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关键词： 磨损区域静电传感器   数学模型   空间灵敏度   工作效率   有效视场  

摘要： 磨损区域静电传感器常用于航空器关键部件磨损的在线监测。为了对该新型传感器的监测性能进行研究,建立了棒状磨损区域静电传感器的数学模型及其性能测试平台,对传感器的空间灵敏度、工作效率、有效视场等特性参数进行了仿真计算和测试。结果表明:空间灵敏度随着探极感应面半径的增大而增大;工作效率随着径距比的增大而增大;工作效率的仿真值与测试值的变化趋势一致,证明了所建磨损区域静电传感器数学模型的正确性;有效视场随着探极感应面半径的增大而增大。研究结果对新型磨损区域静电传感器的设计优化及其应用具有重要的指导意义。

关键词： 油气储运   停输管道   含蜡原油   相变传热   实验   数学模型  

摘要： 准确描述含蜡原油相变过程中涉及的复杂传热问题是储运领域研究的核心技术之一。介绍停输管道含蜡原油相变传热研究进展,从传热实验及传热模型两方面,总结停输管道相变传热研究历程,分析实验类型及主要作用;根据分区不同,归纳相变传热模型种类,分析不同模型中自然对流传热、潜热释放和相界面确定等关键性问题处理方法,探讨研究思路与方向。

关键词： 学科核心素养   普通高中课程   科学探究   物理教师   物理观念   物理课堂   问题情境   课堂教学问题  

摘要： 为了适应新时代提高全体国民素质和人才培养质量的新要求,教育部启动了以学科核心素养为出发点的普通高中课程修订工作。新课程标准中提出物理学科核心素养主要包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面。物理学科核心素养四个方面的要素是相互依赖、共同发展的,教师通过精心创设的问题情境,将学生物理观念、科学思维的培养渗透到科学探究的过程中。作为物理教师的我们也应开始探讨在这个大背景下如何能更好地适应教学改革,打造出高质量且高效的物理课堂。

关键词： 铒激光   牙釉质   数学模型   抗酸性  

摘要： 目的用温度梯度场数学模型对铒激光照射后牙釉质内部的温度-深度梯度分布进行数值模拟,研究激光照射后对釉质的修饰深度,为提高釉质的抗酸性提供理论依据。方法根据激光照射对釉质的光热作用和牙齿内部傅立叶热传导两个物理过程建立牙釉质温度梯度场数值仿真模型,并使用二阶精度有限差分法数值求解傅立叶热传导方程。将铒激光参数设置成能量密度为2.5,5,10,15,20 J/cm^2,频率为1 Hz和3 Hz,对不同激光参数照射下牙齿内部的温度-深度梯度分布进行数值模拟,观察不同能量密度激光照射下,在有效温度范围内釉质的有效作用深度。结果根据牙釉质温度梯度场模型可仿真得到二阶精度数值解,能够得到激光照射下牙釉质中准确的温度梯度分布。当激光能量密度为2.5 J/cm^2和5 J/cm^2,频率为1 Hz时激光对釉质表面产生的温度低于650℃;而能量密度为10 J/cm^2,频率为1 Hz的激光对釉质表面产生的温度在650-1100℃之间;能量密度为15 J/cm^2和20 J/cm^2,频率为1 Hz的激光对釉质表面产生的温度大于1100℃。当频率增加为3 Hz时,釉质表面温度进一步升高。以温度范围在650-1100℃为基准,10 J/cm^2,1 Hz和10 J/cm^2,3 Hz的激光对釉质的作用深度分别是18μm和20μm。结论牙釉质温度梯度场模型仿真结果表明,铒激光辐照时,牙釉质表面的温度随着激光照射时间快速升高。激光能量密度越大,牙釉质的表面温度越高。随着激光照射频率的增加,对釉质的作用深度也逐渐增强。采用合适能量和频率的铒激光辐照牙釉质能够将激光能量转移到牙釉质,使得一定深度内牙釉质的温度升高,改变牙釉质的化学成分和形态结构,可以增强牙釉质抗酸性。

关键词： 甘蓝   物理特性   切根装置   运动分析  

摘要： 甘蓝是我国叶类蔬菜的主要品种之一,我国甘蓝总产量居世界第一位,但目前国内仍以人工收获为主,收获效率低,劳动强度大,作业质量差。为解决甘蓝机械化收获问题,对甘蓝物理参数和种植农艺进行测定,设计甘蓝双圆盘切根装置,主要包括起拔机构、柔性输送机构、切根机构等。起拔机构采用引拔杆配合拨轮的方式,柔性输送机构主要由柔性海绵构成,两输送带间隙略小于甘蓝球径,切根机构采用双圆盘割刀,既降低能耗,又平衡切根作业时的切割力。对甘蓝切根作业时起拔机构进行分析,确定起拔机构的拨叶片数量m=6,拨轮半径r=220 mm;根据甘蓝种植农艺和物理参数,确定柔性输送机构输送带中心距A=400 mm,间隙d1=180 mm;对切根过程中的运动和受力进行分析,确定圆盘割刀直径D2=200 mm,中心距L=195 mm,转速n=300 r/min,钳住角度α≈32.02°。通过田间试验得出拔取成功率86.7%,输送成功率91.6%,切根合格率93.7%。本文设计结果可为甘蓝收获装备的设计和研制提供理论依据。

关键词： 数学模型   输尿管硬镜   全身炎症反应综合征   预测  

摘要： 目的构建用于预测输尿管硬镜下碎石术后发生全身炎症反应综合征(SIRS)的数学模型,并对其预测价值进行评价。方法选取2011年12月至2016年12月行输尿管硬镜下碎石术治疗的2105例输尿管结石患者进行数学模型的构建,其中杭州市余杭区第二人民医院473例,浙江省人民医院1632例;绘制ROC曲线评估其预测效能。另选取2018年1至6月在杭州市余杭区第二人民医院行输尿管硬镜下碎石术治疗的163例输尿管结石患者对构建的数学模型进行验证,其中82例采用数学模型进行SIRS预测,为模型组;81例采用术前中段尿培养及术中肾盂尿细菌培养结果进行SIRS预测,为培养组;比较两组患者发病预测率、灵敏度、特异度、预测符合率。结果多因素logistic回归分析结果显示,菌尿(OR=1.453)、术前尿细菌培养阳性(OR=3.690)、手术时间≥60 min(OR=1.504)是影响输尿管硬镜下碎石术后发生SIRS的独立危险因素(均P<0.05)。进一步建立预测输尿管硬镜下碎石术后发生SIRS的数学模型,其公式为:P=e^-2.664+0.384X1+1.308X2+0.423X3/1+e^-2.664+0.384X1+1.308X2+0.423X3式中X1为菌尿(“有”取值1,“无”取值0);X2为术前尿细菌培养结果(“阳性”取值1,“阴性”取值0);X3为手术时间(“<60 min”取值0,“≥60 min”取值1);P值越接近1表示发生SIRS的可能性越大。该数学模型预测输尿管硬镜下碎石术后发生SIRS的AUC为0.641(P<0.05),准确度为0.780,灵敏度为0.425,特异度为0.821,约登指数为0.247,最佳截断值为0.096。模型组发病预测率、灵敏度、特异度、预测符合率分别为14.6%、0.421、0.824、78.0%,明显高于培养组的12.3%、0.294、0.719、63.0%,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论本研究建立的数学模型对输尿管硬镜下碎石术后SIRS的发生具有较高的预测价值。

关键词： 烧结   数学模型   热废气循环   C-O燃烧  

摘要： 基于铁矿烧结过程中的物理化学反应,研究其传热与传质过程。通过建立模型对料层内气流平均速度、压力分布、料层温度以及烟气成分和体积分数进行模拟计算,分析热废气循环条件下的各烧结反应行为,并结合烧结现场工艺状况,对模型进行验证。结果表明:烟气中的CO2受焦粉燃烧和熔剂热分解影响,体积分数由最初的9.93%上升至13.10%,烟气中CO体积分数随着燃烧反应的进行略有增加。在靠近点火端的料层高温区域,料层中的水分开始蒸发,循环烟气中H2O体积分数为5.2%;烟气经过湿料,水分发生冷凝,料层中含水量由初始时刻的6.0%升高到10.5%,产生过湿现象。同时,对现场工艺进行测试,气体流速的波动范围在0.10~1.00 m/s之间时,烧结过程中O2、CO和CO2体积分数变化的模拟结果与现场测试结果相吻合。

关键词： 机械漏毒   穿透曲线   数学模型   漏毒系数   吸附动力学参数  

摘要： 针对国外检验方法不能对防护材料性能衰减进行判断,且对检验设备要求极高、国内尚无替代产品等问题,提出了适合我国防护装备的机械漏毒测试方法,即测量穿透曲线、数学模型分析的方法。介绍了机械漏毒无损检测原理,给出了示踪剂穿透曲线测试装置和测试方法,建立了数学分析模型,通过对某一过滤吸收器穿透曲线拟合,并反推计算漏毒系数和过滤吸收器的吸附动力学参数,结合大样本统计检验方法给出了过滤吸收器防护性能的判定标准。通过试验验证了该方法的有效性,为我国防护装备的机械漏毒无损检测工作提供了借鉴。

关键词： 湿化器   数学模型   能量传递   传热传质  

摘要： 为了精准描述湿空气燃气轮机循环中湿化器内部气液两相间的传热传质过程,建立了湿化器内部理论计算模型,并利用不同工况下实验数据验证了湿化器计算模型的准确性。利用该模型计算得到了湿化器内水气温度、湿度沿湿化器高度方向的分布规律,结合实验数据分析了气液两相间的显热潜热传递及火用值和火用效率的分布情况。结果表明:水与空气间传热传质的推动力大小沿湿化器高度变化,空气在湿化器底部迅速降温,达到饱和状态,此阶段显热传递占据主导地位;进入填料阶段后,随着加湿过程的进行,潜热传递逐渐占据主导地位;火用损失主要集中在底部位置,合理安排进气条件可提升湿化器整体性能。

关键词： 巷道风流温度   巷道风流湿度   数学模型   预测值   实测值  

摘要： 为较准确地预测高温矿井风流温度及湿度,对巷道风流温湿度的分布进行数值计算,并建立了适用于矿井通风网络的温湿环境预测数学模型;以回采巷道、准备巷道、开拓巷道为研究对象,对其风流温湿度进行了计算,并与矿井实测数据进行对比验证。结果表明,现场实测值与预测值之间的误差均低于0.5℃,相对湿度误差均在1%以内,模型计算具有较高的可靠性,为高温矿井巷道风流温湿度的预测提供了简单便捷的方法,可及时采取相应措施应对井下的高温高湿环境。