國家青年/地區科學基金項目專欄

  • 斜三通的CFD數值模擬及傳熱影響因素研究

    朱海榮;盧紅亮;崔海亭;鄧小葉;

    為研究斜三通管內流體的流動與傳熱過程,應用CFD軟件Fluent分別對管間夾角θ為20°~90°、流速比λ為2~3.5以及支管位置l為500~1 000 mm的斜三通內流體的流動與傳熱過程進行了數值模擬,并通過正交試驗設計對影響三通壁面平均換熱系數的各參數進行了敏感性分析。結果表明,隨著θ和λ的增大,三通出口處流體最大速度逐漸增大,其中λ的影響更為顯著;壁面平均換熱系數隨θ和λ的增大而增大,隨l的減小而增大;支管位置l主要影響壁面平均換熱系數,對最大速度的影響可忽略不計。按照影響壁面平均換熱系數作用的強弱,支管位置l>流速比λ>管間夾角θ,即支管越靠近主管進口、流速比越大、管間夾角越大,則壁面換熱效果越好。因此,支管位置是影響斜三通壁面傳熱效果的首要因素。

    2019年02期 v.40;No.147 97-104頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 996694]
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編審園地

  • 向本期載文的審稿專家致謝

    <正>本期《河北科技大學學報》共發表論文13篇。這些論文的發表是與有關專家的認真審讀、細查資料、推敲分析、中肯評價分不開的。對此,本編輯部特向這些專家表示敬意,對他們的辛勤勞動表示感謝。本期載文的審稿專家名單如下(按姓名的漢語拼音順序排列):艾鵬飛陳俊風丁宇婷馮俊小胡敏強賈相如柯熙政黎茵李華昱李敏權李文斌李元凱廖翠萃林進皮大偉石磊宋水山孫曉東肖剛徐夫義葉姜瑜

    2019年02期 v.40;No.147 104頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 41K]
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國家青年/地區科學基金項目專欄

  • 面向車輛縱向動力學控制的制動意圖識別綜述

    塵帥;王吉忠;張西龍;呂林;鄭龍月;

    制動意圖識別作為新型線控制動系統控制的先決條件,其識別結果的優劣直接影響車輛控制系統的精度,進而影響特定工況下的車輛行車安全性,因此為了提高車輛的主動安全性,提升車輛的制動性能,針對車輛動力學中的縱向穩定性控制問題,以制動意圖為切入點,介紹了目前制動意圖的分類,概述了基于制動意圖識別的車輛動力學控制的國內外研究現狀;結合制動意圖識別特征的選取問題,重點對比分析了幾種典型的制動意圖識別方法,包括模糊推理系統、神經網絡、自適應神經模糊推理系統、隱馬爾可夫模型和聚類分析;結合當下研究現狀指出了合理選取特征參數、轉換輸出目標、多標準評價體系是面向車輛動力學控制的制動意圖識別的研究重點和方向。

    2019年02期 v.40;No.147 105-111頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 872099]
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數學

  • 延遲Gompertz模型的數值分支和混合控制

    宋繼志;王媛媛;

    為了研究物種的穩定性問題,要求縮小或者擴大生物系統的穩定區域,通過混合控制歐拉法研究了一個時滯Gompertz模型,運用狀態反饋和參數擾動控制得到了Neimark-Sacker分支的理想結果。根據Hopf分支理論得到了連續系統平衡點的穩定性,通過混合控制歐拉算法得到了離散系統在要求的分支點所產生的Neimark-Sacker分支,利用中心流形定理和正規形方法,給出了確定分支周期解的分支方向與穩定性的計算公式。采用數值模擬驗證了所得結果的正確性。研究結果表明,對于延遲Gompertz模型系統,如果選擇合適的控制參數,就能夠使分支點提前或者延遲。研究方法在理論和數值模擬方面都得到了良好的預期結果,為解決相關的控制問題提供了新的方法,對其他領域的控制問題研究具有一定的借鑒意義。

    2019年02期 v.40;No.147 112-118頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 886108]
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  • 具有臨界Sobolev-Hardy項的擬線性p-重調和方程解的存在性

    任艷;桑彥彬;

    為了研究一類帶有Hardy項和多臨界Sobolev-Hardy指數的擬線性p-重調和方程解的存在性,借助于Ekeland變分原理,給出上述問題解的存在性定理。首先,將方程對應的變分泛函定義在約束集M_η(通常稱為Nehari流形)上,使得該泛函下方有界。其次,利用纖維映射將上述集合M_η劃分為M_η~+,M_η~0和M_η~-等3部分,并分別研究每部分的性質,證明了M_η~+和M_η~-中泛函極小值的存在性。最后,利用隱函數定理,得到在參數滿足一定條件下,存在極小化序列{u_n},滿足(PS)_c條件,從而完成了該方程解的存在性的證明。所得結論可為判定解的結構和性質提供理論依據。

    2019年02期 v.40;No.147 119-124頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 856074]
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化學與化工

  • Ag/RGO@DE復合微粒的制備及光催化還原對硝基苯酚

    王尚霞;安靜;殷蓉;羅青枝;李雪艷;王德松;

    為了有效還原污染水中的硝基化合物,采用原位法制備了具有高效催化活性的納米銀/還原氧化石墨@硅藻土(Ag/RGO@DE)復合微粒。利用SEM,XRD,XPS和FTIR等測試方法對所制備復合微粒的形貌、微觀結構和組成進行了表征,采用UV-vis DRS,PL和光電流等測試分析了復合微粒的光電性能,以對硝基苯酚還原作為模型反應,考察了不同銀和RGO負載量對Ag/RGO@DE復合微粒光催化性能的影響。結果顯示,RGO為片層結構,納米銀顆粒分散于RGO和硅藻土DE表面及片層間,為面心立方晶型;納米銀的引入顯著提高了RGO基體對可見光的吸收及其光生電子-空穴對的分離效率;當銀質量分數為2.5%,RGO質量分數為26.6%時,Ag/RGO@DE表現出最佳的光催化還原活性。因此,Ag/RGO@DE復合微粒具有良好的光催化穩定性,對4-NP的還原反應具有高效催化活性。

    2019年02期 v.40;No.147 125-132頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 3435K]
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食品與生物科學

  • 大腸桿菌磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的克隆和表達

    何曉亮;李竹;梁立強;孟萬利;苗蘭天;孫耀祖;蔡紅光;

    為了更好地研究磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的結構和功能,采用PCR(聚合酶鏈式反應)、雙酶切和細胞轉化等基因工程方法對磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因進行克隆并使用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳進行表達分析,擴增出一個新的大腸桿菌磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因,將其基因克隆到原核表達載體pET-30a上,并導入到大腸桿菌表達菌株BL21(DE3)中。通過IPTG誘導成功表達出大腸桿菌的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶。所提出的方法能夠高效表達磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,為進一步大規模表達純化和應用提供參考。

    2019年02期 v.40;No.147 133-137頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1002719]
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  • 基于GC-MS研究不同產地三色藜麥種子的代謝物差異

    時羽杰;李興龍;唐媛;董雨;鄔曉勇;

    為了研究不同生境對藜麥發育的影響,以不同產地的藜麥種子為研究對象,篩選顯著差異代謝物質和相關代謝通路,利用GC-MS平臺進行非靶向代謝組學分析,分析了青海都蘭縣和四川鹽源縣兩地產出的黑藜、紅藜、白藜種子的代謝輪廓,將原始數據經XCMS online平臺預處理后進行后續多元統計分析。結果表明,青海都蘭縣和四川鹽源縣兩地的黑、紅、白藜麥種子的代謝特征均不相同,其中紅藜麥種子與白藜麥種子差異較大,而黑藜麥種子差異最小;紅藜存在顯著差異,共有特征峰570個,上調物少于下調物;黑藜差異最小,上、下調趨勢與紅藜一致;白藜差異較大,上、下調趨勢與紅藜和黑藜相反,共有特征峰486個,上調物質多于下調物質;不同生境對藜麥的影響較大,黑藜和紅藜更適宜在青海都蘭縣種植,而白藜更適宜在四川鹽源縣種植。研究結果可以指導青海都蘭縣和四川鹽源縣兩地藜麥的栽培育種,也為深入研究藜麥的抗逆性機理提供了理論依據。

    2019年02期 v.40;No.147 138-144頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 947682]
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機械、電子與信息科學

  • 基于動態矩陣的永磁同步直線電機速度控制

    薛增濤;史雁鵬;王蕾永;李爭;王群京;

    為了改善直線電機的動態響應性能,提高電機控制系統的魯棒性,使電機穩定運行,基于預測控制理論,設計了適用于直線電機速度環控制的動態矩陣控制器,將傳統的直線電機三閉環控制系統中的速度環PID控制器替換為動態矩陣控制器,并分別搭建基于PID速度控制器和動態矩陣速度控制器的永磁同步直線電機三閉環仿真模型,在此基礎上給控制系統施加階躍信號,并進行突加負載和突減負載的仿真,將2種控制器控制下的系統響應結果進行對比。仿真結果表明,當速度環采用動態矩陣控制后電機的響應速度更快,超調更小,使電機速度更快達到穩定。改進后的速度環控制器提高了直線電機控制系統的魯棒性,改善了直線電機的動態響應性能,提高了控制系統的抗擾動能力,有利于電機在負載變化較大的情況下運行。

    2019年02期 v.40;No.147 145-151頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1075011]
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  • 融合詞匯特征的生成式摘要模型

    江躍華;丁磊;李嬌娥;杜皓晅;高凱;

    生成過程中利用詞匯特征(包含n-gram和詞性信息)識別更多重點詞匯內容,進一步提高摘要生成質量,提出了一種基于sequence-to-sequence(Seq2Seq)結構和attention機制的、融合了詞匯特征的生成式摘要算法。算法的輸入層將詞性向量與詞向量合并后作為編碼器層的輸入,編碼器層由雙向LSTM組成,上下文向量由編碼器的輸出和卷積神經網絡提取的詞匯特征向量構成。模型中的卷積神經網絡層控制詞匯信息,雙向LSTM控制句子信息,解碼器層使用單向LSTM為上下文向量解碼并生成摘要。實驗結果顯示,在公開數據集和自采數據集上,融合詞匯特征的摘要生成模型性能優于對比模型,在公開數據集上的ROUGE-1,ROUGE-2,ROUGE-L分數分別提升了0.024,0.033,0.030。因此,摘要的生成不僅與文章的語義、主題等特征相關,也與詞匯特征相關,所提出的模型在融合關鍵信息的生成式摘要研究中具有一定的參考價值。

    2019年02期 v.40;No.147 152-158頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 898407]
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  • 基于相關性相位提取的超聲電機頻率控制技術

    安國慶;安孟宇;楊少銳;劉慶瑞;李爭;

    為了解決溫度和負載的變化容易引起超聲電機轉速波動,以及基于轉速反饋的閉環控制因轉速傳感器安裝體積和成本在某些特種場合應用受限的問題,提出一種基于相位差信息反饋的頻率閉環控制方法:首先,根據電機各類相位差對溫度和負載變化的敏感程度,優化選擇了相位差反饋量的類型;其次,針對系統機械噪聲以及驅動器諧波對相位差計算結果的影響,利用改進的相關性相位提取方法準確提取驅動電壓和孤極電壓的基頻相位差信息;最后,分別就超聲電機運行過程中溫度和負載變化的情況,給出了相應的頻率閉環控制方案。實驗結果表明,所提出的方法能有效降低溫度以及負載變化導致的轉速波動,可提升電機所在系統的轉速穩定性。由于其只需采樣兩路電壓信號,故易于工程實現。

    2019年02期 v.40;No.147 159-166頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1007603]
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  • 光伏系統模型的多時間尺度降階

    代海建;吳興全;李志偉;瞿繼平;周一辰;

    為了解決光伏接入的電力系統模型復雜和分析困難的問題,提出了一種簡單實用的光伏發電系統模型降階方法。綜合考慮主電路及控制策略建立了光伏發電系統小信號模型,分解模型中的多時間尺度特性以確定快速狀態和慢速狀態,并用相對速度估計法驗證了快慢狀態分解的正確性,避免了由攝動參數選取不當引起的降階前后系統穩定性不一致的問題。通過忽略快動態變量對原模型進行降階,添加校正項得到了零階近似模型和一階近似模型。最后在MATLAB中分別對比了降階模型、校正模型與詳細模型的動態響應和計算誤差。研究結果表明,降階模型和校正模型均能夠正確反映詳細模型在小擾動下的動態響應,且在提高計算速度、簡化分析過程方面有明顯優勢。

    2019年02期 v.40;No.147 167-174頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 896872]
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新能源與節能環保專欄

  • 制藥廢水廠微生物群落和多種抗性基因相關性分析

    袁立霞;羅曉;張文麗;蔣永豐;

    為了研究多種生物處理工藝制藥廢水中微生物群落結構和抗性基因的分布特征、擴增情況及其相關性,采用Miseq高通量測序分析技術和熒光定量PCR技術對制藥廢水廠中活性污泥進行檢測。熒光定量結果表明:sul1,sul2,tetO,tetQ,tetW,OXA-1和可移動遺傳元件int1在制藥廢水廠中各個階段均能被廣泛地檢測到,總抗性基因濃度范圍為3.09×10~8~2.26×10~9 copies/g(干重),基因總濃度上升了7.3倍。Miseq測序結果表明:制藥廢水中主要優勢菌門為Proteobacteria,Bacteroidetes,Firmicutes,Thermus和Gemmatimonadetes等門,其平均總相對豐度比例占到81.05%;冗余分析顯示,Aeromicrobium與sul2呈較高程度的正相關性,可能是sul2在微生物群落中存在的可能的主要菌群;Rhodovulum和Rhodospirillaceae菌屬與OXA-1和tetQ呈較高程度的正相關性,這些菌屬是這些ARGs分布的主要菌屬;Acinetobacter與tetO和tetW呈現較高程度的正相關性,可能是tetO和tetW在微生物群落中存在的可能的主要菌屬。因此,相關抗性基因的增值和分布與相關特定菌屬有關,可以通過控制相關菌屬的豐度來消減工業廢水廠中的抗性基因。

    2019年02期 v.40;No.147 175-181頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 958586]
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  • 水泥三噴騰分解爐煅燒過程數值模擬研究

    楊郁;李侍津;羅曉;邊永歡;劉仁平;

    為了深入研究分解爐內的煅燒過程,提高煅燒效果,運用Fluent軟件對國內某水泥公司4 500 t/d TTF分解爐進行了數值建模。在選取Standard k-ε模型、離散相模型和組分傳輸模型模擬出流場和溫度場的基礎上,分析了煤粉燃燒過程及生料角度、三次風速度和溫度對爐內煅燒過程的影響。結果表明:生料入射角度對分解率有較大的影響;三次風速度較大時,生料分解率和焦炭燃燼率也較高;三次風溫度升高,會引起助燃空氣不足,降低焦炭反應活性,從而降低燃燼率;通過優化3個參數,CaCO_3分解率達到90.3%,焦炭燃燼率達到88.0%。開展水泥分解爐煅燒過程數值模擬研究并將之應用于實際工程項目中,可為優化水泥生產工況提供理論參考,對水泥工業與資源環境的協調發展具有較大的現實意義。

    2019年02期 v.40;No.147 182-188頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 960077]
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  • 下載本期數據


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