我国大型跨海通道工程技术发展与展望

基于典型工程案例的技术特征分析,介绍了我国大型跨海通道的技术发展路径.21世纪初我国开始修建大型跨海通道,经过20多年快速发展,实现了由跨海桥梁向桥岛隧集群工程的突破,系统践行了“大型化、工厂化、标准化、装配化”建设理念,并正在大力推行数字化、智能化建造,大幅提升了工业化建造水平,整体已进入世界领先行列.进而分析展望了未来跨海通道工程的技术需求及趋势：在做好既有跨海通道研究总结、推动中国标准走出去的同时,应在更长寿命和更复杂环境的跨海通道建设技术、高效智能工程装备、构建系统规范体系等方面加快研发和技术储备,为未来跨海通道工程建设奠定基础条件.     

瑞替加滨对左旋布比卡因引起的中枢神经系统毒性的影响

酰胺类局麻药布比卡因和罗哌卡因可以抑制KCNQ2/Q3通道,增加神经元的兴奋性。抗癫痫药瑞替加滨可以逆转布比卡因对KCNQ2/Q3通道的抑制作用。为观察KCNQ2/3钾离子通道激活剂瑞替加滨对局麻药左旋布比卡因诱发的兔中枢神经毒性的影响。通过将20只新西兰兔随机分为两组,瑞替加滨组(R组,样本数n=10)和对照组(C组,样本数n=10),每组10只。两组兔均并以8 mL/kg/h速度经耳缘静脉输注0.5%左旋布比卡因直至发生兔发生惊厥,惊厥后立即停止输注左旋布比卡因,R组静脉注射瑞替加滨5 mg/kg, C组静脉注射等体积的生理盐水作为对照。连续监测每只兔的行为特征和脑电波变,记录惊厥停止后30 min的兔脑电图和心电图,并进行定量脑电图分析。记录发生惊厥时输注左旋布比卡因所需时间,惊厥行为以及惊厥脑电波的持续时间,记录家兔基础心率、惊厥前以及给予瑞替加滨和生理盐水处理后30 min心率变化。实验结果表明：瑞替加滨能有效终止兔行为学和脑电波惊厥,减少行为学惊厥持续时间和脑电波(EEG)惊厥持续时间,并且降低惊厥后β和θ波功率。可见KCNQ2/3通道在左布比卡因诱导的中枢神经系统毒性中发...     

石墨烯/聚酰亚胺衍生碳纤维复合气凝胶的制备及其导热和力学性能

采用“双向蒸发诱导自组装”策略构建了具有“三明治”结构的石墨烯/聚酰亚胺衍生碳纤维复合气凝胶(S-GPA).通过控制水分沿前驱体浆料上下表面的蒸发过程,基于体积排除效应驱动,使表层溶质倾向于水平排列,而内部组分仍为随机取向的水凝胶状态.经冷冻干燥、石墨化后得到表层致密、内部呈3D多孔结构的S-GPA气凝胶,从而具有水平和垂直方向上的双导热通道.另外,聚多巴胺包覆的氧化聚酰亚胺纤维作为1D增强体,通过共价作用巩固了3D凝胶结构,进一步促进了热流传递及应力分布.因此,S-GPA热界面材料具有质量轻、强度高、导热性好等优点,其拉伸和压缩模量分别为4.2 MPa和81.7 kPa.当被压缩50%时,其面内和面外热导率分别可达72.1和14.5 W/(m·K).本工作为可控制备高性能石墨烯基热界面材料提供了一条有效的路径,有望加速其在热管理领域的研究应用.     

Y型组合式微通道多相流流动形态实验研究

微通道设备具有高效的传热、传质能力,有利于实现气液多相流的有效混合,从而提高工业应用生产效率。但对于工业应用中,形状不规则的微通道的气液两相流流动形态研究一直是微通道研究的难点。本文基于优化过的Y型组合式微通道结构,进行了复杂微通道内部全流场流动显示实验,实现了对微通道内部不同流量下的气液多相流流动形态的综合测量,获取了基于高速摄像的微通道内部气液两相流分布,对Y型组合式微通道内部流型进行判别,并对气液两相间流动规律进行了数值模拟,提取了沿流道方向的压力分布。研究以时均特征面积为指标评判了不同流型下的时均气液高效混合区域面积。结果表明,气液多相流流型会显著影响气液多相流混合剧烈程度,大大促进了气液两相流混合效果,增大了气液接触面积。     

一种基于局部扭曲立方体的无死锁路由算法

局部扭曲立方体是一种新提出来用于并行计算的互连网络.经研究发现,局部扭曲立方体中已有最小路由算法存在着死锁.针对原有算法的特点,提出了一种新的无死锁路由算法并给出了无死锁证明.利用将物理通道分成2条虚拟通道进而形成2个不相交的虚拟网络,将不同的点对之间的路由限定在某一个虚拟网络中,从而有效地避免了死锁的产生.同时,利用一个局部扭曲立方体可由2个低维子立方体和2-扭曲立方体构成这一性质,在局部的低维子立方体和2-扭曲立方体中均采用自适应路由,从而提高了算法的自适应性.     

南堡2、3号构造中深层硬脆性泥岩漏失机理

冀东油田南堡2、3号构造中深层钻井液漏失问题突出,为科学认识其漏失机理,对该区块岩样开展微组构分析及理化性能测试,并结合现场统计资料分析了该区块钻井液漏失机理.研究结果表明:南堡2、3号构造中深层岩性以硬脆性泥岩为主,其水敏性不强,呈现出一定的硬脆性.岩样微裂缝发育,钻井液相沿裂缝侵入,造成岩样整体胶结强度减弱,易产生沿裂缝面的张性劈裂破坏.结合现场资料判断认为该区块漏失主要类型为张开型裂缝性漏失,钻井液侵入地层导致力学强度降低,引发水力尖劈作用而造成地层破碎,导致漏失程度增加.针对南堡2、3号构造复杂漏失原因,提出了针对不同漏失原因的应对措施.研究结果为科学认识该区块钻井液漏失机理、降低钻井成本提供了技术参考.     

全金属螺杆泵漏失机理研究

传统的橡胶螺杆泵采用过盈方式啮合,当压力小于泵的击穿压力之前,泵没有漏失现象,但全金属螺杆泵定转子都是金属材质,且定转子之间采用间隙配合的啮合方式,所以即使在泵正常工作时,漏失也是一直存在的,研究全金属螺杆泵的漏失规律,为研究整个螺杆泵工作特性奠定基础。在同心环缝隙流动基础上充分考虑流体惯性力引起的压降漏失,研究全金属螺杆泵漏失计算通式,在对模型进行验证的基础上,分析漏失模型的影响因素,结果表明全金属螺杆泵漏失量主要受泵本身结构参数和泵送流体密度的影响,其中间隙高度为影响漏失的主要因素。     

三维集成微系统散热微通道均温性研究

针对微通道流体流动方向壁温温度梯度较大、热失配应力较大,从而导致三维集成微系统可靠性降低的问题,以数值计算的方式分析在不同流速(0.3～0.7 m/s)下4种热沉结构的均温特性。研究结果表明:混合式微通道热沉(H-MCHS)均温性最好,入口流速V_(in)=0.3 m/s时,壁温标准差σ=2.09 K。增加入口流速可改善均温性,流速从0.3 m/s增加到0.7 m/s时,H-MCHS壁温标准差σ减小50.70%。     

气候变化对中国海上能源通道安全的影响与风险评估

针对气候变化背景下海洋环境响应及其对海上能源通道安全的可能影响和潜在风险,引入了风险分析理论和模式识别方法,对中国海上能源通道安全的海洋环境气候变化响应和风险进行了研究. 基于可获取的历史数据资料及政府间气候变化专门委员会第5次报告中的气候变化情景预估,引入贝叶斯网络方法对当前及未来不同气候变化情景下海上能源通道安全风险进行了评估建模,旨在为应对气候变化和保障中国能源通道安全提供决策参考.