低温热管的应用性能研究

为了保证青藏铁路的安全运行,在设计施工阶段就要解决维持青藏铁路沿线冻土层的温度恒定的问题．应用热管技术中的低温热管具有高效性、经济性、环保性等特点,经过分析青藏地区的气象资料并进行相关计算,发现热管传热总温差很小,平均10℃左右,且随大气温度的变化而变化．进一步通过理论计算,发现热管传热的总热阻很大,应尽量降低热管本身的热阻和凝结段空气的传热热阻．通过理论计算和试验验证,以氨为工质的冻土热管完全可以适应小温差下的传热环境,它可以将较低的大气温度直接“拉近”到埋入土壤内部的蒸发器表面,实现高效的储冷传热．低温热管不仅可以应用于公路铁路沿线,还可以运用在冻土地区的桥梁、涵洞、输油和输气管线等市政管线,应用前景广阔．     

旋转填料床,一种新型高效气液传质传热装置

回顾了旋转填料床这种新型高效气液传质传热装置近年来的进展及特性，应用，报道了本实验室有关的研究结果。     

分离式热管蒸发段传热特性的试验研究

在研究分离式热管蒸发段流特性的基础上，对其传热特性进行了试验研究，获得了一些重要的结论。文中着重分析了核态沸腾传热区及飞溅降膜传热区的传热原理；根据试验数据回归整理了相应的换换系数无量纲准则关系式，计算值与试验数据吻合相当好；分别与大空间池沸腾传热和整体式热虹吸管热管蒸发段降膜区传热进行了比较，其结果为分离式热管的研究及工程应用提供了理论的依据。     

变热特性参数条件下环形肋片非稳态传热研究

研究在变热特性参数条件下，根部温度作周期性变化时环肋的传热规律。应用差分预测－校正格式的数值计算方法，分析了肋片的温度分布，热流量和肋效率受各种因素的影响状况。     

75kW微型燃气轮机回热器传热性能试验

研究等流量法在高温回热器试验台上的应用．用等流量法(修正的等雷诺数方法)对75kW回热器进行传热性能试验，并进行传热数据分析．从总传热系数K中分离两侧的表面传热系数h，获得了有工程应用价值的Nu-Re准则关系式．     

方坯连铸凝固传热数学模型

根据连铸二冷区不同的冷却特点，应用差分法和变时间步长，建立了与具体铸机相适应的方坯二维传热数学模型。应用所建立的数学模型可进行模拟优化计算获得铸坯的最佳二冷制度。     

一种适用于柴油机结构温度场计算的缸内传热模型

基于量纲分析式h(Ф,i)=C(Ф)d-0.2 p0.8 w0.8 T-0.8μ-0.47eλ0.67ec0.33p分析了柴油机的缸内三维局部传热情况,其特征参数选取缸内瞬态流动传热参数,并通过Woschni模型计算传热总量,在每个曲轴转角条件下,保证局部传热计算中对全部壁面网格热流求和所得传热总量与Woschni模型的计算值相等,以确定待定系数C(Ф).同时,将改进的缸内传热模型应用于一款单缸水冷自然吸气式四冲程直喷柴油机的缸内传热计算,所得模拟结果与实验结果吻合.     

水平肋管外凝结换热的理论与实验研究

管外轧肋以强化凝结换热的方法应用得非常广泛,但定量描述这一强化过程的理论工作还远远落后于其应用程度.本文从肋管强化凝结换热的机理着手,经过细致的理论分析,对Borovkov 模型作了两个方面的修正:一是肋峰区与肋谷区凝结液压力差项的确定;另一是水平肋管底部凝结液附着区域的求取方法.从而建立起全面描述水平肋管外凝结换热的理论模型,并进行了求解.修正后的模型较原模型更加合理完善.为验证理论工作的准确程度,通过实验测定了平均凝结换热系数,并与理论计算值作了比较,比较结果基本令人满意.     

新型高效U形铜管换热器的研制与应用

研制的高效铜管换热器应用于蒸气采暖供热工程，其采用双侧强化低肋管，换热效率比采用光滑管可提高 ２００％ ～３００％ ，并且具有传热快、不易结垢、节能效果显著（蒸气耗量节约 ３０％ ）等优点，在化工、供热等行业具有广泛的应用前景。     

几种强化传热与节能技术在工业中的有效应用

本文介绍了５种在工业上行之有效的强化传热与节能技术：粘性液体的传热强化；新型壳程折流板；花瓣形翅片管强化冷凝；Ｔ－形翅片管强化沸腾传热；错齿圆翅片管强化苯酐凝华过程。同时，对以上５种技术的研究思路及工业应用效果进行了分析。     

基于环境噪声表征石膏地滑坡堆积区场地特征

以云南省昭通市巧家县石膏地滑坡为研究对象,对该场地38处测点环境噪声数据分析以及揭示不同堆积物介质的场地差异特征。研究表明：环境噪声水平与竖向谱比（HVSR）曲线分析揭示堆积区谱比的峰值频率,本文通过对比分析不同场地物质堆积下的各监测场地放大效应的变化情况,揭示了海拔与放大效应强弱成正比。土体堆积物场地的卓越系数峰值集中于2-4Hz;块碎石堆积物场地的卓越频率集中于3-4Hz,且区内大部分测点表现多个峰值频率,说明块碎石堆积物区物质混杂;碎石堆积物场地的卓越频率集中于2-5Hz且存在双峰现象;基岩监测场地的卓越频率集中于1-3Hz,主要为单峰。综合分析表明,滑坡堆积区物质的谱比放大系数总体上表现为土体堆积物场地>碎石堆积物>块碎石堆积物>基岩。     

狭小空间下机械臂关节的二阶线性系统控制方法研究

针对当前控制方法的控制精度较低,不适于狭小空间的问题,提出一种新的机械臂关节的二阶线性系统控制方法。介绍了机械臂关节动力学方程,给出狭小空间下机械臂关节二阶线性系统结构,二阶线性系统的控制主要通过跟踪微分器、过渡阶段和扩张状态观测器实现。分析了时间尺度,针对可通过传递函数描述的机械臂关节系统,在通过二阶线性系统对其进行控制的过程中引入时间尺度,以降低计算复杂度。实验结果表明,采用所提方法对狭小空间下机械臂关节进行控制,响应速度快,无超调,且跟踪精度高。     

不同类别非完整大数据中缺失数据填充算法研究

针对目前缺失数据填充算法精度低、运行效率低、内存占用率大的特点,提出一种新的不同类别非完整大数据中缺失数据填充算法。通过2个定理阐述了缺失数据填充算法的原理,给出信息熵的计算过程。输入根据数据集构建的决策表和不同类别非完整大数据中缺失数据的最大值、最小值、填充步长。求出其他类指标和某类指标的相关性,得到数据集,求出权重系数;计算初始数据库的信息熵,通过相关理论或经验对缺失数据区间下限进行设定;用一个很小的区间数据取代缺失数据,根据给出的步长不断扩大区间范围,绘制出每一步信息熵状况,将其与初始数据库信息熵相比,实现缺失数据填充。实验结果表明,所提算法精度高、运行效率高、内存占用率低。     

黄土隧道围岩局部浸水静力特征分析

我国西北地区湿陷性黄土分布广泛,由于其具有孔隙大,强度低等性质,导致黄土隧道修建时面临极大的困难与挑战。为了深入研究黄土隧道围岩局部浸水后对隧道结构稳定性的影响,本文依托定西锦屏隧道,借助Midas/GTS建立隧道模型,分别针对正常开挖后和局部浸水两种工况进行对比分析。研究局部浸水后黄土隧道围岩和衬砌结构的变形规律和力学特征。结果显示：正常开挖与浸水后,围岩最大沉降值均出现在隧道拱顶,开挖后最大沉降值为9.60mm,局部浸水后围岩最大沉降量增大到13.18mm;隧道开挖后围岩最大主应力为59kPa,浸水后,围岩最大主应力出现在拱顶与仰拱处,最大值为89kPa。黄土隧道围岩局部浸水后,衬砌结构的最大压应力为5.06MPa,最大拉应力2.08MPa。最大压应力只达到设计强度的42%,最大拉应力超过抗拉设计强度。     

桂西南不同地层土壤的元素地球化学特征

以隆安县为桂西南代表 ,根据地层、地形、土类等确定调查路线和采样点 ,挖掘土壤剖面 ,采集 B层土壤 ,同一地层采集多个样品充分混合 ,以风干土混合样进行分析。测定 2 1个地层土壤的 Fe、 Al、 Si、 N、 P、 K、Na、 Ca、 Mg、 Mn、 Zn、 Cu、 S、 B、 Mo、 Co、 Ni、 Cr、 Sr、 Ba、 V、 As、 Ge、 Ga、 Se、 Cl、 I、 W、 F、 Br、 Sn元素含量。其中 Fe、 Al、 Zn、 Ni、 V、As、Se含量和 Si、P、 K、Na、Ca、 Mg、 S、Ga含量分别高于和低于世界土壤元素背景值 ,Mn、Cu、B、Mo、Co、Cr含量处于背景值范围。As的含量高于我国土壤临界含量。Ca、Mn、S的变异系数 >10 0 % ,N、 P、K、 Na、Mg、Zn、Mo、 Ni、Cr、Sr、 Ba、As、Ge、 Se、 Cl、I、W元素的变异系数为 5 0 %～ 10 0 % ,Fe、Al、Si、Cu、B、Co、V元素的变异较小。该区石灰岩、白云岩、硅质岩等基性岩发育的土壤比由粉砂岩、页岩、泥岩和第四纪红土等基岩发育的土壤富铝化程度深 ,Fe、Al富集明显。各地层 Si、Ca、Mg、Na、K的迁移量大 ,以 Si迁移和 Fe富集为主要特征。378对元素组合中 ,10 9对元素组合之间相关关系 P<0 .0 5 ,134对元素组合之间相关关系 P <0 .0 1,且以正相关为主 ;Si与其他元素间的关系多为负相关 ;过渡元素间大多有相关关系     

基于改进蜘蛛群居算法的移动机器人路径规划方法研究

路径规划是移动机器人研究的重要领域之一,其优劣直接影响行径过程中机器人与周围环境的交互能力。常用的全局路径规划方法容易产生扩大空间时决策速度下降、死锁等问题,蜘蛛群居算法其收敛速度和搜索能力不佳,通过改进邻域搜索,改进全局搜索和婚配半径,来获得更优的收敛速度和搜索能力,迭代寻优时,通过模拟蜘蛛群体运动规律,即依据雌、雄蜘蛛的协作,相互吸引以及婚配过程进行信息交互,最终得到最优解。实验证明:改进蜘蛛群居算法,可以实现对移动机器人的路径规划,提高其搜索能力,避免在路径规划过程中陷入局部最优,相比于蜘蛛群居算法和粒子群算法,该算法优化后的最短路径和实际路径更优。     

水平层理棱柱形灰岩抗压强度尺寸效应

为研究得到棱柱形含水平层理岩石试样与标准圆柱形岩石试样在单轴压缩试验下物理力学性质变化规律及破坏形态之差别,制备9组不同高径比棱柱形灰岩试样进行室内单轴压缩试验,并基于灰色理论GM(1,1)模型对试验数据进行拟合。研究表明:水平层理棱柱形岩石试样破坏过程与圆柱形岩石试样破坏过程基本相同但破坏形式存在差异;当高径比小于2∶1时抗压强度、弹性模量随高径比的减小而减小,泊松比、峰值应变随高径比的减小而增大,破坏形式从简单的对顶锥型劈裂发展到对顶锥型劈裂+沿层面拉裂破坏;相反高径比大于2∶1时抗压强度、峰值应变随高径比的增大而显著减小,而弹性模量、泊松比减小微弱且破坏形式主要为贯通试样的劈裂破坏;研究结果可为非标准形试样及岩石加筋材料工程试验抗压强度换算提供依据。     

考虑腐蚀影响的钢结构轴压构件可靠度预后分析

针对腐蚀会严重影响结构的性能甚至使其崩塌失效这一事实,基于蒙特卡洛方法和Weibull模型提出了钢管轴压构件考虑腐蚀的时变可靠度预测方法.首先利用幂函数模型替代钢材的实际腐蚀过程计算腐蚀厚度,其次利用蒙特卡罗方法计算不同年限时的腐蚀钢管轴压构件的可靠度,同时依据Weibull模型提出钢管在腐蚀作用下的可靠度随时间变化预测曲线.最后通过实际算例验证了所提方法的有效性.结果表明:Weibull模型可以较好地模拟腐蚀影响下的可靠度随时间变化的模型;提出的时变可靠度曲线与理论值吻合较好;考虑腐蚀影响的可靠度值在一定年限以后将会小于目标可靠度.     

基于头部姿态的学习注意力判别研究

学习注意力是学生学习效率的一个重要因素,直接影响学生的学习效果。为了有效监测学生在传统课堂教学中的注意力情况,提出一种基于头部姿态识别的学生注意力判别方法。首先运用卷积神经网络对视频图像的面部特征点进行检测,其次采用比例正交投影迭代变换(pose from orthography and scaling with iterations,POSIT)算法对人脸进行跟踪识别,并对人脸的旋转角度进行计算,根据其头部的倾斜角度对学生注意力进行分析研究。测试结果表明,提出的模型注意力检测准确率为88.7%,可以有效地对学生注意力进行检测,具有较好的应用前景。     

岩石损伤本构模型及稳定性分析中的应用

从损伤力学出发,考虑Mohr-Coulomb准则的损伤门槛以及Hoek-Brown强度准则的残余应力,基于岩石强度的Weibull分布假设,提出一种新的岩石损伤本构模型。结果表明此岩石损伤模型能较好地反映岩石应力-应变全曲线;通过损伤模型对岩体强度与变形规律的分析,计算出CDP模型参数,用ABAQUS进行数值模拟。从能量的角度研究结构的破坏过程,用最大弹性变形能来判别结构破坏。结果认为岩体的强度破坏实质上是稳定性问题,属于极值点失稳;并结合塑性区贯通验证合理性,对于研究岩石、混凝土损伤及稳定性有一定的参考价值。