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基于“框架”与“特性”的生态系统服务流解析——以固碳服务流为例
1
作者 范钦栋 刘孜乐 +3 位作者 魏国杰 刘保国 杨晓明 平晓莹 《生态学报》 北大核心 2026年第1期390-409,共20页
生态系统服务流链接了自然供给系统和人类社会需求系统,是生态系统服务与人类福祉关系的真正体现。当前生态系统服务流研究的系统化程度不高,具体生态系统服务流的个性研究不足,导致“流”的认知受限。建立“供需-流-驱动”的框架,开发... 生态系统服务流链接了自然供给系统和人类社会需求系统,是生态系统服务与人类福祉关系的真正体现。当前生态系统服务流研究的系统化程度不高,具体生态系统服务流的个性研究不足,导致“流”的认知受限。建立“供需-流-驱动”的框架,开发基于“特性”的方法对郑州市2020年的固碳服务流进行解析。结果表明:(1)郑州市各区域固碳服务的供给和需求差异明显。供给高的区域,如登封市、新密市及巩义市(其实际供给为17.47×10^(6) t、11.63×10^(6) t及10.77×10^(6) t)等区域主要集中在郑州市的东西两端;需求高的区域,如金水区、新郑市及二七区(其需求为7.69×10^(6) t、5.58×10^(6) t及5.05×10^(6) t)等区域主要聚集在主城区。(2)固碳服务流路径共26条,在供给区和需求区、供给区和供给区、需求区和需求区之间广泛存在;各区域内和区域间的流量差异显著,区域内实际流量最大为登封市(12.09×10^(6) t),最小为上街区(-7.40×10^(6) t);区域间实际流量最大为由登封市流向巩义市(6.25×10^(6) t),最小为由二七区流向管城区(0.32×10^(6) t);固碳服务流的流向多从由城郊流向市区;不同区域间的流速差异较小,差异稳定在0.5 m/s内。(3)土地利用强度和第二、三产业地区产值是区域内流量变化的主要驱动因素。建立“流”的研究框架,创新性地提出了基于固碳服务“气体特性”的研究方法,系统化地解析了固碳服务流的供需、流量、流向、边界、流速等的完整属性,同时强化了“流”的制图表达,提升了公众和学界对生态系统服务流的系统化理解和个性化认知。 展开更多
关键词 生态系统服务流 固碳服务 框架 特性 供需 流量 路径 流速
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脓毒性休克血流氧流分型与临床管理专家共识(2025)
2
作者 黄薇 王欣晨 +10 位作者 柴文昭 崔克亮 姚波 邢志群 王翠 刘晶晶 巩师毅 李冬凯 尹万红 王小亭 杜微 《协和医学杂志》 北大核心 2026年第1期40-58,共19页
脓毒症是机体对感染反应失调导致的危及生命的器官功能障碍。脓毒性休克是脓毒症死亡的主要原因,其核心病理生理机制是机体失调反应后血流与氧流紊乱导致的重症单元(由微循环与功能细胞线粒体组成)严重缺血缺氧。由于机体反应具有系统... 脓毒症是机体对感染反应失调导致的危及生命的器官功能障碍。脓毒性休克是脓毒症死亡的主要原因,其核心病理生理机制是机体失调反应后血流与氧流紊乱导致的重症单元(由微循环与功能细胞线粒体组成)严重缺血缺氧。由于机体反应具有系统趋同但临床表现异质的特点,目前针对血流动力学的认知与管理策略尚未统一,易导致复苏不足或治疗过度。为提高救治质量,专家组在系统梳理“血流-氧流”理论基础上,强调从血流与氧流整合视角重新审视脓毒性休克,并制订了《脓毒性休克血流氧流分型与临床管理专家共识(2025)》。共识提出血流-氧流临床分型应综合心功能、血管张力、重症单元氧流利用状态和疾病时程,结合机体反应表型与人工智能技术优化亚型识别;倡导以器官灌注多部位氧流监测、外周灌注监测及重症超声构建连续评估体系;在“重症救治三角”框架下实施个体化、集束化管理策略,并针对多个管理位点提出了指导意见,以期恢复血流-氧流匹配,降低器官功能衰竭风险和患者病死率。 展开更多
关键词 脓毒性休克 血流-氧流 血流动力学 感染
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Taylor-Couette涡流动特性及其絮凝行为响应
3
作者 毛玉红 邢照敏 +1 位作者 何锦彬 王敏 《化工进展》 北大核心 2026年第1期106-113,共8页
利用大涡模拟(LES)方法对Taylor-Couette涡流场进行瞬态模拟,深入剖析各类涡的流动特性,同时在不同涡流动形态下进行絮凝实验,探讨絮凝过程对不同涡流动特性的响应行为,定量研究不同涡流动形态对絮凝反应过程的影响。研究发现,流场中的... 利用大涡模拟(LES)方法对Taylor-Couette涡流场进行瞬态模拟,深入剖析各类涡的流动特性,同时在不同涡流动形态下进行絮凝实验,探讨絮凝过程对不同涡流动特性的响应行为,定量研究不同涡流动形态对絮凝反应过程的影响。研究发现,流场中的速度梯度、剪切应力与涡流态变化密切相关,在不同涡流动形态下差异较大。反应器内涡流动特性变化会直接影响流场的传质性能,不同涡流动形态下絮凝响应行为也存在较大差异:波状涡流动与化学条件相辅相成,能最大程度触发絮凝剂潜能,生成絮体性能最佳,絮凝过程响应最好,而且絮凝剂投加量越大,絮凝效果越好;调制波状涡流动要在合适的絮凝剂投加量下才有比较好的絮凝响应行为。絮凝过程的响应行为和涡流动形态密切相关,合适的涡流动形态才能与化学条件相互成就,促成最佳絮凝行为的响应与表达。 展开更多
关键词 Taylor-Couette 数值模拟 涡流动流态 流动 混凝
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复杂变化水力环境下的草鱼稳定偏好水流速度
4
作者 石小涛 包春鹏 +8 位作者 王妍 徐勖 苏歆懿 吴帅 宋年雄 陈小龙 孙钧键 王远铭 李敏讷 《水产学报》 北大核心 2026年第1期131-141,共11页
【目的】为探究草鱼在复杂变化水力环境下是否存在稳定的自主偏好水流速度范围。【方法】以长江流域重要经济鱼类草鱼(全长20.5~25.5 cm)为对象,在开放自循环变频水槽中设置3种沿水流方向等宽平行分布的流速范围,并设置包含3种不同流速... 【目的】为探究草鱼在复杂变化水力环境下是否存在稳定的自主偏好水流速度范围。【方法】以长江流域重要经济鱼类草鱼(全长20.5~25.5 cm)为对象,在开放自循环变频水槽中设置3种沿水流方向等宽平行分布的流速范围,并设置包含3种不同流速(低、中、高)的所有组合工况,分别为工况Ⅰ(高-低-中工况,0.65-0.32-0.47 m/s)、工况Ⅱ(低-高-中工况,0.27-0.78-0.48 m/s)与工况Ⅲ(低-中-高工况,0.23-0.43-0.91 m/s),对比分析草鱼在3种复杂变化水力环境工况下的自主上溯行为,通过将背景流场与鱼类运动轨迹相耦合,结合两者概率密度函数布尔运算量化草鱼偏好流速范围。【结果】①草鱼在3种复杂变化水力环境中的停留时间随流速减小而延长,偏好选择低、中流速区而避开高流速区;②3种工况下,草鱼均偏好停留在靠近水槽边壁的低、中流速区域,偏好流速范围分别为工况Ⅰ:0.40~0.45 m/s与0.60~0.67 m/s、工况Ⅱ:0.41~0.50 m/s与工况Ⅲ:0.18~0.31 m/s;③背景流速概率密度分布相似时(如工况Ⅰ与工况Ⅱ),草鱼存在稳定的偏好流速范围,为0.41~0.45 m/s,当背景流速概率密度分布不同时(如工况Ⅲ与工况Ⅰ、Ⅱ),草鱼的偏好流速不同,其偏好背景流速中概率密度分布较高且流速较低的区域。【结论】草鱼均偏好3种工况下的低、中流速区,且在复杂变化水力环境中草鱼存在稳定偏好水流速度。本研究结果可为塑造符合鱼类生态习性的鱼道水力环境及鱼类栖息地生境修复方案提供科学参考。 展开更多
关键词 草鱼 复杂变化流场 偏好流速 游泳行为 鱼类保护
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深水控压钻井地层-井筒耦合流动规律研究
5
作者 高永海 于鑫 +3 位作者 王雪瑞 赵欣欣 尹邦堂 孙宝江 《中国海上油气》 北大核心 2026年第1期155-166,共12页
深水多压力层系钻井易发生溢漏共存事故。为研究其控压钻井(MPD)溢漏期间地层-井筒耦合流动规律,考虑气液固三相变质量传输,建立了耦合裂缝性地层气侵与井漏的深水MPD井筒多相流动传热传质模型,并结合实测数据验证模型。对比分析了常规... 深水多压力层系钻井易发生溢漏共存事故。为研究其控压钻井(MPD)溢漏期间地层-井筒耦合流动规律,考虑气液固三相变质量传输,建立了耦合裂缝性地层气侵与井漏的深水MPD井筒多相流动传热传质模型,并结合实测数据验证模型。对比分析了常规与控压钻井期间的溢流速率、漏失速率及井筒多相流温压演化。结果表明:所建耦合模型预测误差<5%,具有较高精度;MPD显著降低了水基钻井液体系的气侵速率,稳态时仅为常规钻井的67.2%,而油基体系则轻微增加1.5%;水基钻井液条件下,MPD环空温度显著降低且压力升高,钻井液池增量降至常规钻井的60.3%(降幅39.7%),但油基体系下两种钻井方式的多相流特征基本一致;上漏下溢工况相比上溢下漏工况,不同钻井液体系均显示更高气侵速率和更低漏失速率。本文研究成果可为深水多压力层系钻井过程中溢漏同存工况的井筒压力精准控制提供理论指导。 展开更多
关键词 深水控压钻井 溢漏共存 多相流 地层-井筒耦合 流动规律
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基于多元多尺度模糊熵的气液两相流流型辨识
6
作者 张立峰 李国智 +2 位作者 刘昱甫 刘均芝 王咏梅 《计量学报》 北大核心 2026年第2期183-191,共9页
提出了一种基于多元多尺度模糊熵(mvMFE)的气液两相流流动特性分析方法。使用电阻层析成像阵列传感器对垂直上升管道的气液两相流进行流型信息采集,并使用主成分分析法对测量数据进行降维处理。然后使用多元多尺度模糊熵来度量不同流型... 提出了一种基于多元多尺度模糊熵(mvMFE)的气液两相流流动特性分析方法。使用电阻层析成像阵列传感器对垂直上升管道的气液两相流进行流型信息采集,并使用主成分分析法对测量数据进行降维处理。然后使用多元多尺度模糊熵来度量不同流型的多元时间序列的复杂度,并与多元多尺度排列熵(mvMPE)、多元多尺度离散熵(mvMDE)和一元时间序列的多尺度模糊熵(MFE)进行对比,进一步计算mvMFE前10个尺度的平均值和增长速率,结果表明相同流型所对应的mvMFE差异性最大,不同流型的mvMFE区别更显著,且mvMFE能够更好地揭示气液两相流的流动行为。 展开更多
关键词 多相流测量 气液两相流 流型辨识 多元多尺度模糊熵 电阻阵列传感器
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突缩突扩孔道内离散气泡变形特性分析
7
作者 邢雷 董晗黎 +3 位作者 蒋明虎 赵立新 明亮 綦航 《石油机械》 北大核心 2026年第1期147-154,共8页
管路突变截面部分的能量损失限制了气液两相流的高效传输。为此,采用数值模拟与室内试验相结合的方法,开展不同变径比和不同入口流量条件下的突缩突扩孔道内流场特性与离散气泡变形特性分析。研究结果表明:随变径比的增大,孔道内湍流动... 管路突变截面部分的能量损失限制了气液两相流的高效传输。为此,采用数值模拟与室内试验相结合的方法,开展不同变径比和不同入口流量条件下的突缩突扩孔道内流场特性与离散气泡变形特性分析。研究结果表明:随变径比的增大,孔道内湍流动能呈现先增大后减小的趋势,突扩部分的流体迹线范围逐渐增大,流速则呈现减小趋势;入口流量一定时,离散气泡在孔道内运动时变形量随变径比增大而减小,气泡进入细管段时变形量达到最大,变径比E=3.5时,最大变形量D=0.58;当离散气泡破碎时,其破碎后产生的刚体微气泡颗粒数也先增加后减少,当变径比E=2.5时,气泡破碎生成的微气泡颗粒数最多为578颗,且破碎距离l_(b)随着变径比的增大而增大。研究结果揭示了不同变径比和入口流量条件下突缩突扩孔道内离散气泡的运动、变形破碎规律,可为涉及变截面管道的工程应用提供理论指导。 展开更多
关键词 油气管路 变径比 气泡 流场特性 变形特性 运动行为 多相流
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基于改进物理信息神经网络的轴流泵流场重构方法研究
8
作者 刘康 刘兴宁 +4 位作者 孙勇 刘良 贾贺 曾涛 张耀飞 《人民黄河》 北大核心 2026年第3期157-162,共6页
轴流泵流场信息是其运行稳定性分析和结构优化设计的依据,受测量技术限制在运行过程中难以获取完整流场信息。为此,提出一种改进物理信息神经网络(PINN)模型,用于稀疏数据情况下重构流场。首先通过分析流场物理约束、边界约束及流场约束... 轴流泵流场信息是其运行稳定性分析和结构优化设计的依据,受测量技术限制在运行过程中难以获取完整流场信息。为此,提出一种改进物理信息神经网络(PINN)模型,用于稀疏数据情况下重构流场。首先通过分析流场物理约束、边界约束及流场约束,描述流场问题;然后引入三维卷积神经网络(3D CNN)求解流场问题;最后采用有限体积法(FVM)进行数值模拟,获取稳态流速和压力分布信息,基于网格化预处理后采样1%的流场数据进行模型训练。以某简化轴流泵管道作为测试对象,验证所提出方法。结果表明:改进PINN模型重构流场与FVM数值模拟流场对比,压力基本吻合,流速变化趋势基本相同,仅在叶轮及导叶流场区域存在细微偏差,说明所提出的方法能够在稀缺数据和复杂边界条件下准确预测三维流场。 展开更多
关键词 改进物理信息神经网络 三维卷积神经网络 流场重构 轴流泵 有限体积法
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塔河油田缝洞型油藏井底流压预测与调流势开发研究
9
作者 宋正聪 陈波 刘璐 《复杂油气藏》 2026年第1期80-86,共7页
目前缝洞型油藏井底流压预测以油藏数值模拟为主,但其成本高、耗时长,不利于油田现场应用,为此提出了一种基于流动物质平衡方法、物质平衡方程、拟稳态水侵方程和产能方程的井底流压预测新方法。经验证,该方法预测流压与实测流压误差为3... 目前缝洞型油藏井底流压预测以油藏数值模拟为主,但其成本高、耗时长,不利于油田现场应用,为此提出了一种基于流动物质平衡方法、物质平衡方程、拟稳态水侵方程和产能方程的井底流压预测新方法。经验证,该方法预测流压与实测流压误差为3.1%。通过分析油井动态储量、采出程度、井底流压等参数,建立了适用于缝洞型油藏的调流势开发策略,并成功应用于塔河油田,现场试验35井次,整体有效率达65.7%,累计增油11.84×104t,新方法对缝洞型油藏的开发具有一定指导意义。 展开更多
关键词 缝洞型油藏 流动物质平衡 水油体积 井底流压 调流势
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城市交通网-快速充电站-配电网分层协同优化方法
10
作者 姜涛 迟大硕 +3 位作者 吴成昊 靳小龙 李雪 穆云飞 《电力系统自动化》 北大核心 2026年第3期36-47,共12页
随着交通电气化持续推进,城市交通网与配电网耦合程度逐步增强,使得交通流与电力潮流的计算更加复杂。为全面描述电动汽车对城市交通网与配电网的影响,提出一种基于动态交通流和电力潮流的城市交通网-快速充电站-配电网分层协同优化调... 随着交通电气化持续推进,城市交通网与配电网耦合程度逐步增强,使得交通流与电力潮流的计算更加复杂。为全面描述电动汽车对城市交通网与配电网的影响,提出一种基于动态交通流和电力潮流的城市交通网-快速充电站-配电网分层协同优化调度策略,实现交通网、快速充电站、配电网的经济、灵活运行。首先,在配电网优化层以最小化运行成本为目标进行电力潮流优化,交通网优化层基于混合用户均衡进行交通流分配,快速充电站优化层以最大化运营商收益为目标调度电动汽车。然后,为简化模型,将交通流分配问题转化为快速充电站收益模型的约束条件并进行线性化处理,进而采用交替方向乘子法求解,以保护不同主体的信息隐私。最后,通过IEEE 33节点配电网与Nguyen-Dupuis交通网耦合系统验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 电动汽车 城市交通网(UTN) 配电网(DN) 电力潮流-交通流 快速充电站 协同优化
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基于集成学习Stacking算法的南极热流预测模型
11
作者 蔡轶珩 张晓晴 +3 位作者 稂时楠 崔祥斌 何彦良 张恒 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2026年第1期55-62,85,共9页
大地热流(heat flow,HF)是指地球内部传递至地表的热能,它能够揭示地球深部的各种作用过程及能量平衡信息。在南极洲地区,掌握热流情况对于模拟冰盖动态变化具有极其重要的意义。本研究运用机器学习中的Stacking堆叠算法,构建一个南极... 大地热流(heat flow,HF)是指地球内部传递至地表的热能,它能够揭示地球深部的各种作用过程及能量平衡信息。在南极洲地区,掌握热流情况对于模拟冰盖动态变化具有极其重要的意义。本研究运用机器学习中的Stacking堆叠算法,构建一个南极洲热流预测模型。该模型整合13种与热流相关的地质及地球物理特征的观测输入数据,并集成GBDT、XGBoost、RF、LightGBM、ET和MLP等6种常用于解决回归预测问题的机器学习算法,对热流的分布特征进行预测。实验结果表明,采用Stacking模型的预测精度优于多种基准模型。通过该模型得到的新的南极热流分布预测图,与其他传统方法所绘制的大规模估计热流分布图相比,更加契合南极洲热流的实际分布情况,展现出更为卓越的性能。 展开更多
关键词 集成学习 Stacking算法 大地热流 南极洲
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数据要素流动对跨区域合作创新的影响 被引量：1
12
作者 杨仁发 盛云龙 《商业研究》 北大核心 2026年第1期75-84,共10页
充分发挥数据要素的基础性作用,对于提升区域创新能力和促进新质生产力发展具有重要意义。本文在理论分析的基础上,利用2011—2023年282个城市样本面板数据实证检验数据要素流动对跨区域合作创新的影响。研究发现:数据要素流动能够显著... 充分发挥数据要素的基础性作用,对于提升区域创新能力和促进新质生产力发展具有重要意义。本文在理论分析的基础上,利用2011—2023年282个城市样本面板数据实证检验数据要素流动对跨区域合作创新的影响。研究发现:数据要素流动能够显著促进跨区域合作创新;数据要素流动对跨区域合作创新的影响效果会因合作城市双方各自在城市地位、规模、创新能力等特征差异而产生不同效应,这种促进效应在“高-低”“低-低”特征的合作城市之间表现更为突出;机制分析表明,数据要素流动将通过知识溢出、产业融合、创新要素流动三条路径对跨区域合作创新产生影响;拓展性分析发现,数据要素流动不仅能有效提升跨区域合作创新的质量,还将促进自主创新突破能力的提升,数据要素流动以及跨区域合作创新有助于新质生产力的发展。 展开更多
关键词 数据要素流动 跨区域合作创新 新质生产力
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玉米轴流脱粒装置脱粒元件的设计与试验
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作者 毛欣 李元超 +3 位作者 衣淑娟 张东明 王光宇 王鹏 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期79-86,118,共9页
针对玉米果穗脱粒时效率低和破碎率高的问题,设计了3种不同齿形的玉米轴流脱粒装置脱粒元件——脱粒板齿。通过对脱粒装置关键部件参数的选取和板齿工作时的受力分析,确定了3种板齿的相关参数。选择先玉335号玉米为试验材料,以破碎率、... 针对玉米果穗脱粒时效率低和破碎率高的问题,设计了3种不同齿形的玉米轴流脱粒装置脱粒元件——脱粒板齿。通过对脱粒装置关键部件参数的选取和板齿工作时的受力分析,确定了3种板齿的相关参数。选择先玉335号玉米为试验材料,以破碎率、未脱净率为指标,滚筒转速、喂入量、板齿形状和栅格凹板尺寸为变量,利用自行研制的轴流脱粒试验台进行单、多因素试验,单因素试验结果表明:3种不同齿形的脱粒板齿中类拇指齿在不同条件下的未脱净率和破碎率都处于较优状态;多因素试验结果表明:脱粒装置较优的参数组合为凹板栅格尺寸17 mm、滚筒转速300 r/min、喂入速度1.5 kg/s时,性能指标破碎率为3.0%、未脱净率为1.0%,该装置各项指标均满足脱粒的作业要求。 展开更多
关键词 玉米 脱粒装置 板齿 轴流式
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岩石正交裂隙内浆液驱替动水机制研究
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作者 李博 唐敏 +3 位作者 刘蓉蓉 谢雨施 邹良超 石振明 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期337-348,共12页
裂隙是岩体内渗流的首要通道,裂隙岩体内的注浆封堵是一个由裂隙网络内浆液-水两相驱替控制的过程。鉴于裂隙网络由诸多交叉裂隙连接构成,研究浆液在交叉裂隙内的驱替机制对裂隙岩体工程注浆设计具有重要意义。采用三维重构技术,建立3D... 裂隙是岩体内渗流的首要通道,裂隙岩体内的注浆封堵是一个由裂隙网络内浆液-水两相驱替控制的过程。鉴于裂隙网络由诸多交叉裂隙连接构成,研究浆液在交叉裂隙内的驱替机制对裂隙岩体工程注浆设计具有重要意义。采用三维重构技术,建立3D打印的透明粗糙正交裂隙模型并开展室内注浆可视化试验,观测注浆过程中浆-水竞争渗流规律及界面演化特征;基于COMSOL Multiphysics软件建立正交裂隙注浆数值模型,通过试验和数值结果对比验证模型,进而研究不同浆-水流速比、进出口组合等因素对浆-水驱替过程的影响。结果表明:动水条件下注浆开始后注浆压力随时间呈非线性增大,浆液首先沿优势渗流通道驱替水,在完成主要动水驱替后压力趋于稳定;交叉口处串流混合越充分,出口端的浆液体积分数越接近;优势渗流通道越显著,浆液的驱替效果越好;裂隙表面粗糙度显著影响注浆压力,采用传统的平行平板模型将低估注浆压力达30%以上。 展开更多
关键词 交叉裂隙 注浆 Herschel-Bulkley模型 动水 驱替
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基于物理解耦的分形流道流量均布优化设计
15
作者 唐腾飞 李宇航 +1 位作者 彭伊丽 张迪嘉 《液压与气动》 北大核心 2026年第2期20-26,共7页
在液压气动元件与换热装备中,分形流道网络的多支路流量均匀性是决定装备性能关键因素。传统全局优化算法在处理流道设计时,空间维度显著增加,面临计算成本高昂、收敛困难等问题,为此提出了基于物理解耦的分形流道流量均布设计策略。通... 在液压气动元件与换热装备中,分形流道网络的多支路流量均匀性是决定装备性能关键因素。传统全局优化算法在处理流道设计时,空间维度显著增加,面临计算成本高昂、收敛困难等问题,为此提出了基于物理解耦的分形流道流量均布设计策略。通过几何参数迭代,利用流网拓扑的反向传播机制将末端流量偏差映射为各级流道的尺寸修正量;利用“层内去均值”策略,解耦了影响系统总压降的“共模”效应与决定流量分配的“差模”效应,实现对并联支路流阻的精准匹配。以包含20个独立设计参数的1-2-4-8三级分形流道为例,该策略在27次CFD迭代计算内将出口流量非均匀度系数由0.1226降低至0.0217,流道结构收敛为具有明确物理含义的“外侧加宽、中心压缩”构型。此策略可为液压流道网络的参数匹配与流场精细控制提供设计参考。 展开更多
关键词 分形结构 流量均匀性 物理解耦 流阻匹配 结构优化
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离心泵气液两相流噪声特性分析
16
作者 谈明高 王昊晨 +3 位作者 刘厚林 吴登昊 吴江海 吴贤芳 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第2期357-364,共8页
为探究离心泵在气液两相工况下内场噪声机理,本文采用SST k-ω模型结合MUSIG两相流模型模拟泵内气液两相流得到声源,应用声学有限元方法求解Helmholtz波动方程得到声场,对泵内气液两相流噪声进行了研究,分析了不同流量对泵内两相流动噪... 为探究离心泵在气液两相工况下内场噪声机理,本文采用SST k-ω模型结合MUSIG两相流模型模拟泵内气液两相流得到声源,应用声学有限元方法求解Helmholtz波动方程得到声场,对泵内气液两相流噪声进行了研究,分析了不同流量对泵内两相流动噪声声压级频域特性、总声压级特性和声压级分布特性的影响规律。研究结果表明:不均匀的气液两相流动和叶轮与隔舌的动静干涉作用是泵内气液两相流噪声的2个主要噪声源;蜗壳内各监测点的噪声总声压级与其所处断面面积呈反比关系;除了隔舌处,泵内其他位置的总声压级随着流量的增加均呈现不同程度的增加趋势,当流量从小流量增加到设计流量时,增幅分别为0.31%、0.67%、0.15%、0.48%和0.33%,进一步增加为大流量时,增幅为0.25%、0.20%、1.86%、0.10%和0.71%;叶频处离心泵内高声压级区主要位于隔舌附近的蜗壳螺旋段及叶轮出口区域,且叶轮内噪声声压级会整体上随着流量的增加而逐渐增大。 展开更多
关键词 离心泵 气液两相流 涡结构 试验测试 声源强度 内流噪声 计算流体力学 计算声学
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分层流中潜艇尾迹特征的数值模拟及识别
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作者 陈二云 刘兴生 +3 位作者 马振来 赵鑫鑫 李国平 杨爱玲 《中国航海》 北大核心 2026年第1期78-88,共11页
水动力尾迹是潜艇非声学探测的重要物理场之一。鉴于复杂的海洋环境,水动力尾迹的准确预测具有较大困难。采用多相流(VOF)方法对直航条件下潜艇分层流场进行数值模拟,获得航速、相对潜深和海水分层等因素对自由表面尾迹特征及内波尾迹... 水动力尾迹是潜艇非声学探测的重要物理场之一。鉴于复杂的海洋环境,水动力尾迹的准确预测具有较大困难。采用多相流(VOF)方法对直航条件下潜艇分层流场进行数值模拟,获得航速、相对潜深和海水分层等因素对自由表面尾迹特征及内波尾迹特征的影响规律。采用Canny边缘检测理论提取尾迹轮廓特征,测量尾迹角和横波张角。结果表明:潜艇在相对潜深较大且弗劳德数(Fr)较低条件下,自由表面尾迹并不呈现典型“V”形波;随着Fr数的增加,尾迹形态逐渐由“斑”状演变为平行波,最终呈现明显的“V”形波。海水密度分层的增强会加剧自由表面的扰动,使自由表面尾迹特征更加突出。研究结果可为潜艇水动力尾迹特征的图像识别提供参考依据。 展开更多
关键词 自由表面尾迹 内波 分层流 多相流 CANNY
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地形影响下泥石流灾害链过程模拟及级联效应分析
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作者 张浩 许斌 +2 位作者 年廷凯 秦胜伍 包晓峰 《水利与建筑工程学报》 2026年第1期212-222,共11页
为了探究地形因素对泥石流运动的影响,厘清复杂地形下泥石流灾害链形成过程和级联效应,采用光滑粒子流体动力学与有限元耦合方法(SPH-FEM),模拟平地、凸地形、凹地形及阶梯地形条件下泥石流运动过程,揭示4类地形条件对泥石流运动速度的... 为了探究地形因素对泥石流运动的影响,厘清复杂地形下泥石流灾害链形成过程和级联效应,采用光滑粒子流体动力学与有限元耦合方法(SPH-FEM),模拟平地、凸地形、凹地形及阶梯地形条件下泥石流运动过程,揭示4类地形条件对泥石流运动速度的影响;进一步考虑拦挡坝的溃决过程,探讨泥石流触发坝体失稳后的泥石流运动过程及其级联放大效应;最后结合深水沟槽实际工程案例,对灾害链过程中泥石流流速与构筑物所受冲击力进行评估,进一步揭示真实地形对灾害链形成过程和级联效应的关键控制作用。结果表明:地形条件显著影响泥石流动力学行为,相较于平地,凸地形加剧泥石流流速,凹地形则导致泥石流快速启动,阶梯地形则通过多次俯冲-缓冲过程促进能量耗散,迟缓了峰值速度;真实地形条件下,深水槽泥石流拦挡坝溃决触发泥石流灾害链,导致泥石流流速提升40%,并产生坝体碎石二次冲击,其冲击力可达浆体的3.7倍,相较于无拦挡坝工况,溃坝工况的冲击力降低了18%,完整拦挡坝可降低流速30%、冲击力20%。研究结果不仅深化了对泥石流动力学参数与地形效应的认识,也为精准预测泥石流灾害影响范围及构建多层级防治工程体系提供参考。 展开更多
关键词 泥石流 灾害链 SPH-FEM耦合方法 地形效应 拦挡坝
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金属桥箔电爆炸驱动飞片过程流场瞬态观测与数值模拟
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作者 伍俊英 郑富德 +3 位作者 姚雨乐 李钧剑 刘瑞政 刘丹阳 《爆炸与冲击》 北大核心 2026年第1期167-178,共12页
金属桥箔电爆炸驱动绝缘飞片的冲击起爆与点火技术在武器装备的起爆与点火系统中被广泛应用。为弥补现有研究对飞片运动过程中流场演化规律描述不足的缺陷,促进该技术向能量高效利用以及小型化等方面发展,搭建了双脉冲激光纹影瞬态观测... 金属桥箔电爆炸驱动绝缘飞片的冲击起爆与点火技术在武器装备的起爆与点火系统中被广泛应用。为弥补现有研究对飞片运动过程中流场演化规律描述不足的缺陷,促进该技术向能量高效利用以及小型化等方面发展,搭建了双脉冲激光纹影瞬态观测实验系统,获得了不同时刻下流场的密度分布以及飞片的运动距离,同时,建立了金属桥箔电爆炸驱动飞片运动过程的二维轴对称流体动力学计算模型与计算方法,计算时充分考虑了加速膛内外流场在飞片运动、冲击波压缩以及高温高压等离子体膨胀等作用下的演化规律,采用相变体积分数法描述桥箔在电能作用下由固相到等离子体相的转变,建立了等离子体状态方程以准确描述等离子体的状态,采用动网格模型描述了飞片在流场驱动下的运动。计算与实验得到的流场密度分布具有较好的贴合性,且飞片运动距离和飞片运动速度的最大相对误差分别为6.1%与8.1%,验证了计算模型与计算方法的准确性。研究结果表明:电容为0.33μF、起爆电压为2800 V时,研究范围内,流场压强最大值基本维持在1×10^(7)Pa左右;流场温度逐渐从516 ns时刻的9950 K降低到2310 ns时的3100 K;流场等离子体相分布逐渐由扁平状发展为长条状,等离子体相与飞片运动垂直方向的最大扩散距离为0.8 mm。1360 ns后,由于飞片突破冲击波波阵面,流场的压强分布与温度分布的前端突起。 展开更多
关键词 金属桥箔 电爆炸 飞片 流场
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考虑出砂影响的榆37储气库合理注采参数设计
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作者 王萍 卫永晟 +5 位作者 郭燕妮 汤诗棋 黄海 屈展 王亮 何雅文 《新疆石油地质》 北大核心 2026年第1期64-73,共10页
储气库注采井反复高强度注采,储集层频繁应力变化,易引发出砂,威胁储气库稳定运行。以鄂尔多斯盆地榆37储气库为例,运用节点分析法,考虑支撑剂运移的临界流速模型,结合地层出砂预测的临界出砂压差模型及临界冲蚀流量模型,明确榆37储气... 储气库注采井反复高强度注采,储集层频繁应力变化,易引发出砂,威胁储气库稳定运行。以鄂尔多斯盆地榆37储气库为例,运用节点分析法,考虑支撑剂运移的临界流速模型,结合地层出砂预测的临界出砂压差模型及临界冲蚀流量模型,明确榆37储气库注采井的合理注采区间,确保储气库在极限生产状态下的运行安全。结果表明:通过对储集层裂缝中支撑剂进行受力分析,建立裂缝中支撑剂启动的临界流速模型,计算出当注入速率与采出速率分别为10.89 m/s和8.19 m/s时,支撑剂达到临界启动流速;考虑3种限制性模型,对节点分析法进行改进,计算出榆43-1井安全运行的合理注采区间,分别为1.79×10^(4)~6.53×10^(4) m^(3)/d和2.82×10^(4)~6.35×10^(4) m^(3)/d;在安全的前提下,计算出榆37储气库10口井的合理注采区间。 展开更多
关键词 榆37储气库 储气库出砂 节点分析法 支撑剂启动 临界流速 临界出砂压差 冲蚀流量
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