不可逆输运过程的最小作用量原理

最小作用量原理最早应用于光学和力学等可逆的物理过程,其后人们基于熵产发展了不同表述的最小作用量原理来处理不可逆输运过程,昂萨格最小能量耗散原理就是其中的代表.然而,基于熵产的最小作用量原理并不一定对应符合实际情况的本构关系(例如不能导出傅里叶导热定律).本文通过分析表明,导热过程的最小作用量不是熵产率而是(与热质能成正比)耗散率.我们对质量和动量不可逆输运过程的最小作用量原理进行了探讨,发现不可逆定态线性输运过程的作用量应该由真实力与流的点积得到的耗散率与瑞利函数进行构造,它们都可以看作某种能量的耗散率.此外,还发现了符合实际本构关系的不可逆线性输运过程的李雅普诺夫函数并不是熵产率,不可逆输运过程的作用量和李雅普诺夫函数应该是统一的,即都是某种能量的耗散率.分析还表明,对于瞬态不可逆输运过程,定态条件下的作用量与能量守恒方程的结合并不能导出相应的控制方程;需要使用卷积积分构建的准作用量才能导出瞬态控制方程.     

数字孪生自演化驱动的地下工程沉降预测

随着城市地下空间发展,地下工程沉降问题应引起重视。传统沉降预测模型常存在模型预测精度 不高、模型可解释性差和难以模拟沉降规律的动态变化等局限性和不足,对此提出一种基于数字孪生自演化 的地下工程沉降预测方法。建立的地下工程孪生体为沉降预测模型的高精度建模提供了有效的支撑,开发 的“多项式回归+总体卡尔曼滤波”自演化算法每一步都具有可解释性,同时模型参数自主校正功能使预测 模型能够动态追踪沉降规律的改变。实验结果表明所提方法能够有效解决传统沉降预测模型的缺陷。     

调控氧化猪脂的香气成分分析

采用通空气加热方法将猪脂调控氧化,随氧化时间的延长(1、3、4h)获得3个感官气味有代表性的样品(过氧化值分别为45.5、158.0、271.5mmol/kg)。由于香气分子一般有强亲脂性,难以用溶剂萃取法从脂肪中分离,利用溶剂辅助蒸发装置的高真空蒸馏及液氮冷凝优势,在50℃下将调控氧化猪脂中的挥发性组分直接蒸发分离出。该法具有操作简单、处理条件温和、不使用有机溶剂的优点。蒸发分离的组分用GC-MS和稀释法/气相色谱-嗅闻(AEDA/GC-O) 分析香气物质构成。结果表明,GC-MS分析共鉴定出91个化合物,醛类含量最高,其次是酸类。其中氧化程度处于适中的样品(过氧化值158.0mmol/kg)有油脂香特征,GC-MS鉴定出的化合物数量最多且含量高；而氧化程度低(45.5mmol/kg)的样品有青草香,氧化程度高的(271.5mmol/kg)样品有刺激性气味,这两个样品鉴定出的化合物数量及含量均较少。3个样品中含量较高的前5个化合物均是己醛、(E)-2-庚烯醛、(E)-2-辛烯醛、1-辛烯-3-醇和己酸。AEDA/GC-O分析共鉴定出39个香气化合物,以醛类为主,仍为氧化程度处于适中的样品中鉴定出的香气化合物数量最多。1-辛烯-3-醇、己醛、(E)-2-辛烯醛、(E)-2-壬烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、戊醛在3个样品中稀释因子均较高,为猪脂调控氧化不同程度均具有的重要香气成分。希望研究结果可为了解脂肪调控氧化机制及完善“脂肪调控氧化-热反应”制备肉味香精工艺提供参考。     

考虑水力耦合效应的超大直径穿江隧道开挖扰动分析

文章以芜湖超大直径过江隧道穿越长江段为例，采用岩体水力耦合细观力学模型对江底隧道开挖过程进行数值模拟，分析水力耦合效应、岩体内部微裂纹结构特征及支护水压等对开挖响应的影响。结果表明：不考虑水力耦合时，隧道开挖引起的最大水平位移位于隧道两侧，随着与洞周距离的增大而减小，隧道底部隆起值大于顶部沉降值，而考虑水力耦合作用后，隧道两侧边墙与江底地表均产生较大的水平位移，隧道顶部沉降显著增大，底部隆起明显减小，比顶部沉降小1个数量级；随着江水位增大，江水渗流作用对江底地面沉降变形影响效应更加明显；岩体内部初始微裂纹结构特征对隧道开挖引起的江底变形响应影响较大，优先水平发育时，水压力降低区域明显增大，江底地表竖直沉降范围明显扩大，距离开挖隧道较远区域地表也产生较大沉降变形；适宜的支护水压可对隧道开挖引起的变形扰动进行有效控制。研究成果对深化涉水隧道水力耦合研究具有一定参考意义。     

基于混合模型的锂离子电池热失控预判方法

锂离子电池在储能系统中已得到普遍应用,但其会由于热失控而产生自燃、爆炸等引发安全事故, 如何对储能锂离子电池热失控故障风险进行超前预测和判定是当前研究的热点问题。将电热物理模型与深 度学习模型长短期记忆模型(LSTM)相结合,提出一种基于混合模型的储能锂离子电池热失控预判方法。 通过收集电池运行数据,利用电池的电热耦合模型进行电池内部温度、荷电状态(SOC)的估算;同时,将电池 表面温度、电池电压、电池电流等参数共同作为 LSTM 的输入,利用混合模型精确预测电池的表面温度和内 部温度。通过阈值方法判定热失控的发生并确定诱发原因,从而实现对电池热失控的准确预测。基于公开 数据集的实验结果表明,提出的混合模型进行热失控预判具有较好的精确性和快速性,在实际工程应用中有 着较好的应用前景。     

浅论如何促进传统产业的改造升级

对制约我国传统产业发展的原因进行了简要分析，在此基础上提出了改造和升级我国传统产业的对策和建议。