天津大学学报杂志 统计源期刊

天津大学学报 2012年第03期杂志 文档列表

天津大学学报杂志主编特邀——河流泥沙运动理论

推移质低输沙率191-195

摘要：针对泥沙运动统计理论建立的推移质低输沙率公式进行了系统的描述，讨论了以拖曳力和平均流速为主要参数的两类推移质输沙率公式．指出了两类公式存在的问题．在揭示推移质输沙机理的基础上，提出影响输沙率大小的主要因素是泥沙输移的强度效应和速度效应．尽管各类输沙率公式都可以归结为这两个因素的共同作用，但只有考虑泥沙运动的随机因素才能正确概括泥沙起动时的低输沙率过程，才能明确起动时低输沙率的物理机理．

泥沙颗粒跃移运动机理196-201

摘要：水流中泥沙颗粒的跳跃运动是推移质运动的重要形式，根据泥沙颗粒运动过程的受力分析，建立了忽略颗粒旋转和紊动影响的泥沙颗粒跃移运动模型，并采用数值计算方法，求解了跃移运动方程，得到了跃移运动参数（跃移长度、跃移高度、跃移速度）的统计特性，所得结论与实验资料吻合较好；通过对数值计算结果回归分析，得到了跃移运动参数以及输沙率的数学表达式，对于了解推移质运动机理有重要的意义．

山区河流河床结构对推移质输沙率的影响202-208

摘要：河床结构是山区河流河床在洪水过程中达到较强阻力及较高河床稳定性时床面大颗粒的组合，对山区河流的推移质输沙起重要影响．引入河床结构强度S对山区河流河床结构进行定量化研究，使用河床结构测量设备对河床强度进行测量，采用类似于坑测法的子母双槽进行推移质输沙率实测，对云南小江流域的15条主要支流河床结构及推移质输沙进行野外实测，发现推移质输沙强度至少受单宽水流能量与河床结构发育程度共同影响，在同等级水流能量条件下，河床结构的发育程度越高的河流（或河段）其推移质输沙强度越小，河床强度值越小的河流（或河段）推移质输沙强度越大．单宽水流能量小于50kg／（m·S）、河床结构强度大于0.35时，推移质输沙率接近零．

斜坡上非均匀沙分组起动流速209-214

摘要：在经典力学的基础上，以某一概率为定量标准，根据斜坡上泥沙的受力状态，采用滚动模式进行理论推导，考虑了作用流速和颗粒位置的随机性、非均匀沙不同粒径之间的相互作用及不同倾角的影响，推导了斜坡上非均匀沙分组起动流速公式，通过实测资料验证表明，计算值与实测值符合较好．

天津大学学报杂志电气与自动化工程

基于三维模型的改进正则化ERT成像算法215-220

摘要：电阻层析成像（ERT）通过对被测场边界注入电流，测量被测场电压变化，重建物场内电导率．针对ERT成像分辨率低，提出一种基于三维模型的改进Tikhonov迭代电阻成像算法．针对Tikhonov正则化参数选择问题，提出基于同伦映射的方法，并利用非线性函数Sigmoid调节正则化参数，以获得的图像灰度值作为Tikhonov迭代法的初始值进行迭代，重建敏感场图像．仿真及实验结果表明，该方法有效地改进了ERT图像质量．

文丘里高压湿气测量虚高特性数值模拟221-227

摘要：给出一种高压条件下文丘里湿气虚高的预测方法．该方法基于计算流体动力学离散相模型，对标准文丘里（直径比为0．55，口径15．24cm）虚高特性进行数值模拟．仿真流体介质为氮气和煤油，工作压力为2MPa、4MPa和6MPa，气相流量为400m3／h、600m3／11、800m3／h和1000m。／h，液相流量范围在0～65．11m2／h之间．数值模拟实验虚高预测结果与英国国家工程实验室高压实流实验数据进行比较，虚高预测值的最大相对误差为5．14％，平均相对误差小于2．8％．同时，将TJU-CFD仿真模型与Steven等7个经典模型的气相流量预测能力进行了比较，在3个压力下．仿真模型依次排序为第2、第4及第3位，最大相对误差小于7．5％，平均误差为2．5％．

基于排队论的CAN总线消息响应时间建模与分析228-235

摘要：CAN总线消息响应时间是评价CAN总线系统实时性高低的重要性能指标之一，与最糟糕v向应时间分析关注极端条件下响应时间计算不同，研究了均值意义下的响应时间建模与分析．在分析CAN总线CSMA／CD协议的基础上，建立了消息响应时间的非强占优先级的M／G／1排队模型．针对CAN总线独有的位填充机制，给出了相应的填充位概率分布函数，计算了均值意义下的消息响应时间．将其用于电动汽车的CAN总线消息响应时间均值计算，印证了响应时间的均值远小于最糟糕响应时间．上述结果从排队论角度对CAN总线系统进行了建模，所提供的模型和方法不仅可用于响应时间的计算和分析，也为CAN总线通信系统的设计与优化提供了理论指导．

基于CFD的双锥形孔板浮子流量计的优化236-241

摘要：孔板浮子流量计因其结构简单、加工方便，近年被广泛应用，但与锥管浮子流量计相比，线性度较差、压力损失较大，尤其是大口径孔板浮子流量计，这些问题尤为明显．文中提出了一种双锥形孔板浮子流量计结构，利用计算流体动力学方法确定了双锥形结构的优化参数，根据优化结果加工样机进行实流实验，得到了可参比的实验数据．实验结果表明，与常见的单锥形结构相比，DN100双锥形孔板浮子流量计的线性度提高了约50％，压力损失减小了8％左右，明显改善了孔板浮子流量计的性能，也验证了仿真结果的正确性．

天津大学学报杂志环境科学与工程

连续流催化臭氧氧化控制溴酸盐生成的效能242-246

摘要：考察了以滤后水为本底的连续流体系中，CeO2催化氧化抑制BrO3-副产物生成的效能．发现存在NOM的情况下，连续流O3／CeO2控制BrO3生成的优势仍很明显．分别考察了连续流运行状况下，不同的臭氧质量浓度、Br-质量浓度及接触氧化停留时间对O3／CeO2控制BrO3-生成量的影响．结果表明，在不同反应条件下，O3／CeO2都能明显控制BrO3-的生成．高臭氧投量（5mg／L）下，O3／CeO2氧化抑制BrO3-生成量的优势更明显，比单独臭氧氧化后的降低了73．8％．本实验所采用的Br-质量浓度范围（0～3mg／L）内，实际水体中Br-质量浓度的升高并不会减弱O3／CeO2抑制BrO3-生成量的优势．延长接触氧化的停留时间到9．8min会使得O3／CeO2抑制BrO3生成的效能更高，建议实际生产中采用10min左右的停留时间为宜．

投加粉末活性炭强化好氧颗粒污泥的稳定性247-253

摘要：好氧颗粒污泥系统稳定运行一段时间后，往往会发生颗粒污泥解体现象，系统内水力选择压与基质选择压之间的平衡失调，是导致颗粒污泥解体、系统失调的内在诱因．采用了投加粉末活性炭（PAC）强化好氧颗粒污泥稳定性的调控措施．结果发现，PAC的投加对污泥物理性状及微生物生长动力学方面影响明显：投加PAC可以强化系统内水力选择压，提高污泥的湿密度和强度，降低污泥生长速率和产率，调节污泥浓度和粒径大小，降低粒径分布分散化的趋势，避免因传质阻力引起的颗粒内部分裂，保证好氧颗粒污泥系统持久维持稳定．PAC的投加对污泥化学性状影响甚微：不管投加PAC污泥与否，在颗粒污泥形成过程中均伴随着胞外蛋白浓度的增加及污泥表面相对疏水性的上升．

天津大学学报杂志材料科学与工程

火焰喷熔涂层与焊接接头性能研究254-258

摘要：采用Ni60A合金粉末对Q235B钢十字焊接接头进行了喷熔修形处理．通过对涂层和焊缝的金相、扫描电镜、能谱等分析，研究了涂层与基体间的冶金结合情况，发现涂层组织致密、非金属夹杂物少、孔隙率低，与基体实现了良好的冶金结合．喷熔涂层本身的强度直接影响着十字焊接接头低周疲劳强度的大小．为此，通过有限元模拟和拉伸试验测定了涂层的抗开裂力值的大小．结果表明：当应力值为350MPa时涂层开裂，说明涂层自身强度较高．在应力比为0．1、平均应力为186MPa的情况下，喷熔接头的低周疲劳寿命均超过13000周次以上，并且断裂位置均在母材．

钇化合物对聚丙烯／空心玻璃微珠复合材料性能的影响259-262

摘要：采用化学沉积法以六水硝酸钇对空心玻璃微珠的表面进行改性，利用力学性能测试仪、流变仪、差热扫描量热仪、X射线衍射仪等设备评估了该稀土化合物对聚丙烯／空心玻璃微珠复合材料的力学强度、流变性能、结晶性能和晶型结构的影响．实验结果表明：硝酸钇能明显改善复合材料的界面相容性，随着改性液中六水硝酸钇浓度的增加，复合材料的力学强度呈现先增加后降低的趋势，最佳质量分数为0．5％；同时，当复合材料中空心玻璃微珠的填充量为20％时，与空心玻璃微珠未改性相比，改性后复合材料的拉仲强度、冲击强度和结晶温度分别提高了38．5％、33．8％和4．2℃；此外，该改性剂具有成核作用，可促进聚丙烯β型晶的形成．

单壁碳纳米管中受限水的热容及饱和含水量263-267

摘要：单壁碳纳米管纳米级的管径使其成为一种准一维的容器．用示差扫描量热的方法对受限于单壁碳纳米管中水的热容进行研究，结果显示，受限水的热容．温度曲线在所测量的温度范围内并未出现熔融峰，并且相比于同温度下的本体水，单壁碳纳米管中受限水的热容有反常的降低．红外光谱显示，单壁碳纳米管内水的氢键强度相对本体水变弱．结合红外结果可知，受限水热容反常降低的现象是因为氢键强度的下降，导致构象对热容的贡献减少．通过对溢出部分水的焓值计算可知，单壁碳纳米管内受限水含量质量分数上限为16％．简化模型预测的单壁碳纳米管理论含水量比实际含水量质量分数高出2％左右．

天津大学学报杂志机械工程

地铁新环控系统可行性分析及性能优化268-272

摘要：为降低地铁环控系统能耗，根据目前传统屏蔽门系统和安全门系统的优劣性，提出了可控风口的新环控系统．以某新建地铁为例对新系统的舒适性、通风及节能效果进行了分析论证．利用计算流体力学方法对列车进站和出站过程进行了非稳态模拟，分析了列车进站、出站过程产生的活塞风对站台站厅舒适性、通风效果的影响，并根据系统负荷及运行条件进行了节能效果分析．结果表明，新环控系统可兼顾屏蔽门和安全门系统的优点，当按照优化后的开口和控制方案运行地铁新环控系统时，站台内乘客活动区域气流速度小于5m／s，满足舒适性要求，同时可在屏蔽门系统的基础上降低能耗17．3％，节能效果显著．

裂解器的设计及其在电控发动机上的试验273-278

摘要：为适应装车要求，并提高甲醇喷嘴的可靠性，研究设计了第三代甲醇裂解器．通过对裂解器外部形状的改进设计和采用独特的回醇冷却的方式，既满足了装车要求，又解决了甲醇喷嘴高温可靠性问题．同时，为了确保裂解气发动机的性能，在点燃式电控发动机上进行试验研究．结果表明：研制的第三代甲醇裂解器，发动机的动力性达到了与原机相当的水平；甲醇的当量燃料消耗率较汽油降低14．3％-30．7％；最小的甲醇与汽油的容积替换比为1．43．

海洋微结构湍流垂直剖面仪设计与试验279-284

摘要：针对海洋微结构湍流垂直剖面仪测量系统的设计，建立了系统运动坐标系与动力学模型，分析了系统稳态运动特性，推导了剖面仪物理参数计算公式．设计完成海洋微结构湍流垂直剖面仪实验样机，指出样机进行测量工作时应保持的运动角度与运动速度．海试实验结果表明了系统方法的可行性和正确性．

稿约F0003-F0003

摘要：《天津大学学报》是由天津大学主办的综合性学术期刊，主要刊登自然科学和工程技术领域具有创造性的科学研究论文．《天津大学学报》为月刊．