲线,结果表明考虑变形影响的e-k关系曲线更能反映土体的流固耦合效应。研究成果可望为水库滑坡变形演化预测提供更加科学严密的理论和方法。

受电弓仿生导流罩对高速列车横风气动特性影响研究

横风作用下高速列车气动横向力和倾覆力矩显著增加,气动性能显著恶化,列车脱轨、倾覆可能性增大,严重影响列车运行安全。受电弓作为高速列车核心的外突部件,直接受到横风的影响,因此改善受电弓区域的横风气动性能显得尤为重要。以鞘翅目生物形态为原型,构建受电弓仿生导流罩几何外形,并以8车编组高速列车为基准,建立4种不同的计算模型:原始模型(模型Ⅰ)、仅受电弓Ⅰ加装导流罩(模型Ⅱ)、仅受电弓Ⅱ加装导流罩(模型Ⅲ)、受电弓Ⅰ和Ⅱ均加装导流罩(模型Ⅳ)。基于三维稳态SST k-ω双方程湍流模型,分析不同方案下高速列车整车以及受电弓区域的横风气动性能。研究结果表明:安装受电弓导流罩后,气流更为平顺地越过受电弓区域,阻滞效应减小,下游车体顶部和受电弓Ⅱ(升弓)区域的气流速度有所增加,同时造成列车背风侧的流场结构改变。相比原始模型(模型Ⅰ),导流罩模型(模型Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ)均可减小列车气动横向力和倾覆力矩,其中模型Ⅱ和模型Ⅲ的横向力分别减少9.65%、4.18%,倾覆力矩分别减少11.47%、4.37%;受电弓Ⅰ与受电弓Ⅱ均被包裹的模型Ⅳ效果最为显著,8车编组列车横向力和倾覆力矩分别减少11.39、16.81%。研究成果可为横风环境下新一代高速列车受电弓区域优化设计提供参考。

基于人工智能的皮革企业物流系统设计研究

皮革产业对物流体系具有极高的依赖性,物流水平可以直接影响企业的经营成本、产业效益等。以人工智能为基础提出了一种皮革企业物流系统的设计思路,从设备层、边缘层、云端应用层3个视角构建了具体的皮革企业物流系统框架,实现了皮革企业物流系统的数据采集与传送、物流业务协调与系统互联、业务和数据建模等功能,旨在为人工智能与皮革产业物流体系的融合提供借鉴。

中高压直流断路器的研究与应用

多端直流系统及直流电网是未来柔性直流输配电系统的发展方向,其安全可靠稳定运行需要有直流断路器作为保障。虽然国内外研究人员提出了各种直流断路器技术方案,但目前市场上能够满足实际工程应用的直流断路器产品仍十分缺乏。该文对直流断路器的研究工作进行了梳理。首先,分析了不同技术方案采取的换流方式及性能,并介绍了直流断路器中的核心组件及其驱动保护。其次,对各类型的直流断路器拓扑结构进行了总结,并归纳出改进优化的方向。最后,对直流断路器研制的关键技术与未来的发展趋势进行了讨论和总结,为中高压直流断路器研制与应用提供参考。

高质量发展视域下区域绿色物流的多重并发因果关系与多元路径

区域绿色物流是推进物流业绿色发展的重要元素,也是实现区域高质量发展和产业高级化的关键目标与突破口。运用模糊集定性比较分析方法(fsQCA),以中国30个省(市)为研究对象,基于组态视角探究高质量发展视域下区域绿色物流的多重并发因果关系与多元实现路径。结果显示:高质量发展各要素对区域绿色物流的影响具有多重并发性与地域差异性。其中,激发高水平区域绿色物流的驱动路径包括四条三类,创新是关键驱动力量;导致非高水平区域绿色物流的制约路径有五条两类,创新与绿色发展的协同作用具有重要影响。因此,提高区域绿色物流水平应从技术、资金、人才等方面全方位提升物流创新能力,从资源、环境、生态等方面加强创新与绿色的多维度互动,从各地不同情况出发制定差异化提升政策。

气水两相下降流中泡状流与段塞流转换边界研究

针对塔河油田气水混注驱替“阁楼油”过程中泡状流与段塞流转换边界不清的问题,利用数值模拟方法对气水两相下降流中泡状流与段塞流进行了模拟分析。结果表明:在气相表观流速为0.01~1.00 m/s、液相表观流速为0.03~2.00 m/s、管径为76 mm的模拟条件下,管道中主要为泡状流和段塞流;与模拟结果相比,Barnea、Kokal、薛玉卿模型预测的转换边界偏小,Bhagwat和Yijun模型预测的转换边界偏大;随着气相表观流速增加,泡状流向段塞流转换时所需液量逐渐增大;在低液量条件下,越靠近管道中心,气泡数量越多,空隙率越大;随液量增加,单个小气泡体积减小,气泡在整个管道横截面上分布越均匀。基于漂移模型,考虑气泡群滑脱速度,建立了新的泡状流与段塞流转换边界模型,216组文献数据验证结果显示,新模型准确率为95.37%,准确度较高。建立的泡状流—段塞流转换边界模型,不仅可提高井筒压力、温度模型的计算精度,同时对塔河油田现场注入井井口参数优化、注入设备优选和提高“阁楼油”驱替效率有很好的理论指导意义。

鄂尔多斯盆地西北缘奥陶系克里摩里组等深流沉积

等深流沉积是深水沉积中的常见类型之一。古代地层记录中等深流沉积的鉴别及形成机理研究相对薄弱。在鄂尔多斯盆地西缘奥陶系克里摩里组发现了一种新的等深流沉积类型,即透镜状等深流沉积。研究表明:(1)研究区发育4种岩相及组合。岩相1为透镜状泥晶灰岩,岩相2以透镜状粉晶灰岩为主,岩相3为透镜状泥晶及亮晶方解石胶结砾屑-砂屑灰岩,岩相4以层状砾屑灰岩最为常见。(2)透镜状泥晶、粉晶及砾屑-砂屑灰岩相单层厚度相对较小,波状界面,呈透镜状,局部见泥质纹层、条带及斑点,粉晶方解石多呈斑块状,整体呈细—粗—细沉积序列,为等深流持续作用而成;层状砾屑灰岩相中砾屑见叠瓦状构造,局部见倒“小”字排列,可能与风暴相关。(3)碳氧同位素反映相对海平面及古温度具有2个升高—降低旋回及1个持续上升半旋回。(4)研究区等深流为相对低能的温盐环流。等深流活动强度与海平面升降、盐度变化呈正相关。(5)从下至上,等深流活动逐渐加强,局部存在短暂极强现象,并可能受风暴影响。

黄土堆填场地转化为泥石流物质过程--以兰州市碱水沟为例

黄土地区人工堆填场地是近几年兰州市拓展城市用地空间的一个新举措,在场地边缘形成较多堆填边坡,成为参与泥石流的潜在物质。以兰州市碱水沟“4•19”泥石流灾害为例,结合粒径分析试验、扫描电镜图像及野外入渗试验,探讨其特征及运行模式,并提出相应的治理建议。结果表明:1)黄土地区人工堆填体颗粒粒径<1.000 mm的物质约占11.4%~55.2%,有利于泥石流启动;2)以2个相距170 m的泥位调查断面做比较,下游断面流量增加2.5倍,说明入渗引起的黄土湿陷能促进泥石流物质的转化率;3)入渗试验表明:黄土堆填场地渗透性强,低水头条件下8 min左右达到稳定入渗状态,高水头条件下12 min左右达到稳定入渗状态,能在较短的时间内使土壤软化,影响人工堆填场边坡稳定,提高泥石流物质转化速度;4)黄土地区人工堆积体场地诱发的泥石流流动模式复杂、多变,兼具波状流和间歇流的特点。在此基础上,笔者提出过程管理和重点防护相结合的防治模式。

基于Unity3D的智慧物流实验室孪生研究

为了共享实验资源,文章采用数字孪生技术,通过Unity3D虚拟现实开发平台对智慧物流实验室进行研究并设计一套云实验系统。根据已有的智慧物流实验设备,包括立体仓库、传送设备、堆垛机、分拣装置和AGV等为研究对象,运用SolidWorks与3DMax完成对实验设备三维模型的建立,运用S7-PLCSIM Advancde完成对物流设备的控制程序,通过PLC与Unity3D的通信和数据交互,最终在Unity3D的虚拟环境中完成物流运输的虚拟仿真实验系统。通过该系统可以在虚拟空间可以实现物料的传送、入库、出库等物流运输过程,实现物流仓储及运输工作过程的虚拟可视化,也可以通过编写的PLC程序完成物流设备的工作动作,实现异地云实验。该系统可以有效解决高端实验设备不足等问题,让资源匮乏的高校学生得到应有的实验训练、提高操作技能。

有效降低全社会物流成本的战略考量

物流是实体经济的“筋络”,现代物流是国民经济的先导性、基础性、战略性产业,在现代化产业体系中占据重要地位。当前,我国现代物流发展形势向好,总体保持增长态势,政策环境持续改善,“通道+枢纽+网络”物流运行体系初具规模,一批具有竞争力的物流市场主体茁壮成长,创新驱动打造物流新质生产力,绿色低碳物流影响提升。2024年及未来一段时期,我国现代物流发展将呈现出一系列新趋势:一是大盘稳定,市场保持温和增长;二是结构调整,需求贡献持续分化;三是提质增效,物流降成本仍有空间;四是产业融合,全链条系统化整合;五是市场导向,规模化集约化发展;六是韧性安全,保供稳链更为迫切;七是设施联通,物流网络高效畅通;八是创新驱动,数字化转型提速;九是绿色低碳,物流社会价值提升;十是多方合力,行业共治统筹协调。但面对当前严峻的内外部形势和资源条件,由于我国经济回升向好基础尚不稳固,有效需求不足,社会预期偏弱仍将持续一段时期,经济下行压力依然较大,而生产流通环节降成本的空间已经不大,单纯依靠物流环节降成本的难度也越来越大,为进一步挖掘企业潜力,缓解经济压力,增强产业核心竞争力,促进企业降本增效,必须基于产业链供应链视角,结合经济结构、货物结构、产业布局调整,从全要素、全链条、全流程入手,推动产业链供应链深度融合,在平衡成本支出和服务收益的基础上,系统降低全社会物流成本。从认知层面看,降低全社会物流成本要提升三个认识、明确三大转变:一是降低物流企业成本的空间不大,降低全社会物流成本重在降低制造企业、商贸企业物流成本,即通过需求牵引降成本;二是降低物流服务价格的空间不大,降低全社会物流成本重在平衡成本支出和服务收益,通过提质增效降成本;三是降低单一物流环节成本的空间不大,降低全社会物流成本重在结合产业布局,通过结构调整来降成本。此外,从政策措施看,降低制度性交易成本的难度也在增大,要改革体制机制,加强多部门协调,从单一部门单一措施降成本向协同联动降成本转变。从实施层面看,降低全社会物流成本的路径主要有八条:一是推动物流全链条降成本;二是打造物流新模式降成本;三是促进物流结构性降成本;四是鼓励物流数智化降成本;五是支持物流网络化降成本;六是坚持物流标准化降成本;七是支撑物流国际化降成本;八是深化物流制度性降成本。

考虑铁心结构的三相变压器励磁涌流和角型绕组环流分析

基于三相组式、五柱式和三柱式铁心结构变压器的磁路特征和运行方程,首先,提出运用星形侧零序电流和电压来拟合角型绕组环流的数值方法,并进一步研究不同铁心结构变压器的角型绕组环流和励磁涌流的特点;然后,进行软件仿真和现场录波以验证该数值方法的有效性,可判断三相组式和五柱式变压器的各相绕组差流即为对应相的励磁涌流,而三柱式变压器某相的绕组差流并不是对应相的励磁电流;最后,进一步的理论分析与仿真验证表明,在3类铁心结构的变压器从星形侧空载合闸时,星形侧任意两相的线电流之差可以认为是这两相等效磁路的励磁涌流之差。研究结论可以为不同铁心结构三相变压器的励磁涌流识别提供依据。

双自由度D形截面柱体流致振动的二维数值模拟

本文研究了D形截面柱体在顺流向和横流向两个自由度下的流致振动特性,迎流角为90°,质量比为2.6,雷诺数为370~3685,应用RANS方程采用SST k-ω湍流模型和Newmark-β法求解水流运动和柱体运动,入口流速采用匀加速法,检验了数值模型的网格和时间步长敏感性,并与相关文献的实验结果进行对比,验证了数值模型的可靠性。基于计算结果,系统分析了D形截面柱体的振幅、振动频率、水动力系数、尾涡脱落模式,以及平均位置偏移情况。结果表明,双自由度D形截面柱体在约化速度为8~14的区间内表现为涡激振动-驰振模式,尾涡多为2S和S+2S交替脱落,双自由度振幅比单自由度有显著的增大。升力主要偏向截面的直线边一侧,且升力出现了多个倍频。横流向和顺流向平均偏移量最大都可达到一倍特征长度以上。

大隐静脉曲张手术后股腘深静脉返流改善的影响因素研究

目的 探讨大隐静脉曲张手术后股腘深静脉返流改善的影响因素,并构建其logistic回归预测模型。方法 选取2021年3月-2022年1月198例行大隐静脉曲张手术患者,根据术后股腘深静脉返流是否改善分为改善组、非改善组,比较两组临床资料,采用多因素logistic回归方程分析术后股腘深静脉返流改善情况的相关影响因素。结果 大隐静脉激光闭合或剥脱术、大隐静脉曲张CEAP分级C5~C6、股浅静脉重度返流、股静脉重度返流、腘静脉重度返流、术后大隐静脉曲张VCSS评分均与术后股腘深静脉返流改善情况独立相关(P<0.05);logistic回归方程:Logit(P)=-28.514+2.031×大隐静脉激光闭合或剥脱术+2.104×大隐静脉曲张CEAP分级C5+3.199×大隐静脉曲张CEAP分级C6+3.751×股浅静脉重度返流+2.957×股静脉重度返流+3.031×腘静脉重度返流+2.190×大隐静脉曲张术后VCSS评分,该模型的AUC为0.926(95%CI:0.880~0.958),最佳截断值4.23,敏感度为84.31%,特异度为87.50%(P<0.05)。结论 手术方式、 CEAP分级、术前股腘深静脉返流程度、术后VCSS评分与大隐静脉曲张手术后股腘深静脉返流改善情况有关,临床可据此对患者术后股腘深静脉返流改善情况进行预测,从而指导手术的精准干预,减少不必要的创伤。