导流兼泄洪冲沙洞消力池体型优化及河床冲刷研究

导流兼泄洪冲沙洞中消力池经常存在水跃波动范围不稳定、水流跃出边墙等问题。为获得良好的消能防冲效果,通过数值模拟与物理模型试验相结合的方法,对导流兼泄洪冲沙洞泄洪过程的流体运动进行研究,获得流场水力性能参数以及下游河床冲刷情况,分析不同方案对消力池水力特性的影响并进行物理试验验证。结果显示:消力池末端在增设矩形尾坎后水流流态得到改善;同时池内进出口流速降幅最大为7.66 m/s,而压强分布均匀、无负压产生,且消能率达到80.60%。在设计和校核工况下,增设矩形尾坎后河床冲坑范围相较于原方案分别减少12.20 m和13.30 m,其最大冲坑深度分别较原方案减少0.48 m和1.00 m,对下游防护效果明显。研究表明:所设的体型优化方案均能有效的提高消力池的消能效果,在增设矩形尾坎后流场分布均匀且减轻下游河床冲刷的效果最佳。该研究成果可为导流兼泄洪冲沙工程提供参考。

基于气固两相流原理的磨料池光整加工研究

为了降低工件表面粗糙度,获得光亮、平整表面的加工方法,基于气固两相流原理建立磨料池加工试验装置。采用单因素试验法分析影响加工工件表面粗糙度工艺参数最优区间,接着采用正交试验与极差分析法,以气压、温度、磨料粒径、主轴转速为影响因素,获得加工参数最优组合,最后对工件表面进行形貌分析。试验结果表明:工艺参数最优区间为气压0.45~0.65 MPa,温度300~700℃,磨料粒径160~240目,主轴转速1 000~1 200 r/min;在磨料池光整加工过程中,方管工件与圆管工件加工参数最优组合均为A2B3C3D2;表面形貌结果分析表明圆管工件整体表面质量好于方管工件。

跨域LVC多模态试验资源动态调度方法

针对网络信息体系联合试验环境下,试验资源种类多、互连与联合组织运用困难等特点,提出了一种跨域多模态试验资源动态调度方法。首先,构建试验资源抽象模型,提取试验资源特征关键信息,形成其统一规范化描述;然后,提出了试验资源池化管理方法,以实现试验资源信息统一发布和共享;最后,提出了试验资源调度框架,能够依据试验任务和资源池状态,快速调度试验资源。该方法可实现试验资源的按需快速灵活调度,可支持联合试验环境的敏捷快速构建。

海洋工程试验水池配套设备工艺设计

为加强深海试验水池的配套设备技术研究,提供功能更全面的海洋研究平台,总结了国内外试验水池发展的现状,结合三亚崖州深海科技创新平台项目的海工试验水池配套设备实例,介绍了相关设备工艺和智能化设备控制系统。

旭龙水电站泄洪消能设计研究

为了研究高地震烈度区特高拱坝设计采用全坝身泄洪的可行性,以旭龙水电站特高拱坝为例,对泄洪消能布置、水力指标、坝身孔口布置方式、体型以及孔口结构抗震影响等方面进行研究和综合比选后,推荐采用全坝身3表孔加4中孔泄洪、下游反拱水垫塘消能方案。研究表明:合适的坝身孔口布置体型可保障泄洪消能安全与减轻岸坡泄洪雾化,反拱水垫塘安全性和经济性较好,孔口结构对坝体整体极限抗震性能无影响,高地震烈度区特高拱坝设计采用全坝身泄洪是可行的。研究成果可为类似工程泄洪消能建筑物设计提供参考。

基于平行四连杆的水下牵引机下限位随动机构设计与仿真分析

波浪滑翔器是一种新型水面无人观测平台,通过水下牵引机中水翼被动摆动获取波浪能来产生前向推力。通过分析常规波浪滑翔器水下牵引机的脐带缆倾斜角造成的波浪能损失现象,设计了一种水翼摆动下限可以随脐带缆倾斜角的变化而改变的水翼摆动机构——下限位随动机构。首先,通过计算流体力学软件Fluent仿真分析了下限位随动机构对于水翼摆动角度的调节能力;其次,通过在常规水下牵引机内部加装一套平行四边形传动机构,设计了下限位随动机构原理样机,并通过搭建大型波浪模拟测试平台进行水池试验,验证了下限位随动机构原理样机的推进性能。研究表明,所提新型水翼摆动机构可以很好地提升水下牵引机的推进性能。

献血者血液乙肝病毒血清学和核酸筛查成本效益分析

目的 为减少输血乙肝残余风险,对献血者血液乙肝病毒血清学HBsAg筛查、HBsAg+核酸单人份及HBsAg+核酸混样筛查策略的成本效益情况进行分析。方法 基于实际检测数据,根据已发表的文献确定各种参数,预测不同筛查策略下阻止窗口期感染、慢性感染及隐匿性感染的人数,计算血液乙肝病毒血清学和核酸筛查成本效益。结果 132 208份血样核酸单人份HBsAg-/HBV DNA+检出率(0.11%)高于混样检出率(0.058%)(P<0.05)。应用单人份乙肝核酸检测可阻止输血传播乙肝的病例数是混样筛查1.25倍,取得的效益亦是混样筛查1.25倍。HBsAg、HBsAg+核酸单人份及HBsAg+混样核酸3种筛查方法成本效益为1∶63.6、1∶28.6和1∶53.4。结论 血液乙肝HBsAg组合单人份核酸筛查具有最高的效益。HBV筛查应尽可能采用单人份核酸检测策略,以提高输血安全性。

半潜式浮式风电平台立柱波面爬升特性试验

以新型3立柱半潜式浮式风机平台为研究对象,建立全耦合物理水池试验模型。采用水池模型试验对浮式风电平台各立柱附近波面爬升特性进行研究。结果表明:在线性频域范围内,当波浪周期小于17 s时立柱波面爬升幅值响应不受浪向影响;叶片旋转和塔筒耦合谐振激励对波面爬升没有显著影响;最小气隙主要发生在背浪向立柱,并且受系泊缆分布不对称影响。

白洋淀湖泊原位蒸发试验研究

在生态环境脆弱和水资源短缺的雄安新区白洋淀,湖泊水面蒸发是其地表水主要排泄方式之一,研究湖泊蒸发对认识湖泊水循环、生态需水量评价及湖泊生态功能恢复等方面有重要现实意义和科学价值。然而白洋淀湖泊内蒸发实测资料有限,一般采用邻近陆地观测站数据折算或经验模型法估算其蒸发量,计算误差较大,不能准确描述白洋淀湖泊蒸发量。研究在白洋淀湖泊开展原位试验,在湖泊中心位置建立E601蒸发站和20 m^(2)蒸发池观测蒸发量,并建立自动气象站同时监测气象数据,利用E601蒸发站和气象站数据使用相关分析和多元线性回归模型方法分析了蒸发与各气象因素之间的相关性,并将E601蒸发站观测数据与20 m^(2)蒸发池观测数据及数值模拟结果进行了对比分析。结果表明,夏季白洋淀湖泊水面蒸发量日变化较剧烈,变化范围在0.4~6.6 mm/d,6月蒸发量最大,7—8月随降水增多蒸发量有所下降。夏季湖泊水面蒸发受太阳辐射和湿度2种因素影响较大。以20 m^(2)蒸发池蒸发量作为湖泊水面蒸发量,观测期内E601蒸发站观测蒸发量高于湖泊水面实际蒸发量,通过当地蒸发折算系数折算后可更准确估算湖泊蒸发量。试验获得白洋淀湖泊内20 m^(2)蒸发池与E601蒸发站蒸发折算系数约为0.98,较前人研究略偏大。研究结果可为白洋淀地区水面蒸发量计算提供基础依据。

金沟河红山水库溢洪道下游消能工优化试验研究

水利枢纽泄洪建筑物下游的高速水流冲击下游河床致使下游河床严重冲刷及岸坡淘刷,处理不当可能危及大坝安全。针对金沟河红山水库溢洪道下游的消能问题,通过水工模型试验对溢洪道进行不同工况下的消能效果分析,提出了采用“台阶+消力池+消力坎辅助消能工”的综合消能方案,较好地解决了红山水库溢洪道泄洪消能问题,为水库工程溢洪道下游消能防冲设计提供参考。

改进YOLOv4-tiny的疫情协同口罩佩戴检测方法

口罩的佩戴对于疫情防控起着极其重要的作用,针对大规模人群下口罩佩戴检测实时性欠佳、难以部署的问题,提出了一种改进YOLOv4-tiny的疫情协同口罩佩戴检测方法。该算法以YOLOv4-tiny为基础,用两个Resblock-D模块替代CSP模块,降低特征提取网络复杂度,提升检测速度;引入SPP,增加了网络的感受野,使网络满足任意尺寸的影像输入,并增强算法的鲁棒性;引入两层CA注意力机制,提高算法的利用率以保证检测精确度。通过实验检测结果表明,相较于原始YOLOv4-tiny,所提网络mAP提升了0.5个百分点,达到94.0%,检测速度提升了3.96 FPS。在保证检测速度有少量提升的基础上有效提高了检测速度,综合性能得到提升。

乏燃料水池覆面板对接焊缝裂纹检测研究

核电站乏燃料水池覆面板焊缝与母材交界面处的裂纹会严重影响设备的运行安全。考虑焊缝的真实特性,提出采用交流电磁场检测(alternating current field measurement,ACFM)技术来检测焊缝裂纹,以提高裂纹检测的灵敏度。首先,采用COMSOL软件建立了焊缝裂纹检测模型,分析了焊缝裂纹区域的磁场特征信号;其次,在实验试件焊缝与母材交界面处预置与数值仿真一致的人工裂纹,进行焊缝裂纹ACFM实验;最后,制作了焊缝裂纹检测系统,并进行了其性能测试。仿真、实验和测试结果表明:ACFM方法能够有效识别焊缝与母材交界面处平行于焊缝方向的裂纹,而不能识别垂直于焊缝方向的裂纹;通过焊缝裂纹检测系统测试得到的裂纹检测长度的偏差小于探头检测实验的偏差,但两者比较接近,证明了焊缝裂纹检测系统设计的合理性。ACFM能够实现乏池覆面板对接焊缝裂纹的定量化检测,满足现场高灵敏度的使用要求。

T型吊舱推进器水动力性能仿真分析

采用Realizable k-ε湍流模型和MRF模型建立T型吊舱推进器的敞水水动力性能仿真分析方法。使用FLUENT软件计算T型吊舱推进器直航状态、不同进速系数下的水动力性能,从推进效率、表面压力分布以及尾鳍性能等方面对计算结果进行分析。同时,将仿真计算结果与水池试验结果进行对比分析,结果证明了仿真计算方法的有效性和计算结果的可靠性。

摇板式造波机的自适应鲁棒滑模策略研究

为了提高在海工物理试验水池中造波机系统的自适应性及鲁棒性,本文提出了一种自适应鲁棒滑模耦合控制策略。在对多轴造波机进行控制中,基于滑模控制原理,引入了改进指数趋近律,以保证在滑模面滑动的动态品质;同时为了应对外界扰动及系统摩擦非线性因素,引入了映射自适应控制策略。对自适应鲁棒滑模耦合控制策略及PID并行同步控制下的多轴摇板式造波机分别进行仿真及实验,仿真结果表明:与PID并行同步控制相比,在自适应鲁棒滑模耦合控制下产生的波浪,其跟踪误差波动范围由0.022 m下降到0.007 m;实验结果表明:自适应鲁棒滑模控制策略下生成的波浪形状更加接近于期望形状。由此可见,与传统PID并行控制相比,自适应鲁棒滑模耦合控制的自适应特性和鲁棒性能更加可靠。

改进YOLOv4的安全帽佩戴检测方法

由于安全帽目标较小、环境复杂等因素的影响,易造成卷积神经网络的漏检与误检。为提高复杂环境中对安全帽的检测能力,提出一种基于YOLOv4的安全帽检测网络SR_YOLO。采用多尺度池化操作改进空间金字塔池化层,由分层卷积与scSE注意力模块组成特征增强模块,改进网络结构,分别提高对网络感受野信息的获取能力和对Neck网络的特征提取能力。利用Kmeans++算法对安全帽数据进行anchor尺寸优化,提高算法的检测准确率。实验结果表明,SR_YOLO的mAP为84.05%,较YOLOv4提高1.45%,每秒检测帧率为30 fps,能够实现安全帽佩戴情况的快速准确检测。

新型冠状病毒20合1混采检测研究

目的研究新型冠状病毒(SARS-CoV-2)样本20合1混采对检测结果的影响。方法取1、10、20份健康人咽拭子分别放入3、6、12 mL病毒保存液,充分混匀后加入SARS-CoV-2假病毒质控品,以模拟单采、10合1混采和20合1混采研究,经磁珠法提取核酸后,分别采用两种扩增试剂检测,比较不同采集方式对检测结果的影响;探索两种扩增试剂对低浓度样本检出能力。结果随着样本浓度的稀释,N和ORF1ab基因的Ct值均有不同程度的升高,0.76~1.35个循环;模拟单采、10合1混采和20合1混采检测500 copy/mL样本,N和ORF1ab基因的Ct值差异甚微,无统计学意义;两种扩增试剂对500、250 copy/mL样本检出率均为100.00%;其中一种扩增试剂对125、62.5、31.25 copy/mL样本N基因检出率分别为95.83%、79.17%、0.00%,ORF1ab基因的检出率分别为100.00%,100.00%、16.67%;另一种扩增试剂对125、62.5、31.25 copy/mL样本N基因检出率分别为100.00%,100.00%、33.33%,ORF1ab基因的检出率分别为100.00%,100.00%、54.17%。结论在扩增试剂盒声称的检测限范围内,20合1混采不影响样本检测结果。

异步接口性能测试方案中关键技术设计优化与实践

针对前期异步接口性能测试方案中涉及的数据入库和快速统计分析作了设计优化及性能验证。优化点主要在两方面,一是基于JPA(Java Persistence API)、EJB(Enterprise Java Beans)以及线程池等技术实现了对数据入库的设计优化;二是基于MySQL索引、线程池并发技术实现了对统计分析的设计优化。性能验证结果显示,优化后数据入库逻辑对接口原有性能影响小,统计分析执行速率提高了1~2倍。

核电厂反应堆水池覆面焊缝的阵列涡流检测

核电厂反应堆水池普遍采用不锈钢覆面结构,在建造和运行期间均发生过泄漏现象。从覆面结构特点出发,开展了覆面焊缝的阵列涡流检测试验,主要探讨平面对接焊缝中人工刻槽和孔型缺陷的可检出性。结果验证了阵列涡流用于反应堆水池焊缝缺陷检测的可行性。通过对某电厂在役检测期间的反应堆水池焊缝进行阵列涡流检测,总结了其特点及存在的问题,可为核电厂在役期间水池查漏提供参考建议。

煤炭检测产业数字化转型研究

在阐述数字化和数字化转型概念的基础上,研究了煤炭检测产业数字化转型的内涵和外延;从机械化、信息化、数字化3个阶段阐述了煤炭检测产业发展演进的历程和现状;分析了目前煤炭检测产业数字化转型存在信息化水平低、数据利用程度低、整体运行效率低、信息增值服务弱等“三低一弱”问题,创新提出了打造煤炭检测新“政策树”、建构煤炭检测新“技术栈”、汇聚煤炭检测新“数据池”、重构煤炭检测新“管控台”、拓展煤炭检测新“服务集”的数字化转型对策和建议。

光催化深度水处理工艺设备在泳池水消毒中的示范应用

采用自主开发的8英寸管式光催化组件,设计制造光催化深度水处理工艺设备,并与常规氯消毒组合处理泳池水,当游离性余氯质量浓度由0.8 mg/L降至0.4 mg/L,消毒剂投加量下降40%,pH调节剂投加量下降25%时,示范试验证实菌落总数、总大肠菌群、pH、氧化还原电位(ORP)和浑浊度等各项指标符合《游泳池水质标准》(GJ/T 244—2016)所要求的指标。该设备与常规氯消毒组合处理泳池水时,运行稳定,泳池水品质显著提高,在泳池水质要求较高的场所具有良好的应用前景。