天津大学学报杂志 统计源期刊

天津大学学报 2017年第01期杂志 文档列表

天津大学学报杂志主编特邀——草本能源植物培育及化学催化制备先进液体燃料

5种狼尾草属植物生物能用性状评价及利用方式1-6

摘要：针对5种狼尾草属植物的农艺性状、含水量、木质纤维素含量等共11个指标进行测定和分析，并将茎、叶与全株的木质纤维素含量进行了相关性分析．结果表明：①供试5种狼尾草属植物的农艺性状以及木质纤维素含量等能用性状均呈现显著差异，其中，纤维素含量为杂交狼尾草(1号及2号)及象草显著大于台湾甜草及红象草，木质素含量为象草＞杂交狼尾草2号＞杂交狼尾草1号＞台湾甜草＞红象草；②相关性分析表明，植株茎叶的木质纤维素含量与全株均呈现一定的相关性；③对5种植物的利用方式进行评价，杂交狼尾草1号是纤维乙醇生产和沼气发酵的良好材料，杂交狼尾草2号次之．研究结果对于狼尾草属植物优质材料的培育和能源利用具有一定的理论指导和参考价值．

NiFe/CeO2催化剂上乙二醇水相重整制氢7-12

摘要：以CeO2为载体，制备了负载型复合NiFe/CeO2催化剂，用于乙二醇的水相重整制氢．利用N2吸附脱附(N2adsorption-desorption)、X-射线衍射(XRD)和H2化学吸附(H2temperatureprogramreduction)对催化剂的结构进行了表征，并考察了Ni/Fe摩尔比对乙二醇水相重整制氢效果的影响以及催化剂的可重复使用性．实验结果表明：在Ni1Fe2/CeO2催化剂上的乙二醇水相重整制氢反应中，H2选择性为89.27%,，乙二醇转化率为99.13%,，烷烃选择性为11.43%,；催化剂重复使用5次以后，仍然保持初始活性的65%,左右．

百吨/年规模生物质水相合成航油类烃过程的物质与能量转化13-18

摘要：以农业废弃物生物质为原料，利用水相转化技术，进行了百吨/年规模生物航油类烃(C8～C15)合成试运行．过程中采用两步酸解法分别将玉米秸秆中半纤维素和纤维素转化为糠醛和乙酰丙酸，作为生物质基平台化合物．在碱性条件下糠醛与乙酰丙酸经Aldol缩合反应实现碳链增长，生成的长链含氧中间体经过低温预加氢、高温加氢脱氧及精制，生成C8～C15范围内液态烃，可作为生物航油组分．以试运行实验结果为基础，进行了过程的物质与能量转化分析．结果表明，该路线获得液态烃类的基本性质满足合成航油ASTM-7566标准要求，并充分利用了原料中纤维素和半纤维素组分，是一条基于生物质的长链液态烃合成路线，1,t航油约需10～12,t干基玉米秸秆．

天津大学学报杂志机械工程

目标优化算法在叶片参数化设计中的应用19-27

摘要：针对离心叶轮优化设计中调控参数不明确、难以直接获得最优设计结果的状况，将单层神经网络算法应用于离心叶轮优化，并建立了分层优化的算法．根据设计目标将离心叶轮叶片优化设计分为压比和效率两个阶段，随后分析确定了各目标阶段的有效控制变量参数．最后以初始叶轮为基础，将该目标优化算法应用于某工业叶轮的改型实例设计，结果表明：压比目标算法使叶轮达到压比值要求；一次效率目标算法实现了对叶轮设计点流量的调控；二次效率目标算法达到了对叶轮非设计工况性能的提升．

基于EEMD-HT与LSSVM的柴油机辐射噪声品质预测技术28-34

摘要：为了预测柴油机辐射噪声品质，采用基于集总经验模态分解(EEMD)、希尔伯特变换(HT)与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合的柴油机辐射噪声品质预测方法．该方法先采集柴油机辐射噪声信号，进行滤波和EEMD，再用HT得到相应的特征模态函数(IMF)分量的瞬时频率并对其进行临界频率带计权，最后计算其能量得到声音信号特征作为输入；用等级评分法对柴油机辐射噪声进行主观评价试验，把主观评价值作为输出；利用LSSVM训练得到预测模型．同时，以心理声学客观参数作为LSSVM的输入，建立另一个预测模型．分别用两个预测模型进行预测，结果表明基于EEMD-HT与LSSVM的柴油机辐射噪声品质预测模型具有更高的声品质预测精度，即更加接近人的主观感受．

光伏与燃气机热泵联合供能方案的研究35-42

摘要：为了节能减排，同时保证系统的经济可行性，提出了一种光伏和燃气机热泵联合供能的办公建筑供能方案，对系统工作原理和季节性能进行了分析．以传统分供系统为参照对象，提出了技术、环境和经济3方面的评价指标；以某一典型办公建筑在4个不同地区的全年冷热电需求为基础，设计了传统分供系统和光伏与燃气机热泵联合供能系统，从技术、环境和经济角度，分析和比较了两者的性能．结果表明：与传统供能系统相比，新系统在4个典型地区的平均一次能源节约率达到34.6%,，在4个地区的CO2、SO2、R11和PM2.5的平均当量减排率分别为39.4%,、50.4%,、50.4%,和50.9%,，相对投资回报年限大约为4～5年．

天津大学学报杂志材料科学与工程

焊接能量对铝/钛超声波焊接接头性能的影响43-48

摘要：进行了1,mm6061铝合金和0.4,mm纯钛异种金属超声波焊接试验研究，分析了不同焊接能量输入对焊接接头的力学性能、界面组织和原子扩散的影响.结果表明：在高频振动作用下，铝钛接触界面能够实现有效的连接；能量较小时接触界面呈现局部微连接，力学性能较低；随着能量的增大，接触界面有效连接区域逐渐增大，界面连接紧密，接头力学性能得到提高；然而能量过大时，接触界面会出现空穴等缺陷，反而导致力学性能下降.扫描电子显微镜和X射线能量散射谱分析表明，铝/钛连接界面区域没有明显的金属间化合物生成.

TC4钛合金涡轮叶片修复层的电解修形技术49-53

摘要：针对涡轮叶片修复工艺链，电解加工是一种潜在的后续修形技术．为提高电解修形精度，对TC4钛合金涡轮叶片叶尖堆焊修复层的电解修形工艺进行了研究．通过建立电场模型，对工件表面电流密度分布进行了数值计算，研究阳极形状演化规律，并以此分析传统阴极工艺的缺陷形成机理．基于仿真结果，提出了改进阴极以消除过切缺陷，并建立试验系统，对堆焊修复后的TC4钛合金叶片进行电解修形的重复试验．结果表明：采用改进阴极，单组叶片修形时间80,s，修形后的叶片精度较高，表面粗糙度Ra≤0.8,μm，具有较好的重复性．

天津大学学报杂志环境科学与工程

空气净化器适用面积指标的理论分析54-58

摘要：针对国外空气净化器标准中的适用面积指标及我国的相关研究现状，指出了现有适用面积算法仅考虑颗粒物去除的不合理性，探究了室内颗粒物与气态污染物源的不同特点，利用质平衡模型提出了新的去除气态污染物的适用面积计算方法，并以去除甲醛的适用面积为例与颗粒物进行对比．结果表明：空气净化器去除甲醛的CADR值不及颗粒物CADR值的35%,，导致空气净化器针对气态污染物的适用面积远小于颗粒物的适用面积．上述结果说明将去除气态污染物的空气净化器用于颗粒物的适用面积房间，会使空气因空气净化器净化效力不足而不能达标．

两段式固定床芦竹催化热解实验研究59-64

摘要：作为一种产量巨大的生物质原料，芦竹热解制取生物油的研究较少．为了探讨其作为热解原料的可行性以及得到高品质的生物油，以HZSM-5为催化剂在两段式固定床反应系统中进行了芦竹催化热解实验，研究了热解温度、催化温度和催化剂床层高度对热解产物分布以及对气体和液体组分的影响．结果表明：热解温度为500,℃时，液体产率达到最大值49.53%,；在催化剂的作用下，液体产物产率明显下降，液体产物中的酸类、醛类、酯类、酮类等含氧物质的含量有所降低，但轻质酚类和芳香烃等物质的含量明显增加．综合催化温度和催化剂床层高度的分析结果来看，催化温度为500,℃、催化剂床层高度为10,cm时，HZSM-5对油相品质的提高效果较为显著．

天津大学学报杂志化学工程

四丙基氢氧化铵处理钛硅分子筛催化1-己烯环氧化65-70

摘要：用不同浓度的四丙基氢氧化铵(TPAOH)处理钛硅分子筛(TS-1)，处理后的钛硅分子筛作催化剂催化1-己烯发生环氧化反应．用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外漫反射(UV-Vis)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附曲线(BET)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP)对催化剂进行了表征．表征结果表明：样品的MFI结构没有被破坏；当TPAOH碱处理钛硅分子筛时，晶体内部部分硅溶解导致分子筛内部有介孔生成；随着四丙基氢氧化铵浓度的增加，分子筛中的骨架钛含量逐渐减少同时有非骨架钛生成．在催化1-己烯环氧化反应中，介孔的生成使处理后的钛硅分子筛活性和选择性得到明显改善．但是当介孔体积大于0.219,cm3/g时，由于骨架钛损失较多，1-己烯转化率和1，2-环氧己烷相对于1-己烯和过氧化氢的选择性都显著降低．

矩形通道中涡流发生器换热性能的实验研究与模拟71-76

摘要：通过换热实验和CFD模拟，在Re＝150～1,200范围内对布置有斜截式半椭圆柱型涡流发生器的矩形换热通道内的流动和换热特性进行研究，并对其强化换热机理进行了分析．结果表明，布置有涡流发生器的换热通道较光滑通道Nu增加，压降增大，并且强化效果随Re增大而增强．在涡流发生器布置处产生了纵向涡，使截面涡量值大幅增加，从而强化了换热过程．

粉煤灰预处理浆液槽流场分析与搅拌参数优化77-83

摘要：粉煤灰预处理浆液槽在混合的同时实现预反应，并对颗粒细化，为后续预脱硅反应奠定基础．其浆液调配的准确度与料浆混合的均匀度将直接影响粉煤灰预脱硅效率，继而影响高铝粉煤灰制备氧化铝的产品质量及能耗．结合某单位生产现场的物料细化实验数据，采用实验室搅拌实验验证的数值模拟方法对该单位浆液槽内的流场进行分析，在此基础上对其操作参数进行优化．研究发现优化转速与物料粒径呈正相关关系，搅拌功率随颗粒粒径、初始固相体积分数及搅拌转速的增加而增大，其中搅拌转速对功率的影响最大，优化后搅拌能耗可降低30%,左右．

涡流发生器强化传热的数值模拟84-90

摘要：通过CFD模拟，对三角翼涡流发生器的流动和换热性能进行了研究．提出三角翼不对称布局和三角翼椭圆开孔结构，并针对三角翼的边长进行了优化分析．结果表明：三角翼不对称分布(ABA布局)时传热效果优于对称分布(AB布局)；三角翼边长对强化传热影响复杂，但随着边长增大，压力系数增加；三角翼开椭圆孔结构比开圆孔结构的强化效果更优，且压力阻力更小，因而椭圆孔相比圆孔能更有效地强化总传热性能．

基于Schwartz交替迭代法的储气井相互影响的应力分析91-98

摘要：利用基于叠加原理的Schwartz交替迭代法对储气井组之间的相互作用进行了细致分析，并将储气井孔边周向应力集中系数理论分析结果与有限元数值计算的结果进行了对比．用解析公式描述了第1次和第2次迭代过程，详细分析了得到的周向应力公式中的每一项，讨论了方法的收敛性．结果表明：利用Schwartz交替迭代法得到的结果与有限元结果吻合，得到的计算公式正确；储气井组之间的相互作用大致与储气井组之间的相对距离的平方成反比；对于由两口储气井组成的储气井而言，最大周向应力发生的位置位于储气井与两储气井中心连线的交点处，且得到了相邻储气井对井边缘周向应力集中系数影响的结果；Schwartz交替迭代法以相对距离的平方收敛．

天津大学学报杂志精密仪器与光电子工程

基于EBSD技术的单晶硅纳米切削研究99-104

摘要：切削加工产生的表面和亚表面损伤会影响零件的物理力学性能和使用寿命．对目前存在的主要的表面/亚表面损伤检测技术进行了阐述，指出了目前检测方法的优缺点，提出了一种基于电子背散射衍射技术(EBSD)检测方法，作为现有检测技术的补充．基于课题组自行搭建的集成于扫描电子显微镜高真空条件下的纳米切削实验装置，用金刚石刀具在单晶硅(001)晶面上沿＜110＞晶向进行切削，然后利用EBSD进行表征．结果表明：利用EBSD检测技术可以对单晶硅不同切削厚度的应力应变进行分析，通过使用不同的电子束能量可以对距离表面不同深度的亚表面损伤进行研究．此外，利用其高分辨率，可以对硅片加工过程中出现的相变进行定点分析．

基于ARMAX的PM2.5小时浓度跟踪预测模型105-111

摘要：针对目前缺乏小时尺度上PM2.5浓度统计预测模型以及已有模型预测精度对训练数据的依赖问题，利用天津市环保物联网监测到的污染物及气象数据，建立了PM2.5小时浓度预测的多元时间序列模型(ARMAX)，并提出一种模型在线自适应改进方法：设定模型评价指标并实时监测，当模型预测精度超标时对模型进行在线更新．将改进后的模型应用于天津市的9个监测站点，用2013—2014年的监测数据对模型进行验证．结果表明：模型均方根误差RMSE＜20,μg，平均绝对误差MAE＜20,μg，拟合优度R2＞0.9，能够在小时尺度下有效地预测PM2.5浓度，可以为突发性PM2.5污染事件的应急处理提供决策支持．