消耗率为常数的连续发酵中的非线性振荡

在研究2个微生物竞争同一营养的连续发酵中的非线性振荡现象时,人们常常假设消耗率为非常数。利用三维Hopf分支理论证明了消耗率为常数的连续发酵模型的极限环的存在性,为深入讨论这类模型提供了又一途径。     

富含碳空位多孔碳电催化还原脱氯邻二氯乙烷性能研究

寻求经济、高性能的碳基材料对于电催化还原脱氯很有吸引力,然而由于掺杂剂或边缘效应与固有拓扑缺陷之间的复杂相互作用,拓扑缺陷对催化活性的贡献目前研究较少.利用两步活化法成功构建了富含碳空位的疏水分级多孔碳材料(Vc-GC),考察了其对邻二氯乙烷(DCE)的电催化还原脱氯性能,同时结合原位漫反射傅里叶红外光谱和理论计算分析了碳空位对材料催化活性的增强机制.结果表明,碳空位能有效调节材料的微观结构和电子云分布,增强材料对DCE的化学吸附作用,提高材料的吸附性能,且电子云重排提高了材料的导电性,进而促进电催化活性.其中Vc-GC的乙烯产率是低缺陷石墨碳(GC)和氧化活性炭(oAC)的1.4倍和3.6倍.同时,碳空位的存在能显著提高产物中乙烯的选择性,引入碳空位后,乙烯产率为氯乙烯产率的325.1倍,相比于oAC和GC分别提高了14倍和1.7倍.碳空位修饰显著提升了碳材料电催化活性,拓扑缺陷工程拓宽了进一步提高碳材料环境净化和能源转化性能的途径.     

瞬态喷雾冷却中使用导热逆问题求解热边界条件

随着电子器件的散热需求越来越大,关于液体冷却系统的研究愈发增多．瞬态喷雾冷却(ISC)是一个新颖高效的冷却IC芯片的方法．导热逆问题(IHCP)是一种通过测量介质内部的温度分布来估计表面热流密度的方法．采用IHCP计算喷雾冷却过程中随时间变化的表面热流密度．选用一维未来序列函数(SFS)方法由测量内部温度而估计表面热流密度．使用模拟温度数据来检查该计算方法的精度和误差,得到各个参数的影响规律以估计该方法对实验中求解热流密度的影响．     

船用螺旋桨流固耦合振动特性分析

在船舶航行中,应避免激振力的频率与螺旋桨叶片固有频率接近而产生的共振,达到避振效果.分别使用直接耦合数值计算和瞬态激励实验方法,研究了某实桨叶片在空气中和浸入静水域中的固有流固耦合(FSI)振动特性.结果表明:数值计算与实验结果吻合较好;直接耦合法具有精度高和收敛性好的优点.根据工程实际要求,提出了螺旋桨叶片首阶振动频率的经验公式,估算精度满足要求,具有节省时间、提高效率的优点.     

植物水孔蛋白PIP2表达量快速无标记检测

相较于传统的抗体检测,适配体更易于大量快速合成,且可和多种检测技术相结合,在蛋白检测方面具有巨大的潜力.水孔蛋白作为生物体内水分跨膜运输的主要途径,了解其表达量的变化在植物水代谢研究中有着重要意义.利用传统的混合列分法构建了8个C端恒定半胱氨酸残基的类肽适配体文库,结合表面等离激元共振成像技术,筛选得到能特异性结合高等植物水孔蛋白PIP2的类肽适配体PPA7,其亲和力K_D高达2.52×10~(-9) mol/L.利用PPA7检测了石竹玻璃化和正常植株的水孔蛋白表达量,结果表明,石竹玻璃化植株的水孔蛋白表达量显著高于正常植株.研究提供了一种新的植物蛋白定量检测策略,也为进一步明确水孔蛋白在组培苗玻璃化发生中的作用奠定了基础.     

求解非光滑复合约束优化问题的再分配束方法

针对一类特殊的复合约束优化问题提出了再分配型束方法,其中目标函数和约束函数为具有lower-C~2性质的函数.利用改善函数,原约束问题可以被转化为无约束问题,并且新的目标函数也具有lower-C~2性质.再利用lower-C~2函数的性质,引入了凸化参数来改善子问题目标函数的凸性,并设计了相应的束方法.给出了原问题和新问题最优点的关系,并简单地给出了参数稳定性结论和算法的局部收敛性结论.通过对H_2/H_∞综合问题的分析,利用提出的算法计算了最优的H_2/H_∞动态控制器,表明了算法的有效性.     

超临界二氧化碳向心涡轮泄漏特性计算与分析

针对超临界二氧化碳(SCO_2)向心涡轮轮背空腔泄漏流,采用典型的迷宫密封,对设计参数进行参数化研究与流场分析,并计算轴向力.首先建立迷宫密封泄漏流动CFD模型,运用NUMECA软件对迷宫密封的可靠性进行验证,进而从气动参数和结构参数两方面对SCO_2向心涡轮轮背泄漏特性进行研究.结果表明,涡轮泄漏量和轴向力随密封出口压力的升高而减少,在一定间隙范围内线性增大,当密封齿高较小时,泄漏量和轴向力随齿高的增加而减小,当密封齿高超过6.3 mm时,泄漏量和轴向力不再随之变化;在密封轴向长度给定的情况下,齿数为6时能实现最佳的密封效果;通过改变密封齿的形状,得到一种密封性较好的等腰梯形齿.     

湿模态特征下张力腿结构传感器布点优化

传感器的测点优化布置是海洋工程装备结构健康监测的关键问题之一.TLP(tension leg platform)张力腿结构在海洋环境荷载的长期作用下可能出现疲劳损伤行为,开展张力腿原型现场监测研究十分重要.考虑张力腿结构的湿模态特征,基于有效独立法开展了传感器初始测点位置的优化筛选研究,结合模态置信度准则和最小均方差准则,提出了适用于以张力腿为典型结构的大长细比水下结构的传感器布设方法.以某待建TLP为例,应用所提方法给出了张力腿结构的传感器布点优化方案.所提方法在实际张力腿原型监测系统传感器布点优化方面具有一定应用价值,对于水下直立结构也具有借鉴作用.     

六角端面六角头螺栓扭矩系数理论计算

螺栓紧固件在工程中得到广泛应用,其扭矩系数反映了在拧紧过程中预紧力与扭矩之间的关系.目前螺栓扭矩系数的研究大多集中于圆环端面螺栓,对于其他端面类型螺栓的研究相对较少.通过受力分析,建立了六角端面六角头螺栓的力学模型.利用圆环端面扭矩的计算公式,推导出六角端面六角头螺栓预紧力与扭矩的关系,并给出扭矩系数的精确计算公式.然后采用拧紧试验机对不同尺寸螺栓的扭矩系数进行实验测量,将理论结果与实测结果相比较,结果表明,理论结果与实验结果相吻合.     

基于蒙特卡罗算法的高温作业防护服优化设计

高温作业防护服应具备较好的热防护性和使用性.在降低研发成本的条件下,对高温作业防护服的厚度值进行了优化求解.首先将三维的热传导过程简化为一维问题,立足于傅里叶热传导定律、稳态热传导方程、传热学原理等,建立了一维稳态热传导模型,得到了厚度、时间与温度差之间的关系.利用有限差分法求解出温度分布情况,误差分析结果验证了模型的可靠性.在满足约束条件的情况下,对防护服第2层与第4层厚度的最优设计采用蒙特卡罗算法,可避免陷入局部最优解,降低了研发成本,缩短了研发周期.同时,还可为相关高温作业防护服设计及其衍生产业发展提供参考.