具有实际地形的溃堤水流数值模拟

为了减小因溃堤洪水而造成的人员生命和财产损失,建立了能够模拟具有实际地形的溃堤水流的数学模型。该模型基于非结构网格的有限体积法,采用HLL格式的近似R iem ann解计算界面通量,并利用TVD-MU SCL格式和H ancock格式将计算精度升高到二阶。对底坡源项采用分解法处理,对摩阻项采用了半隐式离散的方法来增加计算的稳定性。通过溃坝算例和混合流算例,验证了该方法的稳定性、和谐性和健全性。该模型已应用于哈尔滨市松北区溃堤水流的模拟。结果表明,该模型能较好地模拟具有实际地形的溃堤水流运动。     

谢桥煤矿综采工作面“人—机—环境”系统研究与应用

综采工作面是煤矿生产系统的重要组成部分,其人—机—环境相互作用关系直接影响着煤矿的安全生产。本文以谢桥煤矿综采面人—机—环境系统为研究对象,并从这三个组成要素出发,对各类影响因素进行了研究和评价,为人、机、环境各子系统的改进提供理论基础和决策支持。继而结合采煤生产循环实际过程,提出以人为本的人机工程匹配完善方案,提高人机互动准确度,克服设备三大故障。将研究结果应用到谢桥煤矿13116综采工作面的实际生产,并提出相应的改进措施,使系统功能趋于完善。     

夏蜡梅SSR引物适用性分析及其在遗传多样性研究中的应用

【目的】筛选适合夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)遗传多样性分析的SSR(simple sequence repeats)引物并进行遗传多样性分析。【方法】从夏蜡梅转录组数据库组装的125 014条unigene序列中,随机选取了344对SSR引物,以夏蜡梅6个不同种群的DNA为模板,运用聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行引物筛选,根据扩增产物带型的丰富度,筛选出具有多态性的SSR引物;挑选扩增带型数在4以上的SSR引物,进一步验证这些引物在夏蜡梅种群间和种群内的适用性;利用已验证的引物对6个夏蜡梅种群的遗传多样性和遗传结构进行分析。【结果】共有148对引物能够扩增出清晰条带,占选取引物总数的43.02%,其中29对引物具有多态性,占扩增总数的19.60%;有15对引物扩增带型数在4以上,这些引物具有更高的多态性。对这15对高多态性引物进一步分析发现,根据扩增的带型数和遗传参数,这些引物均可用于种群间遗传多样性分析;同时,这15对引物可进一步分为3类,所揭示的遗传多样性程度依次降低。在种群内遗传多样性分析时,根据带型数及其分布和遗传参数,第1类、第2类及第3类中的P004和P061在各个种群内扩增的带型数较多且分布较为均匀,具有更高的多态性;而P021、P075、P095、P098、P018等5对引物在部分种群内扩增的带型数相对较少且分布较为集中,多态性相对较低。利用15对引物分析6个种群的遗传多样性得知,夏蜡梅的总基因多样性指数(Ht)为0.625 0,各种群的基因多样性指数为0.251 8~0.400 2,Shannon’s指数(I)为0.419 7~0.668 1,平均基因多样性指数(Hs)为0.3230。【结论】此次实验结果说明夏蜡梅物种水平具有较高的遗传多样性,但各种群内遗传多样性较低。聚类分析将6个种群分为3个分支,且各分支之间遗传距离较远,种群间遗传分化系数(Gst)为0.437,种群内近交系数(Fis)为0.430,种群间基因流(Nm)为0.309 4,基于AMOVA分子方差分析,56%的变异来自种群间,44%的变异来自种群内,这说明夏蜡梅种群间遗传分化显著,种群内存在显著的近交现象,各种群间基因交流受阻。     

光合细菌

光合作用是地球上最重要、规模最大的生物化学过程,通过这个过程,光合生物把太阳能转化成细胞合成所必需的化学能。除了绿色植物能进行光合作用外,还有许多原核生物也能进行光合作用。在漫长的生物进化过程中,很早就出现了这些能利用太阳光作为能源的原核生物,根据它们在光合作用中能否释放氧,可以把它们分为两个大类。第一类群原核生物在光合作用中不释放氧,光合细菌就属于这一类群。第二类群原核生物与绿色植物相似,在光合作用中能释放氧,蓝绿细菌     

基于MapReduce的频繁模式挖掘算法的优化

分布式数据挖掘计算是大数据研究中非常重要的技术,现有的对频繁模式的分布式挖掘方法在处理大量数据集时仍然存在许多局限,如并行Apriori算法在多次扫描数据库过程中对I/O产生很大负担,并且有大量候选集产生.本文使用的FP-growth算法包括Fp-tree构建和频繁模式挖掘两个阶段.主要思想是在map阶段构建FP-tree之前,根据步长值及项目元素编码对FP-tree节点合并,并在shuffle阶段依据平衡算法划分给不同的reducer.平衡算法用来均衡工作负载.利用该算法来降低数据分配的随机性,避免数据挖掘阶段由于数据划分不均衡导致部分reducer开销过大的缺点.实验结果表明:与现有方法相比,在较大数据集情况下改进后的算法具有更好地运算效率和可伸缩性.     

烷基葡萄糖苷表面活性剂的合成与表征

以正丁醇、月桂醇和由淀粉制得的葡萄糖为主要原料，采用直接法与交换法分别合成了丁基葡萄糖苷和十二烷基葡萄糖苷。采用ＦＴＩＲ，１Ｈ－ＮＭＲ，１３Ｃ－ＮＭＲ手段，分析、表征了产物的主要结构和异构体组成，并测定了其相关的性能。     

污泥处理条件对臭氧破解污泥能力的影响

利用臭氧强氧化性,使污泥细胞破解有机质溶出,实现活性污泥的全循环再生化处理,达到污泥“零排放”的目的.本研究改变处理条件(臭氧投加量、反应时间和空气进气量等),系统地检测反应前后污泥混合液的各项指标(总悬浮固体、挥发性悬浮固体、溶解性化学需氧量、氨氮、总磷、污泥沉降比),探讨臭氧氧化破解污泥反应的机理.由实验可知,在臭氧氧化破解污泥实验中,投加的臭氧量(相对于总悬浮固体)为0.27 g/g,反应时间为30 min,空气进气量为2.0 L/min时,破解的效果达到最佳,总悬浮固体的减少量达到2.8 g/L.气体流量越大破解效果越好,在空气进气量为2.0 L/min的条件下,臭氧氧化破解污泥实验效果最佳.随着臭氧投加量的增加,MLSS减少速率将由慢到快,然后趋于平缓,最佳投放量为0.25 g/g时,总悬浮固体减少量为1.42 g/L,SCOD的增加量为626 mg/L,氨氮和总磷的增加量分别为10.7、1.068 mg/L.     

叶丝气流干燥机过程控制参数优化设计

近年来,在烟草行业不断引进国外先进的叶丝气流干燥设备(HDT、HXD)的同时,国内烟机生产企业也在不断的进行技术创新,开发了-拥有自主知识产权的叶丝气流干燥设备(SH92).本文拟结合SH92型叶丝气流干燥设备,应用均匀试验设计方法,寻找该工序段较佳的工艺参数组合,以提高卷烟在制品的过程控制能力和产品的加工质量.     

非线性方程组在几类计算问题中的应用

非线性方程组讨论的问题为F(x)=0,其中,F∶Rn→Rm.该问题广泛应用于工程、管理和经济学领域.非线性方程数值求解的典型方法之一是牛顿法.由于实际问题中存在大量的非光滑方程问题,近年来非光滑方程、特别是半光滑方程吸引了广大研究者的关注,半光滑牛顿法及其各类应用研究取得了丰硕的成果.本研究基于笔者近段的部分研究工作,介绍了非线性方程在无约束非光滑凸优化、约束最优化、非线性互补、变分不等式、最优控制、二阶段随机规划、随机线性互补和球面上的设计等八个方面的应用.     

托卡马克不同运行域中的离散阿尔芬本征模

探究多个先进托卡马克装置,发现在先进托卡马克中存在着丰富阿尔芬现象(TAE、EPM、BAE、EAE、RSAE),有着非常广的频谱范围。根据实验数据得到先进托卡马克装置中(s,α)随小半径的变化,发现在先进托卡马克中存在有利于αTAE增长的条件,即存在α极大值,并讨论α极大值处的αTAE行为特征。