“圆-三角-附板”截面振子的流致振动试验研究

通过试验方法对“圆-三角-附板”截面振子的流致振动进行研究,分析了高宽比、系统阻尼比对振动的影响,并使用粒子图像测速技术对典型工况进行尾流拍摄,分析“圆-三角-附板”截面振子的尾流演化规律,为流致振动发电振子设计提供参考。主要结论如下:振动强度随着系统阻尼比提高而减弱;随着截面高宽比的增大,振子发生驰振的能力增强,而最大振幅比和频率比均降低;随着高宽比的增大,旋涡的涡量增加,尺度增长,振子受力面积变大,旋涡附着现象更加明显,振子受力效果更好;随着振子高宽比的增大,正向旋涡发育和脱落的时间比反向旋涡更长。

多巴胺在运动调控睡眠-觉醒中的作用机制

睡眠是与觉醒状态交替转换的一种本能行为,它有助于机体恢复细胞能量、增强免疫能力、促进生长发育、巩固学习记忆等,确保生命活动的正常进行。随着工作生活等社会压力的增大,睡眠障碍(sleepdisorder,SD)的发生率逐年升高,解析其发生机理并寻找有效的调控靶点愈发重要。多巴胺(dopamine,DA)是神经系统中重要的神经递质,除参与动作发起、运动调节、情绪调控外,在睡眠-觉醒状态转换的稳态重塑中也发挥关键作用。本文将对不同形式运动引起的DA变化及其在睡眠结构障碍调节中的作用进行综述,为临床睡眠障碍运动处方的制定,及药物运动联合干预提供理论参考。

扭曲舵潜艇的水动力性能及艉流场特性研究

为了研究新型扭曲舵对潜艇水动力性能及艉流场特性的影响,本文采用SST k-ω湍流模型结合全域结构网格分别对带扭曲舵和常规舵的SUBOFF潜艇模型进行模拟计算,对比并分析常规舵潜艇和扭曲舵潜艇在自航状态下的推进性能、螺旋桨叶片压力分布和艉流场速度分布。结果表明:相对于常规舵潜艇,扭曲舵潜艇达到自航状态时螺旋桨所需的转速降低,桨叶吸力面压力最小值提高,艉流场中的周向速度显著降低,螺旋桨的推进效率提高了约7.67%,且扭曲舵并不会对潜艇阻力产生太大影响,为提高潜艇推进性能提供了新的途径。

船舶前置导管模态的参数敏感性分析

以多个已经实船应用的前置导管作为分析对象,基于虚拟质量法的基本理论,采用通用有限元分析软件MSC/Nastran对前置导管的固有模态进行参数敏感性分析。分析模型范围对前置导管模态的影响,探讨导管模态分析更加可靠准确的建模范围;分析肘板、内部隔板布置、外板厚度对导管模态的影响,论证结构设计参数对前置导管振动特性的影响,指导导管结构设计和振动性能评估。

基于中尺度模式的大气稳定性对风电场运行特性

为了了解大气稳定性决定的风速廓线分布对风电场运行特性的影响,基于耦合风电场参数化方案的数值天气预报模式,探索了不同大气稳定性下大型风电场的尾流效应和风力机功率输出规律.结果表明:风电场在稳定大气边界条件下具有明显的尾流效应,随着大气由非稳定性转为强稳定性,尾流呈现加强趋势.另外,上下游风电场的相互干扰在稳定大气边界层下较为明显;功率输出方面,稳定边界条件下风电场功率输出较平均功率高了约4%,而不稳定边界层下低于平均功率输出约9%.此外,地表切应力和大气稳定强度对风力机功率输出影响显著,在不稳定大气边界条件下,大气稳定度可以作为风功率的评估参数,因此传统上仅考虑风切变对功率的影响是片面的.

基于幂函数风亏分布的三维偏航尾流模型

为了提升风机尾流模拟精度,基于风亏幂函数分布假定和Jensen尾流模型建立质量通量守恒方程.将连续性方程与各向异性经验公式作为补充约束,结合Jiménez偏航尾流中心偏移假定提出新型风机三维尾流模型,实现近尾流区域到远尾流区域的风亏形状过渡.利用风洞试验数据验证所提模型的准确性,在不考虑偏航运行的情况下,近尾流区域拟合的最大误差不超过8%,在远尾流区域,模拟误差不超过5%.在考虑偏航的工况中,所提模型能够准确描述尾迹中心水平方向的挠曲;在展向剖面内,所提模型与风洞试验实测数据对比的平均绝对误差不超过5%.验证结果表明,所提模型可以精确描述有无偏航情况下的风机下游风速分布.

天王补心丹通过调节生物钟反馈环路治疗失眠的作用机制

目的:探讨天王补心丹通过调节生物钟反馈环路治疗失眠的作用机制。方法:40只SD大鼠分为正常组、模型组、天王补心丹低、高剂量组,每组10只。除正常组外,其他各组腹腔注射4-氯-DL-苯丙氨酸(PCPA)2 d构建失眠大鼠模型。造模后天王补心丹组分别予以低剂量(2.2 g·kg^(-1)·d^(-1))、高剂量(8.7 g·kg^(-1)·d^(-1))灌胃,正常组和模型组给予等量生理盐水灌胃,共7 d。采用翻正实验检测模型制备是否成功。干预第3天采用Morris水迷宫测试。干预第7天进行旷场实验。Western Blot法检测下丘脑组织中时钟基因蛋白Clock、Bmal1、Per1、Cry2表达水平。q-PCR检测下丘脑组织中Clock、Bmal1、Per1、Cry2 mRNA相对表达水平。结果:(1)翻正实验中,与正常组比较,模型组睡眠潜伏期延长,且睡眠时长缩短(P<0.05)。(2)Morris水迷宫实验中,与正常组比较,模型组大鼠逃避潜伏期延长(P<0.05),穿越逃生平台次数减少(P<0.05);与模型组比较,天王补心丹各剂量组逃避潜伏期均下降,穿越逃生平台次数增多(P<0.05)。(3)旷场实验中,与正常组比较,模型组大鼠中央网格活动路程与总活动路程减少(P<0.05);与模型组比较,天王补心丹各剂量组大鼠的中央网格活动路程与总活动路程明显增加(P<0.05)。(4)与正常组比较,模型组大鼠Clock、Bmal1蛋白表达量下降(P<0.05),Per1、Cry2蛋白表达升高(P<0.05);与模型组比较,天王补心丹高剂量组Clock、Bmal1蛋白表达上调(P<0.05),天王补心丹低剂量组Bmal1蛋白表达上调(P<0.05),Clock表达呈上升趋势,各剂量组Per1、Cry2蛋白表达下降(P<0.05);(5)与正常组比较,模型组大鼠Clock、Bmal1 mRNA表达量下降(P<0.05),Per1、Cry2 mRNA表达量升高(P<0.05);与模型组比较,天王补心丹各剂量组大鼠下丘脑组织中Clock、Bmal1 mRNA表达量上调(P<0.05),Per1、Cry2 mRNA表达量有所下降(P<0.05)。结论:天王补心丹改善失眠大鼠的睡眠状态,其作用机制可能与调节时钟基因反馈环路有关。

浅水强非线性波作用下的悬沙输运数值研究

波浪作用下的泥沙运动是海岸工程的研究热点;波形效应和表面波效应是公认的影响近岸泥沙输运的原因。由于构建大尺度波浪水槽和相应造波的困难,波浪作用下的泥沙输运实验和数值研究大多基于一维往复流水槽开展,波浪水槽的结果较少。与传统往复流水槽不同的是,波浪水槽可以同时考虑波形效应和表面波效应对泥沙输运的影响,在尺度上更加接近真实情况。该文构建了适用于浅水强非线性波输沙且计算成本低的数值波浪水槽,采用边界造波法造波和阻尼法消波,由VOF模型追踪自由表面。将体现了相位差、质量守恒、加速度效应和边界层非对称发展的泥沙近底边界条件拓展至二维波浪水槽,避免了两相模型对近底高含沙区域颗粒碰撞、摩擦以及动床面捕捉的复杂计算。此外,利用已有成果在泥沙运动中考虑了颗粒尾流涡效应和非静水高含沙的相对速度理论修正。该波浪水槽成功模拟了强非线性二阶椭圆余弦波作用下的泥沙输运,可靠性得到了大尺度波浪水槽实验及包含自由表面波的两相模型结果验证。数值波浪水槽同往复流水槽的结果对比显示,在自由表面波影响下存在额外的向岸流使向岸输沙显著增强。

舰船尾流几何特性的统计建模

舰船尾流常作为对舰船跟踪识别的重要依据。受水文、试验装备等条件制约,国内开展海上尾流测量相关试验较少,对尾流全寿期几何与声散射特性的描述分析一直处于定性或半定量的阶段,同时鱼雷尾流自导仿真试验中的尾流模型尚有改进空间。为了掌握尾流几何特征发展规律,提供更准确具体的尾流模型,本文基于多组数据样本统计分析,采用多项式、高斯函数等数学表达式建立尾流几何特性全寿期的统计模型。本文开发的模型可用于声尾流目标的制导与识别相关研究,可为仿真试验中的尾流模型改进与应用提供参考。

肝硬化患者睡眠-觉醒障碍与营养不良风险的关系

目的:探讨肝硬化患者睡眠-觉醒障碍与营养不良风险的关系。方法:纳入在本院住院的肝硬化患者247例,入院后采集患者的人口学和临床特征资料。采用匹茨堡睡眠质量指数量表(PSQI)评估患者的睡眠-觉醒状态,采用皇家自由医院-营养优先排序工具(RFH-NPT)评估患者的营养不良风险等级。采用多元线性回归分析确定睡眠-觉醒障碍与营养不良之间的关系。结果:152例(61.5%)患者存在睡眠-觉醒障碍。多因素线性回归表明,男性[β:95%CI:0.279(-0.423~-0.134),(P<0.001)]、腹水[β:95%CI:0.210(0.039~0.377),P=0.016]和PSQI评分(β:95%CI:0.262(0.114~0.404),P=0.001)是RFH-NPT所评估的营养不良风险的独立影响因素。结论:肝硬化患者睡眠-觉醒障碍与高营养不良风险呈负相关。

全身麻醉苏醒期躁动防范性护理敏感指标的建立及基于卡诺模型的临床应用

目的:探讨全身麻醉苏醒期躁动防范性护理敏感指标体系的构建及基于卡诺模型的应用效果。方法:采用便利抽样法选取2021年1月—2023年1月江苏省盐城市第一人民医院行全身麻醉手术的104例病人为研究对象,采用奇偶数字分配法将其分为对照组与研究组,每组52例。对照组实施常规护理,研究组基于德尔菲专家咨询法构建的全身麻醉苏醒期躁动防范性护理敏感指标体系实施护理,比较两组干预后苏醒期躁动发生率[Riker镇静躁动程度评分表(Sedation-Agitation Scale,SAS)]、疼痛程度[修订版面部表情疼痛评分量表(Face Rating Scale-Revised,FPS-R)]与护理满意度。结果:2轮专家函询问卷调查有效回收率分别为100.00%和92.59%;2轮函询专家权威系数分别为0.860,0.904,肯德尔协调系数为0.275~0.387(P<0.001)。研究组苏醒期躁动发生率、FPS-R评分低于对照组(P<0.05),护理总满意度高于对照组(P<0.05)。结论:全身麻醉苏醒期躁动防范性护理敏感指标体系的构建能为全身麻醉病人围术期护理服务的针对性提供科学有效的指导,且以此为依据将其应用于苏醒期躁动病人预防护理中,能有效降低病人苏醒期躁动发生率,为促进病人康复进程提供重要依据。

纵荡运动下逆旋双转子风力发电机气动性能研究

本文以NREL 5 MW风机组成5 MW-5 MW逆旋双转子风机,采用自定义谐波函数赋予风机纵荡运动,基于SST k-ω湍流模型对纵荡运动下5 MW-5 MW逆旋双转子风机进行数值模拟,对不同幅值和周期纵荡下双转子风机的尾迹流动特征,推力和转矩的时变、统计结果进行研究。结果表明:双转子风机尾涡间隙距离随纵荡运动而变化,双转子风机2个转子叶尖涡在尾涡间隙减小时发生融合并脱落;双转子风机的转矩与推力产生与纵荡周期相一致的波动,其中双转子风机顺风转子转矩、推力对纵荡运动更为敏感。本文通过开展纵荡运动下逆旋双转子风机气动性能变化研究工作,探究平台运动对逆旋双转子风机气动特性的影响规律,为漂浮式双转子风机设计制造提供技术指导。

针刺联合文拉法辛治疗产后抑郁障碍的疗效观察及对性激素水平、HAMD和SF-36评分的影响

目的观察醒脑开窍针刺法联合文拉法辛治疗产后抑郁障碍(postpartum depression,PPD)的临床疗效及对性激素水平、汉密尔顿抑郁量表(Hamilton depression scale,HAMD)和健康调查简表(MOS 36-item short-form health survey,SF-36)评分的影响。方法将70例PPD患者根据1:1简单随机数字表法随机分为观察组和对照组,每组35例。对照组予以文拉法辛胶囊口服,观察组在其基础上采用醒脑开窍针刺法。比较两组临床疗效,观察两组治疗前后血清检测指标[雌二醇(estradiol,E_(2))、孕酮(progestin,P)、催乳素(prolactin,PRL)、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)和孤啡肽(orphann FQ,OFQ)]、HAMD及SF-36评分变化,并记录治疗期间不良反应发生情况。结果观察组总有效率高于对照组(P<0.05)。治疗后,两组血清P水平低于治疗前(P<0.05),且观察组低于对照组(P<0.05);两组血清E_(2)和PRL水平高于治疗前(P<0.05),且观察组高于对照组(P<0.05)。治疗后,两组血清5-HT水平高于治疗前(P<0.05),且观察组高于对照组(P<0.05);血清OFQ水平低于治疗前(P<0.05),且观察组低于对照组(P<0.05)。治疗后,两组HAMD评分低于治疗前(P<0.05),且观察组低于对照组(P<0.05);SF-36评分高于治疗前(P<0.05),且观察组高于对照组(P<0.05)。两组不良反应发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论醒脑开窍针刺法联合文拉法辛治疗PPD,可以改善患者性激素、神经递质水平,改善抑郁症状,提高生活质量。

基于深度强化学习的风电场功率多变量综合优化控制

我国提出“双碳”目标,提出构建以新能源为主体的新型电力系统。依据真实风电场的数据,通过研究优化控制策略,提升风电场输出功率,从而进一步提高风电的利用率。聚焦风电机组间尾流效应问题,提出一种基于无模型深度强化学习(DRL)的风电场功率多变量优化控制策略。该策略采用近端策略优化(PPO)算法对动态风电场中的风机偏航角、倾斜角、叶片桨距角和叶尖速比(TSR)多个变量进行优化,通过智能体在运行过程中产生的数据进行智能学习,从而得到最优控制策略,克服传统数学优化方法的局限性。仿真结果表明,与现有的风电机组控制算法相比,基于无模型DRL的多变量优化控制策略显著提高了计算效率,降低了参数优化难度,优化了尾流方向和强度,优化后平均输出功率提升37.08%。

Is yawning a tool for wakefulness or for sleep?

Numerous theories as to why we yawn have been advanced, but yawning appears to be a complex phenomenon that is difficult to study. The physiology of yawning with its sharp chest inhalation, along with its contagious nature, can be explained by an arousal theory, that is, yawning promotes vigilance and alertness within a group that overrides a drive to sleep. Other theories of yawning, such as brain thermoregulation, are not necessarily excluded by the arousal theory but may be the results of yawning rather than its cause.

高速列车尾车垂向偏置对列车气动性能影响

在长期的高速列车运营过程中,极易形成前后车辆的不同形式偏置,造成列车气动性能改变,甚至可能引发行车平稳性问题,极大影响乘坐舒适性和安全性。以高速列车尾车作为研究对象,探究尾车上下偏置时,高速列车尾部流场变化以及气动特性。基于SST k-ω双方程湍流模型,采用数值仿真方法研究了350 km/h高速列车尾车无偏置、尾车下降20 mm、尾车下降40 mm、尾车下降60 mm、尾车上升20 mm、尾车上升40 mm以及尾车上升60 mm 7种工况下列车的气动性能,分析高速列车气动阻力的变化规律,揭示了不同垂向位移下高速列车尾部流场特性以及列车表面压力分布情况。研究结果表明:高速列车尾部垂向位移对列车整体气动阻力影响较小,但对高速列车气动阻力分布以及流场特性造成一定影响。当尾车偏置位移达到60 mm时,列车车体气动阻力相对于无偏置工况分别降低了-1.11%和2.64%,转向架气动阻力相对无偏置情况下分别降低了11.35%和-17.43%。此外,尾车偏置对列车近尾流区域流场结构有一定影响,尾车鼻锥下方排障器周围漩涡结构由双漩涡结构向单漩涡结构转变;鼻尖处漩涡结构随着尾车高度下降而增大,随着尾车高度上升而逐渐变小。本研究结果丰富了列车尾部偏置情况下的相关研究,对列车检修以及CR450高速列车设计等具有重要指导意义。

基于时间间隔标准的尾流安全评估分析方法

科学地优化飞机间尾流间隔是提升机场吞吐量的重要举措,确保安全是尾流间隔实施的首要前提。首先,基于大涡模拟试验数据,对经典的两阶段消散模型(Wake Two-Stage Decay Model,D2P)模型进行改进,创建顶风对尾涡环量衰减的影响模型。然后,针对基于时间间隔(Time-Based Separation,TBS)未考虑顶风会影响尾涡移动和尾涡环量衰减,通过转化为飞机地速和构建改进D2P模型深刻分析两因素对尾涡遭遇严重度的影响。最后,计算实施TBS时不同风速不同机型组合对应的最小尾流间隔,并综合分析对应间隔的尾涡遭遇严重度。结果表明:虽然TBS未考虑顶风对尾涡移动和环量衰减的影响,但可以确保前后机安全性;在顶风8 m/s应用TBS方案时,各机型组合的尾涡遭遇严重度约为静风时的30%。TBS安全地缩减了顶风时的尾流间隔。

基于LSTM-POD的汽车湍流尾迹的高时间分辨速度场重构

本文针对方背Ahmed汽车标模的湍流尾迹,建立基于长短时记忆法(long short-term memory,LSTM)和本征正交分解(proper orthogonal decomposition, POD)相结合的深度学习模型LSTM-POD。通过建立非时间分辨平面速度场POD模态系数和若干离散点的时间分辨速度信号的映射关系,实现了方背Ahmed汽车标模湍流尾迹流场的高时间分辨率重构,并对比了不同时间步长配置,即单时间步长(LSTM-Sin)和多时间步长(LSTM-Mul)对重构效果的影响。研究表明:LSTM-POD模型在时间序列重构中具有较强的学习和泛化能力。另外,LSTM-Mul考虑到了时间上的连续性和相关性,相较于LSTM-Sin,其重构出的低阶模态系数和速度场与POD的重构结果更吻合。本研究提出的深度学习模型可以缓解通过实验及高精度数值模拟获取高时间分辨率流场数据资源消耗大、计算效率低等问题。

舰船尾流场模拟生成方法

为研究舰船尾流场生成方法,从而探索尾流特征对于舰船目标特性的影响。在实验室研究的基础上,利用螺旋桨和微孔陶瓷管组合装置,探索尾流场模拟生成方法。通过海上试验,基于多波束声呐平台,对该尾流场模拟生成方法进行了测试。试验结果为:在螺旋桨的带动下,微孔陶瓷管生成的模拟尾流声散射强度与实际尾流接近,尾流强度变化规律一致;随着螺旋桨转速的提高,模拟尾流持续时间显著增长,但最大声强有所降低。结论表明,使用微孔陶瓷管模拟气泡尾流生成可行性好,气泡发生装置放置在螺旋桨核心射流区有利于提升尾流模拟效果。

湍流风况下风电机组机舱近尾流的数值模拟研究

水平轴风电机组机舱风速是机组控制的主要信号参数。机舱风速受风电机组来流湍流与风电机组近尾流影响,变化复杂,对风电机组的优化控制有重要的影响。本文采用计算流体力学(CFD)方法,对湍流风况下风电机组机舱近尾流进行了详细分析。对比研究了稳态均匀风况和湍流风况下的近尾流的结构、机舱速度分布及其对风电机组总体性能的影响。研究发现,风电机组总体性能随湍流风况波动也呈现多尺度波动特征。湍流风况下,经过滤波后的机舱风速的时间序列和来流风速的时间序列体现出很强的相关性。对于湍流风况和稳态均匀风况,叶片/风轮旋转对风电机组机舱风速波动的影响最大。湍流风况会增加风电机组机舱风速的波动频率,增大波动的幅值,削弱风轮旋转对尾流和机舱风速的影响。湍流风况使得机舱周围的流动结构更复杂。稳态均匀风况与湍流风况下叶片吸力面叶根位置处都发生了分离流动,湍流强度增大了叶根位置处的流动分离。