课程文献中心 更多>>

关键词： 高粘度酸液   酸岩反应   动力学参数   影响规律  

摘要： 近年来高粘度酸液越来越多地被投入到储层酸压改造中，本文定义粘度大于20mPa·s的酸液为高粘度酸液。为了正确地指导酸压设计和优化及现场施工，需要进行相关模拟实验来获取酸岩反应参数。而酸岩反应过程中不同的因素（例如：岩石类型、温度、压力、酸液性质等）对反应速率及反应动力学参数产生不同的影响，因此有必要对不同因素对酸岩反应的影响规律进行总结。但是常用实验方法在测试高粘度酸液酸岩反应速率时表现出酸液浓度不变或者变化不规律等现象，导致对高粘度酸液酸岩反应的研究还不够系统。本文在成都理工大学自主设计适用于测试高粘度酸液酸岩反应“不同粘度酸岩反应模拟实验装置”的基础上，首先介绍了酸岩反应机理和酸岩反应影响因素、常用酸岩反应模拟试验方法以及分析对比各种方法测试高粘度酸液的不适应性，并从设计思路、原理以及设备装置介绍了实验中选用的不同粘度酸岩反应模拟实验方法，分析了酸液在反应釜中不同流速下的流态，在此基础上设计了4种高粘度酸液体系与7个不同区块碳酸盐岩在不同酸液浓度、流速、温度下的酸液反应实验。最后在实验数据的基础上分析得出了如下影响规律： （1）不同岩石类型反应速率也不相同，不可反应物含量与反应速率呈指数关系： J=2×10-5EXP（-3.4983a）；在动力学方程中，岩石类型不同主要引起是反应速度常数K值变化，m值基本不变，反应速度常数K值与不可反应物含量呈幂函数关系，稠化酸：K=7×10-7a-1.931、交联酸：K=3×10-7a-1.963，不可反应物含量越高反应速度常数也就越大。 （2）酸液粘度与反应速率成幂函数关系J=AμB，酸液粘度越大，反应速率越小；反应速度常数K值与酸液流态指数n二次多项式关系：K=1×10-5n2-7×10-6n+3×10-6，反应速度常数随着n值增大而增大；K值与酸液粘度成对数数关系：K=-1×10-6ln（μ）+7×10-6，K值随着粘度的增大而减小。反应级数m与酸液流态指数n成二次多项式关系：m=1.2083n2-0.7076n+0.526，反应级数随着酸液流态指数增大而增大，反应级数m与稠度系数K值呈幂函数关系：m=0.499K-0.1228，反应级数随着酸液稠度系数增大而减小。 （3）单位浓度下反应速率增量JC与酸液流态指数n成指数关系：JC=5×10-7EXP（2.619n），JC随着流态指数的增大而增大，酸液越接近牛顿流体JC越大。JC与酸液稠度系数K呈对数关系：JC=-1×10-6ln（K）+1×10-6，JC随着稠度系数的增大而减小。

关键词： 直接硼氢化钠-过氧化氢燃料电池   阳极催化剂   BH4-电氧化   运行条件   电池性能   动力学参数  

摘要： 直接硼氢化钠-过氧化氢燃料电池(DBHFC)作为一种新型的燃料电池，具有燃料效率高、燃料运输存储方便、无催化剂CO中毒现象、产物无污染且理论开路电压高(3.01V)、理论比容量高(5.67Ah/g)和能量转化率高(91%)等优点而倍受关注。阳极催化剂是决定DBHFC性能的重要因素。目前，DBHFC主要以Pt、Au、Pd等贵金属作阳极催化剂，高的催化剂成本阻碍了DBHFC的商业化。本论文针对限制高性能DBHFC商业化的瓶颈问题，通过掺杂3d过渡态金属以及控制贵金属纳米材料形貌等方法，制备了兼具相对较高催化活性和较低成本的DBHFC阳极催化剂。主要研究内容如下： (1)采用浸渍还原法制备了碳载Pt纳米催化剂(Pt/C)，通过循环伏安(CV)，线性电位扫描(LSV)等电化学方法研究了在不同BH-浓度和不同OH-浓度下，BH-在Pt/C电极上的电催化氧化行为，结果表明BH-浓度和OH-浓度对BH-在Pt/C电极上的电化学测试结果均有较大影响，选择了0.1M NaBH+3M NaOH溶液作为催化剂电化学性能测试条件。采用Pt/C催化剂作阳极催化剂，研究了电池运行条件对DBHFC性能的影响，结果表明催化剂的最佳载量为4.5mg cm;阳极催化层中Nafion最佳含量为7wt.%。基于实际应用中DBHFC的工作环境和价格成本等因素，选择了DBHFC的运行温度为室温(25°C)，阳极电解液为1M NaBH+3M NaOH溶液，阴极电解液为2M HO+0.5M HSO溶液。恒电流放电研究结果表明在未补加燃料的情况下，该DBHFC至少可以保持17小时的稳定放电，具有较好的稳定性。 (2)采用浸渍还原法，制备了一系列Pt-Cu/C、Au-Cu/C和Pt-Co/C碳载双金属纳米催化剂，并分别将其作为DBHFC阳极催化剂进行电化学性能研究和电池性能研究。实验结果表明，双金属催化剂的催化性能均优于相应的单金属催化剂;PtCu/C、AuCu/C和PtCo/C在相应系列的双金属催化剂中，具有最好的催化性能。此外，将Pt/C、Au/C、PtCu/C、AuCu/C和PtCo/C作为阳极催化剂，DBHFC的最大功率密度分别为42.8mW cm、19.9mW cm、71.6mWcm、51.8mW cm和79.7mW cm。在各种阳极催化剂中，PtCo/C的DBHFC的性能最优。采用XRD、XPS等方法，深入分析了掺杂后催化剂催化性能提高的原因。XPS结果表明，过渡态金属Co的掺入改变了Pt的电子状态，高电负性的Pt原子从邻近的过渡态金属Co原子处得到电子导致催化剂表面零价态Pt的含量提高，揭示双金属催化剂催化性能提高的主要原因是电子效应。 (3)采用牺牲Co纳米粒子模板法制备了碳载Pt空心纳米球催化剂(HN-Pt/C)和碳载Pd空心纳米球催化剂(HN-Pd/C)。TEM和HR-TEM结果证实两者均为空心纳米球结构。电化学性能测试结果表明，与普通形貌的实心纳米粒子催化剂相比，中空纳米球结构的催化剂具有更大的电化学活性面积(ECSA)，并且对BH-的电氧化具有更高的催化活性。研究结果表明，HN-Pd/C与SN-Pd/C具有相似的内在催化活性，说明大的ECSA是空心纳米球结构催化剂催化活性提高的原因。采用HN-Pt/C作阳极催化剂，20°C时DBHFC的最大功率密度为54.4mWcm，比用SN-Pt/C作阳极催化剂的DBHFC的最大功率密度(37.8mW cm)提高了43.9%;25°C时，用HN-Pt/C作为阳极的DBHFC的最大功率密度为59.9mWcm，比SN-Pt/C的(42.8mW cm)提高了40.0%;20°C时用HN-Pd/C作为阳极的DBHFC最大功率密度为48.4mW cm，比SN-Pd/C阳极(36.0mW cm)提高了34.4%。 (4)研究了在不同电位扫速、不同BH-浓度、不同温度等条件下，BH-在Pt/C和PtCo/C催化剂电极上电催化氧化的动力学特性。结果表明，BH-在Pt/C和PtCo/C电极上的电催化氧化均为不可逆反应过程，反应级数均为1;反应电子数n分别为2.3和2.6;电荷传递系数α分别为0.20和0.24;标准速率常数ks分别为0.41cm s-1和10.17cm s-1;反应速率常数kf分别为6.82×10-4s-1和1.10×10-3s-1;反应表观活化能Ea在电位为-0.2V时分别为24.54kJ mol-1和19.49kJ mol-1，在电位为-0.1V时分别为23.83kJ mol-1和19.69kJ mol-1。BH-在PtCo/C电极上电催化氧化反应的表观活化能小于其在Pt/C电极上电催化氧化反应的表观活化能，表明PtCo/C催化剂对BH-电氧化有更好的催化活性。

关键词： 热解   热重法   动力学参数   水煤浆   粒度分布  

摘要： 本文对新疆沙尔湖褐煤热解与成浆特性进行研究,第一部分主要应用红外光谱与热重法，对新疆沙尔湖褐煤的主要分子结构和热解特性进行了研究分析。结果表明，（1）沙尔湖褐煤的芳香度低，缩合结构少，脂肪烃类结构相对较多。(2)煤的热失重过程分为三个阶段，第一阶段(室温～270-300℃)为干燥脱气阶段，其他两段为煤热解阶段，其中中温段热解反应最剧烈，活化能也最大；煤粒径大小和升温速率均对煤热解产生明显的影响。本文同时采用Coast－Redferm积分法对煤的热解进行了动力学分析，得到煤样热解的动力学参数 第二部分主要对沙尔湖褐煤制浆性能进行研究，并采用合适的技术配制高浓度水煤浆。选用40目，100目，200目煤粉与水混合制备水煤浆浆，研究结果表明用40目煤粉成浆浓度很低，不能单独成浆，而100目和200目煤粉可以单独成浆，煤粉的粒度越小，煤浆的最大成浆浓度越高，粘度越高，稳定性差。将不同粒度煤粉按一定比例混合制备煤浆，测定煤浆的质量分数，粘度和稳定性，结果发现40目、100目和200目煤粉混合制备水煤浆成浆性能较差，100目与200目煤粉混合配制水煤浆时煤浆的各项指标均能达到较好值，其中当100目与200目煤粉混合比为3:7时候，煤浆各项指标达到最佳。选用不同添加剂来提高沙尔湖褐煤制浆浓度，其中木质素磺酸钠效果最好，木质素磺酸钠的用量不是越多越好，在添加剂用量为煤粉质量1％时效果最佳。为了提高沙尔湖褐煤浆浓度，采用干燥法来改变沙尔湖褐煤粉内部水分含量，结果表明，相同条件下干燥后煤粉比未干燥煤粉成浆浓度最大提高了1.07%。

关键词： 海洋生态系统模型   伴随同化   参数优化   时空变化  

摘要： 研究海洋生态学的目的是，通过加强对全球海洋生态系统结构和功能的认识，来提高预测生态系统响应全球变化的能力。发展生态系统动力学模型成为对复杂的海洋环境进行研究的一种重要手段。模型中参数的取值很大程度上影响着模拟效果。在以往海洋生态模拟工作中，部分研究者在一定程度上优化出随空间变化的生态参数，也有研究表明关键生态参数在时间上存在变化，但是至今没有研究考虑同时随时间和空间变化的参数。本文在改进参数优化方案的基础上，利用伴随同化方法优化出随时空变化的参数，提高了模拟精度。 在SODA数据提供的背景场下，本文将伴随同化方法应用于一个全球尺度的三维海洋生态系统动力学模型，该模型含有NPZD（营养盐、浮游植物、浮游动物、碎屑）四个状态变量。 基于参数空间分布，在理想实验中同化由模型产生的表层浮游植物“观测”数据，单独反演空间变化的浮游植物最大生长率Vm，其它参数取常数并保持不变。通过改进步长因子，得到最优的参数调整方案，同化效率明显提高：与前人的方案相比，在同化相同步数的情况下，约化后的代价函数值（RCF）、模拟与“观测”的平均误差（MAE）以及反演参数与给定参数的之间的相对误差（RE）均明显减小，反演的空间变化曲面与给定的空间变化曲面基本一致。通过探讨不同独立点方案和影响半径的选择对模拟结果的影响，找出独立点间的距离与最优影响半径之间的比例关系，为接下来的实验提供有利参考。通过比较不同时间步长对实验结果的影响，发现减小时间步长，计算量大大增加，但是对模拟结果影响不大。同时反演五个给定空间变化的参数，即影响生态机制的关键参数Vm、Gm、Dp、Dz、e（统称为KP），模拟精度和同化效率得到提高，各参数的RE都在6%以内，表明在海洋生态系统动力学伴随同化模型中通过优化步长因子，选择适当的独立点方案和时间步长，能够提高同化效率和模拟精度。通过对所有理想实验的结果进行线性回归分析，发现反演前后参数的RE与表层浮游植物的MAE正相关，两者的相关系数为0.8，说明表层浮游植物的MAE不仅能反应模拟结果误差的大小，在一定程度上还能反映参数反演结果的优劣，因此浮游植物的MAE可以在实际实验中作为检验参数优化正确与否的指标。 在上述工作的基础上，进行实际实验。将一年分为72个过程（每个过程5天），划定16°N-44°N，173°E-142°W（位于北太平洋）以及16°N-44°N，167°W-122°W（位于南太平洋）作为重点关注区域。针对每一个区域，通过同化每一个过程的SeaWiFS表层叶绿素数据，优化5个KP，得到了它们在该区域的时空分布。对于每一个KP，首先，分别将其在时间和空间上求平均，得到参数的空间分布场（KPS）和时间分布序列（KPT）；其次，将KPS在空间上求平均（或者将KPT在时间上求平均），得到一个常数（KPC）；最后，利用KPS、KPT和KPC表示出KP的另一种时空变化形式KPST，它减少了模拟过程中变量个数。分析结果表明，无论是空间分布还是时间分布，Vm、Dz和e均具有相同的变化趋势，相关系数可达0.99，Dp和Gm亦然；而Vm、Dz和e的变化趋势与Dp和Gm的变化趋势呈负相关，相关系数可达-0.99。将区域A与区域A’内统计得到的KPT的距平进行对比，结果表明，对于每一个参数而言，其距平随时间和空间变化，Vm、Dz和e的距平在冬半年为正值，在夏半年为负值，而Dp和Gm的距平在冬半年为负值，在夏半年为正值。5个参数的变化趋势符合物理意义和生态机制。 将模型中的参数分别按上述4种形式赋值，运行正向模式，模拟时间为1年。实验结果表明考虑参数时空分布的实验误差最小。说明在海洋生态系统动力学数值模拟中，与只考虑参数的空间分布、只考虑参数的时间分布以及把参数看作不随时空变化的常数相比，考虑参数时空分布更合理，有利于提高模拟精度；伴随同化技术在优化时空变化的参数方面，是一种有效的，值得推广的方法，它为我们研究生态系统的变化机制、对生态系统进行模拟和预报提供科学的决策依据。

关键词： 生物特征识别   步态识别   特征提取   多类分类器   支持向量机   动力学参数   足底压力图像   足底分区域  

摘要： 随着生物特征识别技术的发展,指纹、虹膜等生物特征在身份识别领域得到了不同程度的应用,但是这些生物特征都各有一定的局限性,步态识别以其特有的难以伪装、模仿,具有非侵犯性,可远距离识别等独特的优势得到了很多研究学者的关注。现今步态识别大多采用基于计算机视觉的方法,这类方法常因摄像机与人之间的距离、人的运动及光照等原因而使得图像不清晰,并且也易受气候、场景、衣着遮挡等外界干扰,因此本文提出一种基于足底触觉特征的步态识别新方法。主要工作及研究成果如下： 1.按设计的流程采集并保存静态、动态的触觉步态数据。采用中科院智能机械研究所研制的压力测试板采集51个人静态和动态左、右脚的触觉步态数据,并将左、右脚数据分开保存,对静态保存双脚站立稳定后的30帧数据,对动态则保存每个人每只脚分别以常速、快速、慢速走过压力测试板10次采集到的数据,之后的操作都是分别针对左、右脚的数据进行,将左、右脚分开训练和测试。 2.提出了提取关键帧数据和对足底进行自动分区域的方法。首先提取关键帧数据作为样本数据,对静态从每个人的30帧数据中提取总压力值最大的16帧作为关键帧数据,对动态则从每个人每次走过压力测试板时采集到的动态数据中选择总压力值最大的一帧及前一帧和后一帧作为关键帧数据。然后对提取的关键帧数据进行分区域处理,主要根据本文提出的自动分区域方法将足底分为足跟部、足弓部、脚前掌上半部、脚前掌下半部、脚趾上半部及脚趾下半部6个区域。 3.提取了动力学特征、Laplace谱特征及形状特征作为训练和识别的特征。第一部分是动力学特征,包括足底最大压力点、压力中心点的位置和压力值,及压力比值的特征；第二部分是基于最大压力点、压力中心点的位置和压力值构造Laplace矩阵,提取Laplace谱特征；第三部分是根据足底形状提取的形状特征,综合这三部分特征就是本文所要构造的特征向量。 4.分别设计了静态、动态的分类器。本文选用一对一的SVM (Support Vector Machine, SVM)多分类方法训练分类器,在静态步态识别中,将每个人的静态样本数据作为一类,在动态步态识别中,针对每个人三种速度的动态步态数据,设计了三种分类器,即独立分类器、简单分类器和混合分类器。 S.从多方面进行了静态、动态步态识别实验来验证本文算法。在静态步态识别中,综合左、右脚的识别结果以得到最终的识别结果,在动态步态识别中,分别计算左、右脚在三种分类器下的识别正确率,实验结果表本文提出的基于足底触觉特征的步态识别方法操作简单,受外界干扰小,不仅适用与静态步态识别,对使用独立分类器时的动态步态识别,也有很好的效果。

关键词： A/O流化床   Pseudomonas sp.菌种   活性蓝13   膜内传质过程   脱色动力学  

摘要： 生物处理方法由于其经济实用,在印染废水处理领域得到了广泛的应用。然而,在反应器优化、染料降解机理、染料在膜内传质及膜内脱色动力学等方面有待深入研究。本论文采用A/O生物流化床处理活性蓝废水。结合模型模拟及实验,从反应器结构、载体、微生物、操作条件等多方面优化处理过程。针对降解途径、脱色机理及动力学、膜内传质过程进行了研究,并建立了生物流化床脱色的数学模型。论文取得了如下主要研究成果： 利用CFD模拟流化床内流体流场变化,探讨了内外筒径比、高径比、喷嘴口径等结构参数对流体流态的影响。确定了流化床反应器的最佳结构参数：内外筒径比为0.5,高径比为10,喷嘴口径为3mm。载体颗粒为PVA小球,流化后反应器近似为全混反应器。同时讨论了厌氧、好氧流化床的流态差异。纯化了活性蓝13高效降解菌种,菌种属于Pseudomonas sp.属菌种。使用高效菌种接种后的A/O生物流化床体系能够有效的去除活性蓝13。在pH=7,活性蓝13浓度为100mg/,葡萄糖浓度为1000mg/,总水力停留时间为30h的条件下,A/O生物流化床体系的脱色率为83.0%,COD去除率达到89.8%。降解机理研究表明,活性蓝13分子的偶氮键在厌氧区断裂,生成苯胺类物质,后在好氧区破环并进一步降解为小分子或有机酸。 为得到活性蓝13的扩散系数,设计开发了一套可测定微生物膜内扩散系数的测试装置。以氧气为替代物,用该测试装置测得氧气在微生物膜内的扩散系数为1.01E-9m2/s,为水中扩散系数的50.9%。探明了微生物膜的密度与扩散系数线性相关。在此基础上,计算了活性蓝13在流化床所用生物膜内的扩散系数。 Monod动力学方程较好的描述了微生物降解活性蓝13的过程。通过动力学实验得到了动力学常数Rmax和kr,其值分别为0.073mg RB13/mg cell/h及135.50mg/L。利用生物流化床脱色模型较好地预测了流化床体系在稳态以及瞬态下的处理效果。

关键词： 环形桁架可展天线   太阳翼   蜂窝结构   动力学建模   灵敏度分析   代理模型   优化算法   挠性结构   耦合机理   姿态动力学   太阳光压   姿态-轨道耦合   仿真系统  

摘要： 随着空间技术的发展,航天器大型附件结构(如大型伸展臂、太阳翼、大型星载天线等)的需求变得越来越迫切。在满足附件结构功能要求的前提下,如何实现质量最小化是现阶段结构优化设计的重要研究方向。而另一方面,大型附件结构使航天器系统为典型的刚-柔耦合多体系统,航天器在姿态调整、变轨运行等工况下,姿态的变化及动载荷的响应分析是进行系统预研和结构总体设计的关键问题。针对这两个问题,本文主要以航天器环形桁架可展天线结构为背景,考虑包括太阳翼、体装式天线附件结构,深入研究结构动力学优化设计及刚柔耦合动力学问题,主要内容包括:研究了蜂窝夹层和环形桁架结构的力学性能及其在航天器部件设计中的应用。分析了正六边形蜂窝夹层结构的等效参数确定方法及受力特性,用数值方法验证了蜂窝夹层结构模型的准确性。对比研究了不考虑表层面板和考虑表层面板的抗弯作用下,蜂窝夹层结构的力学性能差异,并分析了蜂窝夹层结构的等效模型。研究了环形桁架可展天线的结构特点,建立了相应的有限元模型,主要分析了环形桁架可展天线的模态特性,并提出了以相似理论预测环形桁架可展天线基频的方法。对环形桁架可展天线结构参数进行了灵敏度分析。分析了以全局差分法、半解析法和数值解析法求解结构参数灵敏度的分析过程,推导了结构刚度矩阵对设计变量的求导,以Newmark方法推导了动力学中位移响应灵敏度的分析方法。分别针对环形桁架可展天线结构的桁架高度、杆件结构内/外径、天线口径等参数,研究了环形桁架可展天线结构参数的灵敏度特性,并研究了索网预应力与环形桁架可展天线基频的关系。研究了基于代理模型的优化算法及其在环形桁架可展天线优化设计中的应用。根据采样策略的不同,分析了试验设计方法在结构优化设计中的应用,并推导了三种代理模型算法,即PRS、Kriging、RBF方法,并对这三种代理模型的精度进行了评估。以Kriging模型为适应度函数及约束函数,利用GA算法求解了环形桁架可展天线结构参数的优化问题,并对优化结果进行精度对比分析。分析了PSO算法中惯性权重ω、自学因子1c和全局学习因子2c在优化过程中参数选择对优化性能的影响,并研究了PSO算法在环形桁架可展天线优化设计中的应用。提出了基于Kriging代理模型的QPSO优化算法及其在环形桁架可展天线结构参数优化中的应用。研究了几种改进代理模型的方法:增量响应面算法、改进的Kriging模型(包括EGO、SKO算法)等,并建立了基于PRS、RBF和EGO/SKO模型的优化算法,构建了两种混合算法HAM算法和MSGO算法,并对比分析了各种算法的优化结果,指出了各种算法在解决环形桁架可展天线结构优化问题的优缺点。研究了航天器挠性附件结构与航天器之间的耦合动力学。建立了带挠性梁结构的航天器姿态动力学模型,并将之推广到复杂的挠性附件结构,构建了考虑复杂挠性附件结构的航天器姿态动力学模型。针对航天器体装式结构天线、太阳翼结构以及环形桁架可展天线三种挠性附件结构,探讨了这些挠性附件结构对航天器姿态动力学的影响。研究了太阳翼结构与航天器姿态的耦合效应,引入一体化设计的思想,建立了基于结构动力学、姿态动力学、结构优化等多学科领域的联合仿真分析方案,并对仿真结果进行了分析。研究了考虑航天器在轨运行期间太阳翼结构的转动对刚柔耦合系统的影响,深入分析了刚柔耦合的机理。系统设计了航天器姿态-轨道耦合仿真系统。建立了航天器姿态-轨道耦合仿真系统的总体设计方案和软件配置体系;研究了非保守力摄动对航天器轨道的影响,针对静止轨道航天器,建立了太阳光压模型,分析了太阳光压模型对航天器姿态和轨道的影响。设计了航天器姿态-轨道耦合仿真系统的功能实现过程,包括结构动力学模块、结构优化模块、姿态动力学模块、轨道确定计算模块和系统集成环境等。设计了航天器姿态-轨道耦合仿真系统各模块的接口及参数列表。论文将挠性附件结构的优化设计问题和刚柔耦合系统结合起来,一定程度上解决了工程中结构设计中存在的问题,具有一定的理论意义;同时,论文中所研究的理论、模型和算法考虑了实际工程约束,具有一定的工程实践价值,能为航天器附件结构的设计提供一定的技术支持和参考。

关键词： 随机Duffing-Van der Pol系统   正交多项式逼近   参数激励   对称破裂   混沌   吸引子   吸引域  

摘要： 本文以具有广泛实际应用背景的著名的Duffing-Van der Pol系统为基础,研究了参数激励作用下此非线性系统的一系列复杂的动力学特性,着重考察了含随机参数的Duffing-Van der Pol系统在参数激励下的各种复杂的动力学行为以及随机参数对它们的影响。全文主要工作如下： 首先,利用数值分析,通过观察系统丰富的非线性动力学行为,如：对称破裂分岔,周期与混沌吸引子共存,混沌的内部、边界及合并激变等,研究了Duffing-Van der Pol系统在参激作用下的对称破裂现象,充分地显示出非线性对称系统的对称不变性。非线性对称系统的动力学响应始终保持着对称性,不论是其周期相轨还是混沌相轨、吸引子和吸引域,但在不同的情形下有多种多样不同的对称形式,不同对称形式的转换均会导致对称破裂现象。研究结果丰富了人们对对称破裂现象多限于周期相轨的理解。 其次,基于正交多项式逼近理论,利用第二类Chebyshev多项式,对于含随机参数的参激Duffing-Van der Pol系统作正交多项式逼近理论推导,得到与该系统对应的等价确定性扩阶方程,并在等价确定性扩阶方程的基础上,通过数值方法探讨了含随机参数系统复杂的非线性动力学行为,包括分岔、激变与各种吸引子共存等,显示出参激作用下的随机参数系统有着与确定性系统类似的复杂非线性动力学行为,并且对称的随机参数系统的响应也存在多种对称形式,它们之间的转换也会导致多种对称破裂现象。 第三,重点研究了随机参数系统在随机强度改变的情况下,其系统响应动力学行为的变化。随着随机强度的改变,系统响应的动力学特性将发生很大变化,出现与确定性系统所不同的特性。在原分岔参数不变的情况下,随着随机强度的变化,响应也会出现各种分岔与对称破裂激变现象。 论文最后对全文工作进行了总结,并提出了一些有待进一步研究的问题。

关键词： 混煤   燃烧特性   动力学参数   燃烧速度   预测  

摘要： 单一煤种难以保证电厂燃煤的稳定供应，混煤的燃烧特性对锅炉中煤粉燃烧调节以及解决煤炭的供求矛盾起着重要作用。不同品质煤粉的混合掺烧成为多数电厂的最佳选择。全面了解混煤的燃烧特性能保证锅炉的安全稳定运行。 在混煤掺烧时，各单煤的煤质特性和燃烧特性对混煤的燃烧特性有一定的影响。在不同品质和不同掺混比例的混煤掺烧的过程中，燃烧特性和燃烧速度的变化规律不同。混煤燃烧特性不是单煤燃烧特性之间简单的线性叠加，而且有一定的规律可循。本文选取煤质特性有一定差异的山西万柳煤（烟煤）、武冈龙坪煤（无烟煤）、河南义马发站煤（烟煤）为研究对象，将龙坪煤以8:2、6:4、5:5、4:6、2:8五种典型的比例分别和万柳煤、发站煤进行混合。以热重分析为实验方法，对不同掺混比例下混煤的煤质特性、燃烧特性变化规律以及影响因素展开研究。 根据煤粉燃烧理论建立燃烧速率模型，并对不同温度下混煤燃烧速度变化规律进行预测，根据模拟计算曲线和实验结果曲线进行拟合度比较，两者符合较好。并根据预测结果对混煤掺烧方法进行了指导性的建议。

关键词： 温压炸药   燃料空气炸药   爆炸场参数   TNT当量   超压   冲量   热毁伤  

摘要： 温压弹是现代高技术条件下的一种新概念武器,并逐渐成为目前的研究热点。本文从理论和实验两方面对普通高能炸药和两种不同配方温压炸药的爆炸参数及毁伤特性展开研究。主要研究成果如下： 1、采用了多种方法测试爆炸场参数,包括空中超压测试、圆柱跌落法和悬臂计量法。通过对比分析,研究发现：超压测试方面,与地面超压测试系统相比,空中超压测试法能更真实的反应爆炸物的冲击波参数;冲量测试方面,圆柱跌落法和悬臂计量法有不同于传统测试方法的优势,值得完善和推广。 2、运用红外热成像仪测量了TNT、某配方的固体温压药剂(TBX-1)和某配方的液固复合温压药剂(TBX-2)的爆炸温度场,通过对比分析各自的爆炸火球参数如最高温度、高温持续时间、火球直径、垂直高度和火球体积之后,给出了三种炸药的热毁伤能力的大小顺序,两种配方的温压炸药爆炸火球无论在最高温度还是持续时间都比TNT高。从爆炸火球最高温度来看,TBX-2>TBX-1>TNT;从高温持续时间来看,TBX-1>TBX-2>TNT;从火球体积来看,TBX-2>TBX-1>TNT;从热毁伤致死半径来看,TBX-2>TBX-1>TNT。 3、在对已有研究成果总结的基础上,分析对比了TNT、TBX-1和TBX-2的爆炸场参数和作用机理,发现在冲击波超压、正压作用时间、冲量以及爆炸火球尺寸、温度、高温持续时间等参数方面,两种配方的温压炸药都高于TNT,这表明其毁伤性能优于TNT。 4、通过对测试的爆炸场数据分析,发现TBX-2的超压、冲量、正压作用时间以及爆炸火球等参数均高于TBX-1,说明TBX-2的毁伤能力优于TBX-1。 5、采用TNT现场爆炸标定法计算了两种配方的温压炸药的TNT当量,对于TBX-1,地面超压测试系统得到的TNT当量比为1.79,空中超压系统测到的TNT当量比为1.22;对于TBX-2,地面与空中得到的TNT当量比则分别为2.49与2.30。 6、设计开发了运用Visual C#语言编制的爆炸试验参数处理及威力计算软件。该软件设计时按照模块化,系统可重复使用相同模块,而且在原有模块的基础上可创建新的模块,具有很好的可扩展性、友好的界面和使用灵活性。可快速地对实验数据进行处理和威力评估。