基于Kelvin振子的界面摩擦系数计算方法
摘要：为了解决界面摩擦系数计算方法问题，假设接触界面的摩擦能量以声子的形式向外传播，因此接触界面微观振子所耗散的能量等于宏观界面向外传递的热能，应用等效阻尼方法可求出等效黏性阻尼；同时提出了Kelvin振子摩擦耗散模型，通过此模型得到表面能变化的损耗率；最后应用“鹅卵石”模型求出摩擦系数．采用此公式计算的结果与前苏联学者Крагепьский等提出的摩擦系数与相对滑动速度试验中极大载荷情况下的摩擦系数变化趋势非常相似．另外，摩擦力计算公式所得数值与Lantz等利用超高真空原子力显微镜研究硅探针在NbSe2试样表面接触和摩擦时的试验结果比较接近．因此证明了此摩擦系数计算公式具有一定的可靠性．强震作用下连续梁桥多墩联合半主动控制
摘要：为了平均分配连续梁桥各墩的损伤，提出了一种多墩联合半主动控制算法．该控制算法在主动最优控制力的基础上，综合考虑连续梁桥各墩的损伤状态，通过调整阻尼器的目标出力，在主梁加速度和各桥墩的墩顶与主梁间相对位移得到控制的同时，使各桥墩的损伤指数平均分配．本文以一设置了磁流变（MR）阻尼器的3跨连续梁桥为研究对象，采用MATLAB进行数值模拟分析，对所提出的半主动控制算法进行了多种工况下的验证．计算结果表明，采用多墩联合半主动控制算法能够较好地控制桥梁的地震反应，同时有效降低破坏最严重的桥墩在强震过程中的损伤指数，达到各桥墩损伤平均分配的效果．不同风速下拉索表面水线的形成
摘要：本文将气液两相流理论与VOF法相结合，提出一种模拟风雨条件下斜拉索表面水线产生过程的新方法；采用计算流体软件CFX进行数值模拟，通过分析重力及气流单独作用下的水线形态，并与前人的研究成果进行比对，验证了这一方法的准确性与合理性；通过研究不同风速条件下受重力和气流共同作用时的水线初始形成时间、位置和形态，分析重力和气流作用对水线形成的影响，为人工水线风洞试验和理论分析提供依据．弯道出流横向流速发展过程的解析解
摘要：针对现有弯道出流横向流速衰减公式忽略横比降的局限，推导了考虑横比降影响的出弯直道内横向流速发展的解析解．该解析解的各项具有明确的物理意义．与试验数据对比表明，该解析解能够较为合理地预测出弯后直段内横向流速的发展，计算结果优于未考虑横比降的公式．横比降对直段的影响主要集中在靠近弯道的直段入口和出口．当横比降影响较大时，不考虑横比降的公式计算值与实测值相差较大，而考虑横比降的解析解的计算结果与实测符合得较好．叠梁门分层取水对下泄水温的改善效果
摘要：水库升温期泄放低温水现象是大中型水电工程普遍面临的环境问题．叠梁门分层取水是提高水库下泄水温的有效工程措施，也是水电工程生态环境保护尤其是水生态保护的重要手段．以滩坑水电站叠梁门分层取水设施投入运行前后的水温观测为基础，从水库调度过程和不同取水口形式等方面分析了叠梁门运行对下泄水温的改善效果．针对库区坝前水温和发电下泄水温对分层取水措施的响应规律，探讨了通过调整门顶水深进一步改善下泄水温的可行性．认为滩坑水库较大的垂向温差是形成下泄低温水的主要原因，叠梁门门顶水深对下泄水温具有决定性影响，应尽可能降低门顸水深以提高下泄水温．提出了优化叠梁门设计及运行管理的建议．基于虚拟电阻的重复控制算法在逆变电源中的应用
摘要：针对逆变器中周期性扰动产生波形畸变及其滤波电路振荡的问题，提出一种基于虚拟电阻的重复控制算法．在单相逆变器中，分别对该算法和嵌入式重复控制算法进行了仿真比较．经比较可知，该算法使输出电压波形总谐波失真由0．27％降到0．15％，且动态响应快，波形幅值大，有效减小了LCL滤波电路损耗．最后，搭建了DSP实现控制算法的单相逆变电源装置进行实验，结果表明，在阻感负载时，输出电压波形稳定，总谐波失真为1．51％，取得了较好的控制效果．新型压缩空气储能风电系统膨胀助力控制
摘要：针对风能波动性和间歇性问题，提出了新型机械耦合式压缩空气储能风电系统．建立了风电系统膨胀助力模式混杂动态模型．提出了涡旋机柔性切入、切入后动态协调以及膨胀助力优化控制等三级膨胀助力控制策略，采用输入输出反馈线性化以及前馈控制等方法完成控制器设计．基于1kW风电系统试验平台验证了控制策略的有效性，提高了模式切换过渡过程和风能捕获的动态速度，有效降低了压缩气体的消耗，涡旋机全效率提升至46．7％．基于聚类评分的暴雨／冰雹分类模型
摘要：针对暴雨和冰雹2种强对流天气的区分问题，研究了主成分分析联合线性鉴别分析对雷达图像中提取的冰雹及暴雨特征降维和去相关的作用，设计了基于聚类评分的暴雨／冰雹分类模型，采用K均值聚类评分的办法确定具有高分类性的主成分，并以此主成分设计分类器对暴雨和冰雹进行区分。结果表明：主成分分析联合线性鉴别分析进行特征处理能够在降维的同时保留大部分分类性信息，基于聚类评分的分类模型有利于提高冰雹识别的命中率并降低其误警率，且对一般类型公共数据分类问题有效．电磁层析成像系统中标量磁势的数值解法
摘要：电磁层析成像技术是一种基于电磁感应定律的工业过程成像技术，激励线圈产生的交变磁场在目标物体中产生涡流，进而产生二次磁场．接收线圈检测到感应电压后利用重建算法可以得到物场的分布信息．边界元法以积分方程为数学基础，同时采用了与有限元法相似的划分单元离散技术，将边界积分方程离散为代数方程组后用数值方法求解．边界元法在电磁层析成像技术中已有一定的应用，而基于标量磁势的边界元法使得求解过程的速度和效率显著提高．本文针对一个简化的电磁层析成像系统模型，利用3种数值方法求解目标物体表面的标量磁势，并利用Matlab编程得到仿真结果．对结果进行对比分析后，选出最优解法．电沉积铅电极的制备及用于电还原CO2制甲酸
摘要：为增加电极的活性面积，采用两步电沉积制备具有高活性面积的铅电极．先以铜棒为基质恒电位氢气泡模板法沉积多孔铜层，再以多孔铜层为基质电沉积铅．x射线衍射（XRD）结果表明铅为立方结构，扫描电镜（SEM）显示四方柱状铅粒均匀沉积在多孔铜层的孔壁上，呈现三维多孔形貌．电沉积铅电极用于CO2电还原反应，循环伏安（CV）测试结果表明，其比普通铅片电极具有更正的起峰电位和更高的电流密度．在施加电位为-1．7V（相对饱和甘汞电极）、KHCO3电解液浓度为0．3mol／L时，生成甲酸的最高电流效率达到92％．对CO2电还原过程影响因素的研究表明：在低电流密度区，随电流密度的增加，生成甲酸的电流效率和速率都增加；在高电流密度区，随电流密度增加，生成甲酸的速率增加，而生成甲酸电流效率逐渐降低．时长为1h的CO2电还原反应中，产物甲酸的电流效率逐渐降低，对比反应前后电沉积铅电极的XRD谱图和SEM图发现，铅仍为立方结构，而形貌发生显著变化，铅由四方柱状变为层状覆盖在多孔铜层颗粒的表面．电极的活性面积减小是甲酸电流效率降低的主要原因．低温共熔离子液体用于固体碱制备生物柴油
摘要：在固体碱催化制备生物柴油的过程中，其自发分层是不可能发生的．由氯化胆碱和甘油物质的量比为1：2组成的一种新型低温共熔离子液体（deep eutectic solvent，DES），将其引入到固体碱催化制备生物柴油的过程中．采用响应曲面法得到最优工艺参数为：醇油物质的量比14．46，催化剂用量8．08％，DES用量10．41％．在最佳工艺条件下脂肪酸甲酯的收率为95％，与预测值94．85％的相对误差仅为0．16％．数据分析结果表明，DES对反应过程起到了积极的促进作用．与未加入DES的反应相比，DES的加入改变了反应体系的相平衡状态而使得其能自发分层，从而简化了后续的分离纯化过程．往复切换式阀控能量回收装置变负荷运行试验
摘要：能量回收装置是反渗透海水淡化工程中最为重要的节能降耗设备．设计开发了一种新型往复切换式阀控能量回收装置，对其在工业操作压力条件下的变处理负荷运行特性进行了试验研究，并分析了切换器的换位时间对装置运行稳定性的影响规律．试验结果表明：在操作压力6．0MPa、处理负荷22～32m3／h条件下，往复切换式阀控能量回收装置运行稳定性良好，能量回收效率高达97．92％；切换器的换位时间对装置压力波动时长及幅度有轻微的影响．对流量稳定性几乎无影响．TLM钛合金表面二氧化钛三维结构纳米薄膜的可控制备及表征
摘要：为了提高血管支架医用钛合金表面的亲水性和抗溶血作用，采用阳极氧化工艺在近β型TLM（Ti-25Nb-3Mo-2Sn-3Zr）医用钛合金表面构建了具有纳米孔／纳米管三维结构二氧化钛（TiO2）纳米薄膜，并对其结构和性能进行表征．研究结果表明：通过控制一次阳极氧化电压和时间可获得具有上层为无序纳米孔、中层为有序纳米管、底层为有序纳米孔的三维结构TiO2纳米薄膜，该薄膜为无定形态；而采用二次阳极氧化工艺获得了纳米孔互贯网络的TiO2纳米薄膜，该薄膜表面更加平整，且表面孔隙率大、亲水性好，同时具有比一次阳极氧化薄膜更好的抗溶血作用，这为其应用于血管支架方面打下基础．M型钡铁氧体的工艺优化与磁性能
摘要：利用溶胶．凝胶法和自蔓延法制备了M型钡铁氧体，并对实验过程中影响产物组成的因素进行了分析，包括煅烧温度和分散剂浓度．实验结果表明，煅烧温度对产物组成有较大影响，分散剂浓度对产物组成影响不大，但对粉末的晶粒尺寸和分布有很大影响．通过对M型钡铁氧体进行磁性能分析，得到制备M型钡铁氧体的最佳工艺条件：加入质量浓度为20g/L的聚乙二醇，同时在850℃下煅烧3h，不再进行450℃预烧．小型数据中心气流组织及能耗优化
摘要：数据中心空调系统的首要任务是保证服务器的安全可靠运行．为了达到这个目标，很多数据中心的空调系统在欠负荷下运行，造成能源的浪费．这主要是因为气流组织的不合理造成局部区域报警从而启动了多余的制冷设备．为了节省能源和研究合理的气流组织，以一个存在上述问题的小型数据中心为例进行了研究．首先用数值分析的方法建立了数学模型，然后用实测数据提供了模拟中需要的边界条件，模拟得到其速度场和温度场情况，再用实测数据验证了模型模拟结果，然后根据实测和模拟结果用评价参数评价其能耗水平，最后提出改造方案．结果表明，在热扩散不好的区域增加智能风扇系统有效地改善了气流组织的情况，与一般的通风系统相比，这种系统每年可以降低38％的能耗．炭烧烤炉污染物散发强度与热功率特性的实验分析
摘要：针对目前烧烤业室内污染物散发量大、就餐高峰超标严重，且污染物控制在通风空调设计方面缺乏有关污染物散发强度及负荷计算参数等问题，设计搭建了烧烤实验台，对木炭和机制炭烧烤炉污染物散发强度和热功率特性进行了研究．结果表明：正常燃烧阶段，木炭与机制炭炉污染物散发强度随时间均呈下降趋势，而机制炭炉污染物散发强度相对稳定；正常燃烧阶段，四人式木炭、机制炭炉C02散发强度分别在25mol／h、20mol／h以下，CO散发强度分别稳定在4．0mol／h和2．0mol／h以下；机制炭炉CO散发强度平均值与木炭炉相比降低约30％；当排风量在570～760m3／h之间时，机制炭炉热功率明显高于木炭炉，且最大热功率达到2240W；对流显热功率在一定程度上受补风量的影响，机制炭炉对流显热功率占总热功率的比例平均值处于40％～60％之间．天津大学滨海工业研究院知识产权流转储备中心
摘要：教育部于2009年3月经批复同意建设“天津大学滨海工业研究院”，并要求滨海工业研究院“积极推动滨海新区建设．探索深化产学研结合新模式，建设国家产学研合作示范基地，为天津市经济社会发展作出贡献”。
