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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ

2010年36卷2期

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ECT研究浅层鼓泡塔中的气含率行为
蔡清白, 沈雪松, 沈春银, 戴干策
2010, (2) :157-164.
摘要:
在内径0.14 m的浅层鼓泡塔内采用电容层析成像技术(ECT)研究了孔口气速和孔径大小对鼓泡塔气含率行为的影响。实验选用空气-去离子水体系,在轴向高度4.75、17.75 cm处同时测定气含率曲线,孔口气速范围为4~186 m/s。以单管为气体分布器,开孔率和孔径范围分别为0.14%~1.31%和5.3~16.0 mm。实验结果表明:气含率随气速的增大而增大; 当孔径d0=10.5 mm,孔口气速 大于19 m/s时,气含率曲线斜率发生变化,一定程度上表明此时的流型由鼓泡流开始向射流转变;在相同孔口气速下,气含率随孔径的增大而增大,且能谱图主频大小和谱宽也随孔径的增大而增大;得到了鼓泡过程中流型转变孔口气速uN,trans,发现uN,trans随孔径增大而减小,并对比文献认为对于空气-水体系,d0=10 mm可能是区分大小孔径的合理标准。
鼓泡塔中液相 混合时间的影响因素
马跃龙, 黄娟, 沈春银, 戴干策
2010, (2) :165-172.
摘要:
分别以自来水、醋酸去离子水溶液(醋酸质量分数分别为1%、5%和10%) 为液相,空气为气相,在直径分别为200 mm 和400 mm的鼓泡塔内,采用4种气体分布器 (单管、四管、分布板和微孔板),考察当 表观气速Ug为0.006~0.250 m/s,鼓泡塔高径比 H/D为0.8~7.0时,鼓泡塔有无内构件条件下 的液相混合时间。结果表明:对于空气-水体系, 当表观气速较低时,增加表观气速,液相混合时间明显缩短,表观气速对混合时间的影响逐渐消失,混合时间随鼓泡塔高径比的增加而迅速增加;当以醋酸水溶液为液相时,在特定表观气速(0.10 m/s)下,体系呈现出发泡性质, tm-Ug曲线出现“跳跃点”,该点处液相混合时间为相同条件下自来水体系的2~3倍;高于或低于此特定表观气速,两种体系混合时间的差别较小。即在不发泡条件下,液体离子强度、表面张力对气液相混合不足以产生显著影响。增加导流筒可以使液相混合时间延长。引入横向换热管后,混合间延长,且表观气速的影响范围变大,表观气速对混合时间的影响不是单调关系,存在极值点。
CFD研究短导流筒对鼓泡塔流体动力学的影响
李光, 杨晓钢, 戴干策
2010, (2) :173-179.
摘要:
采用双流体模型及k-ε湍流模型模拟研究了短导流筒内构件对鼓泡塔流体力学性能的影响。共模拟了4种鼓泡塔,即简单鼓泡塔和3种安装有导流筒的鼓泡塔,塔径D均为190 mm,导流筒离底距离分别为0.5D、1.0D、1.5D,导流筒直径为0.7D,长度为1.0D。结果表明,简单鼓泡塔模拟结果与文献实验值吻合较好;安装导流筒后,导流筒下游气含率和轴向液相速度径向分布更为均匀,并且在不降低整体气含率的情况下,显著提高了鼓泡塔底部的液相轴向脉动速度,将有利于三相鼓泡塔内的固体颗粒悬浮。
甲醇制烯烃(MTO)多段间接换热式绝热固定床反应器的数学模拟
胡浩, 应卫勇, 房鼎业
2010, (2) :180-186.
摘要:
在建立了一维拟均相数学模型的基础上,对甲醇制烯烃(MTO)多段间接换热式绝热固定床反应器进行了数学模拟。以3×105 t/a乙烯为产量指标,计算得到所需的催化床层体积和催化剂装填量,分析了各段绝热反应器内轴向温度和各组分浓度的分布情况,并对换热段进行了热量衡算。
电磁场作用下的镁电解槽流场分析
孙泽, 路贵民, 李冰, 宋兴福, 于建国
2010, (2) :187-191.
摘要:
镁电解槽流场的分布和优化是镁电解槽大型化的关键问题。以计算流体力学(CFD)为手段,研究了在电磁场作用下的镁电解槽流场分布,得到了120 kA镁电解槽内部流场的分布。电解质主循环是由电解室到集镁室,它将在电解室生成的液态镁输送到集镁室进行收集;在后墙附近存在有副循环,其对后墙和阳极有冲刷作用,会造成后墙和阳极的损坏。分析了电解槽内各种电解质循环对液态镁的输送效果,认为在电解槽中线处平行于电极表面的电解质输运循环是最优循环;同时在后墙处,阴极顶部存在有垂直于电极表面的有害循环,并计算得到电解槽中最大的速度出现在电解室内的隔墙表面处,最大值为0.164 m/s。
天然气非催化部分氧化反应机理模拟
周新文, 陈彩霞, 王辅臣
2010, (2) :192-197.
摘要:
应用甲烷-乙烷-丙烷混合气氧化试验数据和Chemkin II程序,评估了3种动力学机理模型(GRI-3.0模型,Konnov-0.5模型和Petersen-C5模型)对高压中温条件下甲烷着火延迟时间的预测能力。研究发现用GRI-3.0模型预测的着火延迟时间与试验结果一致性最好,适合模拟高温高压条件下天然气非催化部分氧化反应过程。
利用X射线衍射仪(XRD)分析高温煤灰熔融机理
汤永新, 芦涛, 丰芸, 魏雅娟, 李寒旭
2010, (2) :198-202.
摘要:
选择3种不同灰熔融温度的煤,在弱还原性气氛下,利用XRD考察不同加热温度下煤灰熔融过程中的矿物演变过程,并对煤灰的熔融机理进行探讨。结果表明:3种煤中的晶体矿物主要有高岭石、石英、方解石、石膏和黄铁矿等,煤中高岭石和石英的含量与煤灰熔融温度成正相关影响。煤中方解石、黄铁矿和石膏含量与煤灰熔融温度成负相关影响。815 ℃煤灰中晶体矿物主要为石英、硬石膏和赤铁矿等。随着加热温度的升高,煤灰中石英、硬石膏等结晶矿物含量逐渐减少,生成新的矿物。莫来石的生成是导致煤灰熔融温度高的主要原因。低灰熔融煤灰在加热过程中,1 100 ℃时少量铁钙辉石的生成起到了降低煤灰熔融的作用。
HIV-TATm-Survivin (T34A)高表达大肠杆菌BL21(DE3)菌株的自适应进化筛选及其特性
姚雪凌, 王恒伟, 王玮, 王风清, 魏东芝
2010, (2) :203-210.
摘要:
表达蛋白HIV-TATm-Survivin (T34A)的重组大肠杆菌BL21(DE3)在长时间保存后其表达水平明显下降,发酵罐放大难以顺利进行。利用该蛋白的本底表达对宿主菌产生的生长压力进行了实验室自适应进化工作,得到携带相同质粒但表达水平呈两极分化的两类菌株HTS1和HTS2。摇瓶培养时,HTS1菌株生长较迅速,但重组蛋白几乎无表达;HTS2生长较缓慢,却可以高效积累重组蛋白。因此HTS1菌株的出现,可能是原始菌株长时间保存后蛋白表达能力下降的原因之一。另外,HTS2菌株应用上的优势,外源添加高达300 mmol/L的乙酸钠对HIV-TATm-Survivin (T34A)的表达水平没有较明显负的影响,4 L和30 L发酵罐表达验证了摇瓶培养的结果。
紫球藻多糖的降解及其体外抗氧化活性
孙利芹, 王长海, 石全见, 陈翠兰, 王凌
2010, (2) :211-221.
摘要:
采用过氧化氢辅助超声波降解法制备低相对分子质量紫球藻(Porphyridium cruentum)多糖,测定降解后寡糖对3种自由基的清除能力,考察相对分子质量对多糖抗氧化活性的影响。结果显示:多糖的降解率随过氧化氢的体积分数(φH2O2)、超声时间和反应温度的增加而增加;相对分子质量随三者的增加而降低,当φH2O2、超声时间和反应温度分别为8%、6 h和70 ℃时趋于稳定,分别获得了平均分子量为203.6、606.6和730.2 ku的寡糖。抗氧化实验表明:相对分子质量小的多糖对自由基有明显的清除作用,相对分子质量对其抗氧化活性有显著影响,相对分子质量为203.6 ku的寡糖活性最好。
乙醇调控合成MgO复合硅基纳米空心球
范玉冰, 荆长勇, 马燕辉, 胡军, 刘洪来
2010, (2) :216-221.
摘要:
以Gemini表面活性剂GEM16-6-16为模板剂,乙醇为调控剂,采用共聚或浸渍方法,合成了MgO-SiO2复合材料。分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法对该复合材料进行了表征,结果表明:该材料为粒径600~700 nm的纳米空心球,部分MgO晶体在空心球体表面生长。通过研究GEM16-6-16在乙醇水溶液中的结构特征,探讨了以其为模板剂合成空心球结构的机理
有机电解液对双电层电容器性能影响
成果, 孙刚伟, 宋文华, 詹亮, 凌立成
2010, (2) :222-227.
摘要:
采用石油焦基高比表面积活性炭作为电极材料,分别以1 mol/L Et4NBF4/PC(四乙基铵四氟硼酸盐/碳酸丙烯酯), Et4NBF4/AN(四乙基铵四氟硼酸盐/乙腈), Bu4NBF4/PC(四丁基铵四氟硼酸盐/碳酸丙烯酯)和Et4NBF4/AN(四丁基铵四氟硼酸盐/乙腈)作为电解液,组装成有机体系双电层电容器。采用恒流充放电、循环伏安及交流阻抗等电化学手段对各电解液体系下的电化学行为进行了对比。实验结果表明:对于高微孔比率的电极材料,由于Et4N+(四乙基铵离子)的溶剂化离子半径小于Et4N+ (四丁基铵离子)的溶剂化离子半径,因此,Et4NBF4体系下的电荷存储密度和有效表面利用率更高,电容性能优于Bu4NBF4。此外,虽然PC体系的比容量略高于AN体系,但由于PC的电导率低于AN,致使其功率特性不如AN 体系下的好。AN体系相比于PC体系具有更小的电荷传递阻抗和扩散阻抗,电容的频率响应性能要优于PC 体系,更适宜在大功率场合下应用。
肝素化聚氨酯作为药物洗脱支架涂层材料
龚飞荣, 赵燕超, 戎宗明, 程树军, 杲云
2010, (2) :228-233.
摘要:
以聚碳酸酯二元醇 (PCDL)为软段,4, 4′-二苯基亚甲基二异氰酸酯 (MDI)为硬段,二羟甲基丙酸(bis-MPA)为扩链剂合成了侧链含羧基的聚碳酸酯型聚氨酯。聚氨酯表面经1-乙基(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDAC)活化后接枝肝素分子,得到肝素化聚氨酯材料。经测定,材料表面肝素接枝量达到1.92 μg/cm2,聚合物亲水性明显提高,体外蛋白质黏附实验显示肝素化聚氨酯抑制蛋白质吸附的能力较肝素化之前明显提高。动物实验表明肝素化聚氨酯作为支架涂层材料对血管壁的炎性刺激明显低于未肝素化材料,有望成为一种理想的冠状动脉支架涂层材料。
可降解小麦麸质蛋白材料交联反应过程
王雪红, 潘泳康, 王庆海, 袁荞龙
2010, (2) :234-238.
摘要:
将小麦麸质蛋白原粉预压为圆片,采用无转子硫化仪研究其交联过程,并用拉曼光谱对小麦麸质蛋白中的双硫键进行表征。借鉴橡胶硫化机理,研究了模压温度、圆片厚度、硫化温度对小麦麸质蛋白交联过程的影响。研究结果表明:模压温度、圆片厚度对交联速度的影响不大,但反应活化能却随预压温度的升高而增大;随着硫化温度的升高,硫化平坦期缩短,交联反应速率常数增大。
3,4-二氧-羟甲基-乙基噻吩的合成
王燕红, 张磊, 沈永嘉
2010, (2) :239-243.
摘要:
3,4-二羟基噻吩-2,5-二羧酸甲酯在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/三乙胺的体系中与环氧溴丙烷反应可生成3,4-二氧-羟甲基-乙基噻吩-2,5-二羧酸甲酯,后者在碱性水介质中经水解反应生成3,4-二氧-羟甲基-乙基噻吩-2,5-二羧酸,其在三乙醇胺中经高温脱羧生成3,4-二氧-羟甲基-乙基噻吩,产物是3,4-二氧-羟甲基-乙基噻吩与3,4-二氧-羟丙基噻吩的二元混合物,两者的质量比是6∶1。
酸洗氧化铁及铁氧体的穆斯堡尔谱研究
于成峰, 高晋生, 李玉光, 蒋冬梅
2010, (2) :244-247.
摘要:
用扫描电镜和激光粒度分析仪对酸再生法制备的氧化铁粉样品进行了微观结构和粒度分析;并用穆斯堡尔谱(Mossbauer)仪对酸再生氧化铁及锰锌铁氧体样品在室温下的超精细场变化进行了研究。结果显示作为对照的进口酸洗氧化铁具有比较均匀的小颗粒分布;而进口、国产样品的穆斯堡尔谱的四极分裂都较小,表明酸洗氧化铁粉铁周围的电场对称性较好。穆斯堡尔谱图及参数表明:相比于主要原料氧化铁,锰锌铁氧体中的磁性相Fe周围的配位环境已相应改变。随锌含量的增加,二线谱的比例显著增加;当锰含量比例较低时,锰锌的加入更倾向于形成尖晶石结构的铁氧体。
一种基于Petri网的面向方面的用例建模方法
孙晓星, 虞慧群, 范贵生
2010, (2) :248-254.
摘要:
对传统的用例建模方法进行扩展,并针对用例描述的文本语言中经常出现的二义性、冲突以及遗漏信息的问题,提出一种基于Petri网的面向方面的用例建模方法。构建了从面向方面用例模型到面向方面Petri网模型的映射规则,引入面向方面的形式化的建模与分析技术,并利用时态逻辑检验织入时机的正确性。最后给出实例和分析,验证了该方法的有效性。
基于聚类分析的网络流量高斯混合模型
程华, 房一泉
2010, (2) :255-260.
摘要:
基于聚类算法对数据对象多个属性综合聚类的特点,研究网络流量的GMM模型及其在数据流尺度上的Lognormal分布。用EM算法研究了具有交互特征的网络流量的分类;通过与K-means算法比较,讨论了EM算法在流量聚类中的适用性;通过平衡和不平衡流量的聚类分析,研究了不同类型流量GMM建模的有效性。研究流量的幂律关系及其在不同尺度间的传递性,用户行为和应用程序特征通过传输层控制协议分解传递到IP层后,在数据包尺度上表现出分形和自相似性,在数据流尺度上表现出Log- normal分布。
基于融合反馈式粒子滤波器的多目标跟踪算法
付钿, 牛玉刚
2010, (2) :261-266.
摘要:
针对足球视频中多球员跟踪问题,提出一种基于融合反馈式粒子滤波的多目标跟踪算法。该算法将球员状态的检测信息与球员的动力学模型结合,设计粒子滤波算法的建议分布,使其能融合最新的观测数据,并由此对下一帧球员可能的状态进行抽样,然后计算各抽样与参考模板间的相似度,最终通过估计球员状态来达到跟踪目的。仿真实验结果表明:本文提出的跟踪算法能较好地解决不同球员间的遮挡问题,实现多名球员的跟踪,具有较好的实时性和鲁棒性。
改进的混沌粒子群优化算法
刘玲, 钟伟民, 钱锋
2010, (2) :267-272.
摘要:
针对传统的简单粒子群算法(SPSO)早熟、易陷入局部最优的缺陷,提出了一种改进的混沌粒子群优化算法(CPSO)。该算法根据混沌算法遍历性的特点,选择合适的混沌映射提取SPSO初始种群,使粒子均匀分布在解空间。当SPSO陷入早熟时,CPSO在最优解周围的区域内进行混沌搜索,取代原来种群中的部分粒子,带领种群跳出局部最优。对7个标准测试函数的寻优测试表明:CPSO算法在寻优精度、速度、稳定性等方面均优于SPSO。
基于ICA和相似因数的间歇过程故障诊断
王丽, 侍洪波
2010, (2) :273-278.
摘要:
时钟低摆幅三值双边沿低功耗触发器的设计
曾小旁, 汪鹏君
2010, (2) :279-283.
摘要:
通过对各类多值触发器的研究,提出了一种反馈保持型时钟低摆幅三值双边沿低功耗新型触发器(Feedback Keeper Low-swing Clock Ternary Low-Power Double-Edge-Triggered FlipFlop, FK-LSCTLPDFF)设计方案。该方案利用反馈保持避免电路因输入信号瞬间毛刺引起的错误翻转,利用时钟信号双边沿跳变敏感抑制冗余跳变,利用时钟低摆幅降低三值触发器功耗。该电路与三值单边沿触发器相比,在保持相同数据吞吐量的条件下,可使时钟信号的频率减半,从而降低整个电路的系统功耗。通过PSPCIE模拟,验证了所设计电路具有正确逻辑功能,低功耗特性明显。
中立性存在的基因表达式硬件演化算法
陶砚蕴, 林家骏, 徐萃华
2010, (2) :284-289.
摘要:
针对硬件演化的快速收敛需求和中立存在对硬件演化的作用,提出了有向图基因表达式(GGEP)硬件演化算法。GGEP结合了基因表达式与有向图结构,是一种适用于电路演化的遗传编程方法。GGEP具有天然的中立性存在,使用适应度关联距离(fdc)对比中立存在和不存在时硬件演化的难度。电路演化实验验证了GGEP算法的有效性以及中立性存在的积极作用。实验结果表明:与其他演化算法比较,GGEP的成功率最高,二位乘法器的平均演化代数要少4~20倍;相同的算法复杂度下,中立性存在比不存在时,组合逻辑电路收敛速率提高近1倍,二位乘法器的成功率提高20%~30%。
基于多分类器的牌照字符识别算法
侯海滨, 沈希忠, 孙林
2010, (2) :290-294.
摘要:
通过对牌照特征及已有识别算法进行分析,提出了基于多分类器模板匹配与支持向量机相结合的牌照字符识别算法。首先利用模板匹配进行粗分类,将多类问题转化成两类问题,再利用支持向量机进行精确分类。在模板匹配环节,使用灰度分布标准化,增加字符与模板的相似度。在Virtual Studio环境下进行测试,结果表明:与单一分类器相比较,该方法的识别精度与识别速度都有了很大的提高。
一种新的数据二阶特征估计算法及其在数据校正中的应用
高林, 顾幸生, 刘喜梅, 陈晶
2010, (2) :295-299.
摘要:
在许多数据分析,尤其是数据校正过程中,需要知道数据的二阶特征。现行的二阶特征算法通常是对方差的估计,算法存在共同的局限性,即假定样本中不含有显著误差,并且服从正态分布。这种假定在许多实际情况中是不能满足的,从而使算法的应用受到了限制。针对常用算法的局限性,本文提出了一种新的数据二阶特征估计算法。该算法基于序列的关联性理论,通过对信号或然误差的实时估计实现对数据等效二阶特征的估计。理论分析和仿真实例验证了新算法的有效性。
K聚类加权最小二乘支持向量机在分类中的应用
许贺楠, 添玉, 黄道
2010, (2) :300-304.
摘要:
数据分类作为模式识别、故障诊断技术的基础,在实际应用中常常由于系统的非线性、噪声性以及样本的不平衡采集,使得常规的分类算法存在一定的局限性。将最小二乘加权支持向量机用于分类问题,利用K聚类算法分析样本间内在关系从而确定权值系数,可以很好地减小噪声影响,补偿不同类样本数目上的不平衡,减少训练时间,提高分类正确率。通过一个图像识别过程中多类别分类实例,证明了算法在分类问题中的有效性。该方法可以成为现有方法的有效补充分析工具。
圆柱滚子结构参数对链式轴承-子系统振动性能的影响
吴昊, 桑胜举, 王建文, 安琦
2010, (2) :305-310.
摘要:
提出了一种能更精确计算圆柱滚子轴承刚度和阻尼的新模型,并利用该模型建立了链式转子系统的振动模型,利用Riccati传递矩阵法编制了临界转速和不平衡响应的计算程序。通过选择算例研究了滚子结构参数对链式轴承转子系统振动性能的影响。发现滚子个数、长度和直径的变化会引起转子临界转速、不平衡响应的变化,得出了一系列变化规律曲线,为进一步研究滚动轴承转子系统的性能提供了依据。
拟人全臂假手逆向建模及运动模拟
刘小羊, 林大钧, 吴志庭, 郑鹏飞
2010, (2) :311-316.
摘要:
应用三维造型软件CATIA对人体手臂点云进行逆向造型,满足了上假肢外观美容的要求。同时对建立的拟人全臂假手进行运动分析及运动控制算法研究,在CATIA/DMU Kinematics模块下进行运动模拟,为上假肢的运动方案和运动轨迹设计奠定基础。