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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ

2014年40卷4期

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*研究快报* 苯炔与二炔的[2+2+2]环加成反应制备菲类衍生物
朱川川, 孙士元, 王友付, 胡爱国
2014, (4) :409-413.
摘要:
菲及菲类衍生物广泛应用于合成树脂、染料、农药和植物生长激素等领域。在无催化剂存在的条件下,利用苯炔的高反应活性,通过苯炔和偶联二炔获得了具有炔基功能基团的二取代的菲类化合物,产率为76%~83%。利用核磁共振和高分辨质谱等手段对所得化合物进行了结构解析:所得化合物是通过2个苯炔分子和1个二炔分子上的叁键间的[2+2+2]环加成反应实现的;二炔分子中残留的1个叁键可进一步功能化,制备其他菲类衍生物。
胜利褐煤与玉米秸秆的共液化性能
赵野, 吴诗勇, 覃小刚, 李良, 吴幼青, 高晋生
2014, (4) :414-420.
摘要:
在微型振动反应釜内,在铁基催化剂存在下,考察了玉米秸秆质量分数和反应温度对胜利褐煤和玉米秸秆共液化性能的影响,并通过液化产物的红外光谱研究了玉米秸秆和胜利褐煤共液化协同效应的机理。结果表明:秸秆和褐煤共液化存在正协同效应,协同效应随着秸秆质量分数的增加而增强;当反应温度为375 ℃、初始氢压为4 MPa、反应时间为0.5 h和秸秆质量分数为90%时,油产率高出对应的加权平均值5.87%;反应温度的变化对不同液化产物的协同效应影响不同,低温时协同效应主要体现在促进沥青质的生成,高温时则体现在促进油的生成;通过红外光谱分析液化产物得出秸秆裂解的自由基能促进褐煤中大分子芳香结构裂解,但在促进过程中并没有发生供氢反应;共液化过程中协同效应部分体现在前沥青烯中酚类物质的转化。
煤粉剪切特性及其影响因素分析
吴福玉, 陆海峰, 郭晓镭, 龚欣
2014, (4) :421-426.
摘要:
为了研究煤粉的剪切特性及其影响因素,借助ShearTrac Ⅱ剪切系统,获得了煤粉的屈服轨迹,并将煤粉与典型粉体玻璃微珠的剪切特性进行了比较,分析表明煤粉更难剪切,因此重点研究了剪切速率、剪切位移和预压应力对煤粉剪切特性的影响。Jenike剪切标准D6128 00的剪切速率范围(1~3 mm/min)对煤粉介质依然适用,在此范围内可适当提高剪切速率以节省测试时间;为确保煤粉介质达到剪切峰值并进入稳态区,剪切位移设计应不小于8 mm。此外,煤粉内聚力和流动指数随着预压应力的增加而增大,应根据实际应用选择与其相对应的预压应力范围。
玻纤网格布增强PC复合片材的制备及其拉伸性能
王剑磊, 沈春银, 吉华建, 邱春亮, 戴干策
2014, (4) :427-432.
摘要:
采用热压成型工艺制备了玻纤网格布增强聚碳酸酯(PC)复合片材,考察了铺层结构、铺层角、增强纤维面密度及基体薄膜厚度对复合片材拉伸性能的影响。结果表明,增强玻纤网格布与基体膜的交替叠层为适宜的铺层结构;拉伸性能随铺层角增大而下降;低面密度的玻纤网格布适宜制备低面密度的“薄型”复合片材;采用厚度较小的基体膜可以制得拉伸性能较好的复合片材。扫描电子显微镜(SEM)分析表明交替的铺层结构有利于基体对低面密度增强纤维的束内浸渍,从而提高片材的拉伸性能。
油水乳化体系中分枝杆菌转化植物甾醇产9α-羟基雄甾烯酮工艺研究
高兴强, 冯建勋, 花强, 王学东
2014, (4) :433-437.
摘要:
为了提高分枝杆菌转化植物甾醇产9α 羟基雄甾 4 烯 3,17 酮(9 OH AD)的转化效率,建立了油水乳化体系。结果表明:机械搅拌提供剪切力和加入吐温80作为分散剂是形成稳定乳化体系的必要因素,且油的比例须随甾醇投料质量浓度的增加而增加。在油水乳化体系中,细胞均匀分散,生物量增加,植物甾醇投料浓度和转化效率均得到提高;植物甾醇投料质量浓度可达20 g/L,9 OH AD摩尔得率达到64.06%,产率为1.28 g/(L·d)。转化终止后通过离心进行相分离,可以去除大部分存在于油相中的副产物,使产物纯度从66%提高到90%。
碳基固体酸催化酯交换反应合成长碳链脂肪酸酯
熊骏威, 杨晓霞, 蔡良珍
2014, (4) :438-443.
摘要:
在常压、氮气气氛条件下,以糠醛和羟乙基磺酸为原料,通过加热反应制备了一种磺酸化碳基固体酸催化剂并对其进行了表征。用该碳基固体酸催化月桂酸甲酯和正丁醇的酯交换反应,考察了催化酯交换反应的最优条件。实验结果表明:反应温度120 ℃、反应时间12 h、催化剂用量0.02 g/mmol为最佳反应条件,在此酯交换反应条件下月桂酸甲酯的转化率达到95.1%,并合成了一系列长碳链脂肪酸酯,收率良好。催化剂重复使用10次,其催化活性基本不降低。
大鼠口服灌胃腰痛宁粉的药物代谢动力学
何婉瑛, 张立国, 倪力军
2014, (4) :444-448.
摘要:
采用高效液相色谱(HPLC)技术检测大鼠血浆中马钱子碱和士的宁的血药浓度,并研究了大鼠口服灌胃腰痛宁粉悬浊液后的药物代谢动力学行为。结果显示:不同质控浓度马钱子碱和士的宁的回收率均高于60%,日内及日间精密度相对标准偏差(RSD)均低于15%,稳定性及线性关系良好,满足生物样品定量分析要求;大鼠单剂量(800 mg/kg)灌胃给予(intragastric administration)腰痛宁后,马钱子碱和士的宁的代谢均符合二室开放模型;与士的宁相比,马钱子碱吸收较慢,消除较快,生物利用度较低。本法简便快捷、专属性强、结果准确,适于腰痛宁的药物代谢动力学行为研究。
基于约束骨干粒子群算法的化工过程动态多目标优化
王珊珊, 杜文莉, 陈旭, 徐斌, 钱锋
2014, (4) :449-457.
摘要:
大多数化工过程是动态过程,需同时优化多个目标,从而带来复杂的约束多目标动态优化问题。因此提出了一种动态约束多目标骨干粒子群算法,即采用一种新型约束处理方法,结合Pareto支配和ε约束支配技术的双档集机制;针对约束优化问题寻优难度更大,更易陷入局部最优的特点,采用局部搜索和混合变异策略,并自适应调整搜索步长,提高算法的探索和开发能力;采用分段线性函数参数化方法,构建一种动态约束多目标粒优化算法,并将其用于解决间歇反应器的动态多目标优化问题。测试实验表明:与NSGA II和自适应差分进化算法(SADE εCD)比较,该算法具有更优秀的收敛性与分布性;应用到化工过程多目标动态优化问题实例进行比较表明,多目标骨干粒子群算法在约束多目标动态优化问题的求解中表现出更好的应用前景。
多杂质氢气分配网络优化
邓春, 李伟, 潘怀民, 冯霄
2014, (4) :458-464.
摘要:
利用三角图示法确定具有多杂质约束的氢气分配网络的目标值并提出相应的网络设计步骤。引入了层次分析法,用以确定具有多杂质约束条件下氢源的选用次序和氢阱的匹配次序。案例分析中,首先调整浓度数据的数量级,无因次化并重新归一化,进而可以在三角图中合理表征源的存在域、阱的可行域;然后进行源阱的匹配,可以确定出可行解域,从而获得氢源氢阱的匹配网络,同时考虑压缩机的配置,可确定最终优化的氢气分配网络。经过优化之后,氢公用工程用量由17.079×103 Nm3/h减少为14.125×103 Nm3/h,节氢率达到17.29%。案例分析结果验证了该方法的可行性。
一种无参考监控视频图像清晰度评价方法
邱铭杰, 常青
2014, (4) :465-468.
摘要:
监控视频调焦时容易出现镜头离焦,导致输出图像模糊。为了降低人工检测成本,提出了一种基于结构相似度的无参考图像清晰度评价算法,用于评价监控安防设备视频图像的清晰度。在无参考的情况下,首先利用Sobel算子和高斯滤波器对待评价图像构造参考图,在此基础上计算分块后的图像结构相似度SSIM,为了更好地与人眼习惯吻合,利用权值加成各子块SSIM值,最后根据计算值评价图像的清晰度。实验结果表明:本文方法对图像模糊敏感度高,检测准确性优于传统检测方法,可以应用于实时的监控视频图像诊断。
优化的动态平均权重算法及其在色谱信号处理中的应用
吴慧文, 李钰, 林兆培
2014, (4) :469-473.
摘要:
在液相色谱检测系统中,通常将朗伯 比尔定律计算得到的吸光度进行数模转换,再将转换结果以模拟信号的方式送入工作站进行分析。由于色谱信号大部分是直流信号,只有在出峰时信号频带才处于低频状态,导致基于动态平均权重算法(DWA)的多位量化调制器带入额外的谐波噪声,直接影响色谱信号的性能。本文提出了一种优化的DWA算法,可以更好地抑制谐波噪声,提高DAC性能。与常规DWA算法不同的是,本文算法加入了条件选择模块,通过控制每个选择周期的初始指针值,避免了谐波噪声的带入。仿真结果表明,该算法明显抑制了谐波噪声,有效提高了直流特性,从而更有利于对色谱信号进行处理。
小波核极限学习机及其在醋酸精馏软测量建模中的应用
潘红芳, 刘爱伦
2014, (4) :474-480.
摘要:
传统的机器学习算法一般通过迭代进行参数寻优,导致学习速度慢,且容易陷入局部最小值。针对这个问题,提出了一种基于小波核函数的极限学习机(KEML)的软测量建模方法,将支持向量机(SVM)中核函数的思想运用到极限学习机(EML)中,避免了SVM训练速度慢以及ELM算法不稳定的缺点。将KEML算法运用于醋酸精馏的软测量建模问题中,仿真实验结果验证了该算法的学习速度是SVM的92倍,且算法的精度以及模型的泛化能力都有所提高。
基于WIA-PA的无线温度变送器设计
崔晨, 顾幸生
2014, (4) :480-486.
摘要:
为满足工业应用低成本、易扩展应用范畴等特殊需求,运用我国自主知识产权无线WIA网络,基于无线模块设计了一种全输入无线温度变送器。该变送器根据传感器类型用模拟开关选择测温电路,设计Pt100作为热电偶的冷端温度补偿,并且通过对模数转换单元、电源电路和接口等硬件设计,对主程序、通信和模数采集程序的软件设计,实现了温度数据的无线传输。该变送器支持Modbus协议传输,测试结果表明该变送器通信稳定、功耗较低,符合产品设计要求。
一类热传导分布参数系统的边界控制
魏萍, 丁卯, 左信, 罗雄麟
2014, (4) :487-492.
摘要:
利用微分方程对称以及其与无穷小生成元的关系,针对几种不同控制目标要求的一类热传导分布参数系统,研究了边界控制问题,设计出不同的边界控制律,分别实现了定点等速升温控制、定点稳态温度控制、边界稳态温度控制。对不同控制目标设计的控制律均进行了仿真验证,结果表明了控制条件的有效性。
乙苯/苯乙烯生产过程的优化运行研究
张彬, 杨为民, 刘文杰, 缪长喜, 杨卫胜, 钱锋
2014, (4) :493-499.
摘要:
针对乙苯/苯乙烯实际生产装置,分别建立了烷基化、烷基转移、乙苯精馏、乙苯脱氢、苯乙烯精馏生产过程的机理模型,该机理模型与实际生产过程误差范围在2%左右。以该模型为基础进行系统优化操作设计,生产装置实际运行结果表明:基于该优化操作系统,可有效降低装置的能耗,为其他乙苯/苯乙烯装置的优化运行奠定了基础。
基于D-S证据理论的电厂工业控制系统信息安全风险评估
林云威, 陈冬青, 彭勇, 王华忠
2014, (4) :500-505.
摘要:
针对工业控制系统日益严峻的信息安全问题,结合工业控制系统信息安全的特点,提出了一种结合D S证据理论和层次分析法的工业控制系统信息安全风险评估方法。首先建立风险评估层次结构,并量化专家的语言评价;然后采用D S证据理论对评估结果进行合成来降低主观因素的影响;最后利用各安全威胁概率的置信区间进行重要性排序,并提出了相关信息安全防护对策。对火电厂工业控制系统的应用结果表明,该方法能够量化各安全威胁的影响,能有效处理工业控制系统信息安全风险评估过程中的不确定性问题。
一种新的间歇过程故障检测方法
王静, 侍洪波
2014, (4) :506-510.
摘要:
针对间歇过程的多阶段问题,提出了一种新的划分阶段策略,可以将多阶段的数据进行准确的聚类,得到精确的阶段数目,避免陷入局部最优,提高了建模精度和故障检测准确度。首先采用不同展开方法相结合的方式对三维的间歇过程数据进行处理,消除了数据预估问题;其次结合图划分准则利用谱聚类方法将处理后的数据进行准确的阶段划分,并运用PCA建模方法分别对每一类进行建模;最后通过合适的模型对数据进行在线监控。通过青霉素仿真过程验证了本文方法的有效性。
一种改进的JXTA路由策略算法
朱尚明, 江昊
2014, (4) :511-514.
摘要:
在网络节点数量不断增加的情况下,JXTA基于洪泛的路由策略会使得网络中出现很多冗余的数据包,致使网络拥塞、路由效率低下,难以适应复杂的网络环境。结合蚁群算法和随机游走算法提出了一种动态路由算法,该算法对路由解析请求信息的转发规则做出改变,减少路由解析请求信息的转发数量,从而对JXTA的路由策略进行改进。利用Peersim网络模拟器进行了网络仿真实验,实验结果表明改进的路由算法可以明显减少冗余数据包的数量,有效提高了JXTA网络的路由效率。
颗粒入口条件对HVAF流场中颗粒轨迹的影响
李海荣, 王建文
2014, (4) :515-519.
摘要:
运用计算流体力学对超音速空气火焰喷涂(HVAF)喷枪流场进行模拟,根据模拟结果选择恰当的送粉位置,并研究了入射角度(θ)、WC 10Co4Cr颗粒入射质量流量(M)、颗粒直径(D)、入射速度(v)对颗粒轨迹的影响。研究发现:送粉位置有两个选择点,即分别距离喷嘴5倍于喷嘴直径处和20倍于喷嘴直径处;入射角为30°~50°时颗粒飞行轨迹最佳,而入射角为10°和70°时均出现部分颗粒撞击壁面的情况;当质量流量为1 g/s时,粒子在流场中的轨迹最佳;颗粒直径在50 μm左右时粒子飞行的轨迹最好; 当入射速度达到30 m/s左右时,颗粒的飞行轨迹最佳;而入射速度超过35 m/s后,会出现严重的颗粒相互撞击的现象。
基于支持向量机的轮胎标识点颜色识别
王勇, 郭慧
2014, (4) :520-523.
摘要:
针对人工识别汽车轮胎标识点颜色效率低、误差大的问题,研究了一种基于支持向量机的轮胎标识点颜色识别方法,利用PLC 工业相机图像采集系统获取轮胎标识点图像信息,对获取的标识点图像进行图像降噪、标识点分割、颜色特征向量提取等处理,将提取的轮胎标识点颜色特征向量输入到支持向量机颜色分类器中进行颜色识别。实验结果表明,该方法能够有效地识别出轮胎标识点颜色信息。
雷诺时均模拟的两种转捩模型比较
杨金龙, 赖焕新
2014, (4) :524-532.
摘要:
对两种基于RANS方程的转捩模型进行分析讨论,这两个模型都只需采用局部变量计算,其中SST γ Reθ t模型基于实验经验公式,层流动能模型基于转捩现象。两个模型都被耦合到RANS低雷诺数湍流模型中,并通过不同工况下T3系列平板的数值计算对模型进行评估。结果表明转捩模型较原湍流模型需要消耗更多计算资源;相对层流动能模型,SST γ Reθ t模型对y+更为敏感,在无压力平板算例中两个模型能够较为准确地预测转捩,只有在湍流度增大时,SST γ Reθ t模型预测的精度才会下降;在有压力梯度情况下,两个模型预测转捩起始点都较实验值延后,当来流雷诺数较大时层流动能模型预测的转捩长度较实验值偏小;从平板上不同位置(层流区、转捩区和湍流区)湍动能的分布情况能够看出SST γ Reθ t模型只是在数值上模拟转捩过程,并不考虑转捩内在规律,层流动能模型预测结果与实验值较为吻合。
热镀锌锌锅的电磁-流体耦合计算
朱路, 唐成龙, 赖焕新
2014, (4) :533-538.
摘要:
在锌锅的流动及传热状态的数值模拟中,感应加热器边界条件的处理是计算的关键和难点。以某连续热镀锌锌锅作为研究对象,采用ANSYS软件的电磁场模块,计算得到锌锅加热器中洛仑兹力及焦耳热的分布,并将其作为加热器区域流场计算时动量及能量的源项,从而实现了对加热器中电磁场和流场耦合的锌锅全场计算。与前人给定热流密度的处理方法相比较,本文方法更真实地逼近了实际物理模型与过程。计算结果表明,熔沟中的锌液在洛仑兹力作用下呈螺旋状地由中心熔沟向两侧熔沟流动,加热器出口截面上的最大速度约为0.77 m/s,大部分区域中的速度均大于0.3 m/s,计算结果与文献中实际锌锅运行时的数据吻合良好,表明了本文方法的正确性和有效性。
滑动面微观球面纹理对滑动轴承性能的影响
江鸳鹓, 马方波, 刘盼, 安琦
2014, (4) :539-544.
摘要:
根据现有加工手段,选择具有球面纹理的滑动轴承为研究对象,构建了能够对具有规则球面纹理表面的滑动轴承进行数值模拟的计算模型,运用Matlab软件编程,系统研究了球面纹理对滑动轴承的性能影响规律,以及球面纹理几何尺寸变化对滑动轴承性能的影响,得出了具体的规律性的影响曲线,并对这些曲线进行了分析。