基于深度学习的导管架海洋平台结构损伤识别

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作者 严谨 陆建成 +1 位作者 龙洋辉 赵云开 《广东海洋大学学报》 北大核心 2025年第3期136-145,共10页

【目的】实现海洋导管架平台结构损伤智能识别。【方法】基于海洋工程分析软件SACS建立南海涠洲海域11-2 WHPC导管架平台数值模型,通过整合平台结构参数与目标海域环境数据,开展静力学分析以识别结构薄弱构件。基于分析结果,构建了包含... 【目的】实现海洋导管架平台结构损伤智能识别。【方法】基于海洋工程分析软件SACS建立南海涠洲海域11-2 WHPC导管架平台数值模型,通过整合平台结构参数与目标海域环境数据,开展静力学分析以识别结构薄弱构件。基于分析结果,构建了包含384组完好工况和1920组损伤工况的加速度响应数据库。针对结构损伤识别问题,提出一种结合变分模态分解-希尔伯特(VMD-Hilbert)变换和双向长短时记忆(BiLSTM)神经网络的损伤诊断方法。该方法首先通过VMD-Hilbert变换实现信号时频特征提取,随后利用BiLSTM网络挖掘响应信号的深层时序特征。针对传统结构损伤诊断人工特征提取困难和步骤繁琐的问题,提出了一种基于小波散射变换时频图像和视觉转换器(Vision Transformer)的损伤诊断方法,实现结构损伤状态的智能诊断。【结果与结论】通过提取的损伤敏感特征,使用BiLSTM处理时变序列数据,实现了超过92%的分类准确率。基于小波散射变换时频图像和Vision Transformer的方法能够突出损伤前后的特征变化,分类准确率超过96%。通过缩尺模型实验模拟平台损伤状态,收集不同结构状态下的振动信号,经过VMD降噪处理后验证上述两种诊断方法,均能实现良好的损伤分类效果。 展开更多

关键词 导管架海洋平台 结构健康监测 损伤诊断 双向长短时记忆神经网络 视觉转换器

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双热源驱动的双压海洋温差能发电系统

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作者 李晓宁 欧志华 +3 位作者 谢玉宝 杨嘉明 邓泽宇 郭淑婷 《广东海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期72-80,共9页

【目的】提出一种双热源驱动的双压有机朗肯循环(DPORC)系统,以期解决传统海洋温差能发电系统效率低和核电站低温废水排放造成的水域热污染问题。【方法】建立DPORC系统,研究在不同的干工质、湿工质和等熵工质下亚临界-亚临界有机朗肯循... 【目的】提出一种双热源驱动的双压有机朗肯循环(DPORC)系统,以期解决传统海洋温差能发电系统效率低和核电站低温废水排放造成的水域热污染问题。【方法】建立DPORC系统,研究在不同的干工质、湿工质和等熵工质下亚临界-亚临界有机朗肯循环(SSORC)和跨临界-亚临界有机朗肯循环(TSORC)系统热效率、㶲效率和透平出口干度等性能指标的变化规律。【结果与结论】在SSORC中,R123的综合热力学性能最好,其热效率和㶲效率分别达到5.52%和56.21%;湿工质R717和R152a在透平内膨胀过程中有可能会进入两相区,损坏透平叶片;SSORC比TSORC在系统热效率和㶲效率上更具优势。本研究可为超低温热源的有效利用提供参考。 展开更多

关键词 海洋温差能 核电站废水 工质 热效率 㶲效率

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不同氧化物对螺旋藻热解的影响

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作者 刘凯 徐青 苏颖辰 《广东海洋大学学报》 北大核心 2025年第1期118-123,共6页

【目的】研究黏土中Al_(2)O_(3)、MgO和SiO_(2)等常见氧化物对螺旋藻(Spirulina)热解行为的影响,为螺旋藻的高值化热解提供理论支持。【方法】采用热重分析仪和快速热解结合气相色谱质谱联用仪,分析螺旋藻的热解过程及产物。通过Flynm-W... 【目的】研究黏土中Al_(2)O_(3)、MgO和SiO_(2)等常见氧化物对螺旋藻(Spirulina)热解行为的影响,为螺旋藻的高值化热解提供理论支持。【方法】采用热重分析仪和快速热解结合气相色谱质谱联用仪,分析螺旋藻的热解过程及产物。通过Flynm-Wall-Ozawa和Kissinger-Akahira-Sunose两种热解动力学模型,评估不同氧化物的催化效果,并对比分析其对热解温度、残留物质量及热解产物的影响。【结果】氧化物的引入使螺旋藻的热解温度范围扩大15~30℃,SiO_(2)促进了焦炭产率的提高。MgO作为碱性催化剂显著抑制了热解油中酸性物质的生成,酸性物质的生成率从23.49%降至10.66%。MgO对螺旋藻热解具有最强的促进作用。催化效果依次为MgO>Al_(2)O_(3)>SiO_(2)。动力学分析结果表明,加入氧化物Al_(2)O_(3)、MgO、SiO_(2)后,螺旋藻热解的平均表观活化能从207.84 kJ/mol分别下降至196.88、188.23和205.77 kJ/mol。【结论】黏土中氧化物对螺旋藻的热解产物分布和能量消耗有显著影响,其中Al_(2)O_(3)和MgO具有明显的催化作用,而SiO_(2)主要起到热量传递介质的作用。 展开更多

关键词 螺旋藻 催化热解 氧化物 热重分析 表观活化能

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极端海况下海上光伏板水动力特性数值研究 被引量：2

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作者 田正林 邱湘鹏 温鸿杰 《海洋工程》 北大核心 2025年第1期30-39,共10页

海上光伏电站是解决光伏开发与土地资源之间矛盾的有效手段,但海上环境条件复杂,极端海况时常发生,这就给海上光伏板的生存带来了巨大挑战。海上光伏板在极端波浪作用下的冲击荷载空间分布及其大小是影响光伏板工作性能及生存安全的关... 海上光伏电站是解决光伏开发与土地资源之间矛盾的有效手段,但海上环境条件复杂,极端海况时常发生,这就给海上光伏板的生存带来了巨大挑战。海上光伏板在极端波浪作用下的冲击荷载空间分布及其大小是影响光伏板工作性能及生存安全的关键因素,需要对其进行深入研究。基于OpenFOAM■开源软件包建立了数值模型,对极端海况下海上光伏板的水动力特性进行了数值模拟研究。在对数值模型进行充分验证的基础上,开展了操作海况和极端海况下海上光伏板的水动力特征研究,分析不同波浪条件下光伏板所受波浪冲击荷载的时空分布规律。研究结果表明:操作海况下和极端海况下光伏板的水动力特性有很大不同,操作海况波浪未发生波浪冲击和越浪现象,而极端海况却发生了波浪冲击和越浪;极端海况下光伏板前半段波浪冲击呈现出明显的二次峰值现象,而光伏板后半段波浪冲击却无二次峰值现象;极端海况下波浪冲击压力最大值沿板长呈先增大后减小的趋势,海上光伏板所受波浪荷载在板上方(2/5~3/5)L(L为板长)处波浪冲击荷载最大。该研究成果将为海上光伏板极端海况下的防灾减灾结构设计提供参考,以避免极端荷载作用下光伏板受波浪冲击作用而产生破坏。 展开更多

关键词 海上光伏板 极端海况 水动力特性 数值水槽 波浪载荷

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磁热泵循环与磁制冷循环的对比及展望

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作者 许戈耀 张尧康 +3 位作者 余浩贤 陈富城 胡旭龙 巫江虹 《制冷学报》 北大核心 2025年第4期1-12,共12页

室温磁热泵是磁热效应在室温附近的主要应用方向之一,具有高效、环保、低噪音、低振动的特点。通过磁热泵与磁制冷理论循环对比,验证复叠磁热泵循环在大温跨室温磁热泵上的应用潜力。研究结果表明:实际制热场景对千瓦级制热量和约30 K... 室温磁热泵是磁热效应在室温附近的主要应用方向之一,具有高效、环保、低噪音、低振动的特点。通过磁热泵与磁制冷理论循环对比,验证复叠磁热泵循环在大温跨室温磁热泵上的应用潜力。研究结果表明:实际制热场景对千瓦级制热量和约30 K大温跨的双重要求是室温磁热泵应用的障碍,基于设计应用过程中室温磁热泵与现有室温磁制冷样机的差异,分析了针对大温跨室温磁热泵的磁热材料选择策略与性能评价指标,以帮助研究者明确在已有室温磁制冷的研究基础上,设计应用大温跨室温磁热泵的关键所在,促进对室温磁热泵循环的理解和应用研发。 展开更多

关键词 磁热效应 磁制冷 磁热泵 复叠循环 磁热材料

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斜坡前水平板波浪反射及周围流场特性研究

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作者 田正林 王家俊 +1 位作者 梁书秀 罗舒穗 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第2期191-201,共11页

将水平板设置于斜坡前可有效降低波浪在斜坡上的爬高和越浪,减小波浪对斜坡及其后方基础设施的冲击破坏作用.为系统研究斜坡前水平板的波浪反射、流场、涡量场等水动力特性,基于OpenFOAM■开源软件包建立了数值模型,分析了斜坡坡度、水... 将水平板设置于斜坡前可有效降低波浪在斜坡上的爬高和越浪,减小波浪对斜坡及其后方基础设施的冲击破坏作用.为系统研究斜坡前水平板的波浪反射、流场、涡量场等水动力特性,基于OpenFOAM■开源软件包建立了数值模型,分析了斜坡坡度、水平板与斜坡坡脚水平距离、波高、波周期等因素对水平板波浪反射以及斜坡上波浪爬高的影响.研究结果表明:在斜坡前设置水平板可以降低波浪反射,背浪侧斜坡坡度存在一最优值4∶1使波浪反射系数达到最小值;斜坡坡度4∶1,水平板与斜坡坡脚水平距离为0.1倍波长时波浪反射系数达到最小值;波浪反射系数随波高的增加先增大后减小,但减小幅度较小;波浪反射系数随波长的增加先减小后增大,波长水深比为4.1时达到最小值.波浪相对爬高随水平板与斜坡坡脚水平距离的增加先减小后增大、随水平板长度的增加先增大后减小、随水平板淹没深度的增加先减小后增大,并分别在水平板与斜坡坡脚水平距离为0.25倍波长、水平板相对长度为0.25和水平板相对淹没深度为0.20时达到极值. 展开更多

关键词 斜坡前水平板 数值模拟 波浪反射 波浪爬高 流场特性

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可调谐Y_(2)MgTiO_(6):Tm^(3+),Dy^(3+)荧光粉的发光特性和能量转移机理

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作者 王露燕 熊正烨 +3 位作者 钟国涛 黄劲哲 刘昊 郭竞渊 《材料导报》 北大核心 2025年第8期18-25,共8页

用高温固相反应法研制了一系列发光性能优异的Y_(2)MgTiO_(6):Tm^(3+),Dy^(3+)(YMT:Tm^(3+),Dy^(3+))双钙钛矿荧光粉。利用X射线粉末衍射(XRD)、光致发光光谱、荧光寿命谱和X射线激发光谱等对制备产物的物相结构、组分和发光性能进行研... 用高温固相反应法研制了一系列发光性能优异的Y_(2)MgTiO_(6):Tm^(3+),Dy^(3+)(YMT:Tm^(3+),Dy^(3+))双钙钛矿荧光粉。利用X射线粉末衍射(XRD)、光致发光光谱、荧光寿命谱和X射线激发光谱等对制备产物的物相结构、组分和发光性能进行研究,并分析了Dy^(3+)掺杂量对发光性能的影响。通过比较YMT:0.05Tm^(3+),yDy^(3+)(y=0,0.01,0.05,0.1)荧光光谱和荧光寿命的变化规律可知,Tm^(3+)→Dy^(3+)存在有效能量转移,能量转移机制为偶极-偶极相互作用;在紫外光激发下,YMT:0.05Tm^(3+),yDy^(3+)荧光粉的发光为蓝色-白色-黄色的宽带可调颜色,白光的CIE坐标为(0.331 6,0.326 1),色温为5 538 K,量子效率(43.72%)较高,且稳定性较好;荧光粉在X射线激发下的强度比紫外光激发下的强度更高,对X射线具有较高的抗辐射性和良好的热稳定性。研究结果表明,YMT:Tm^(3+),Dy^(3+)可实现宽带可调谐白光发射,是一种潜在的X射线或紫外光激发白光发射荧光材料。 展开更多

关键词 Y_(2)MgTiO_(6) 光致发光 能量转移 X射线激发发光 颜色可调谐

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型钢超高强混凝土柱抗震性能试验研究 被引量：1

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作者 马英超 毛鸿飞 +2 位作者 韩龙 吴光林 贾金青 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期641-648,共8页

柱体是框架结构中主要的抗震耗能结构,基于试验系统讨论了不同剪跨比和含钢率三榀单层单跨型钢超高强混凝土柱抗震性能,试验研究内容包括滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数、割线刚度退化和耗能能力.研究结果表明,剪跨比越小,初始割线... 柱体是框架结构中主要的抗震耗能结构,基于试验系统讨论了不同剪跨比和含钢率三榀单层单跨型钢超高强混凝土柱抗震性能,试验研究内容包括滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数、割线刚度退化和耗能能力.研究结果表明,剪跨比越小,初始割线刚度越大,但当结构出现破坏后,割线刚度退化加速.在相同剪跨比下,柱体含钢率提高近100%,其耗能能力提高近20%. 展开更多

关键词 框架结构 剪跨比 含钢率 破坏机制

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基于SACS的改造导管架平台地震响应分析 被引量：1

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作者 刘桥林 徐化奎 +5 位作者 孙名丰 严谨 吴光林 林金波 毛鸿飞 卜永城 《船海工程》 北大核心 2024年第5期99-104,共6页

导管架平台改造后的受力特征发生变化,故须对拟改造平台地震响应进行重新评估,以确保平台运行安全。利用SACS软件,针对LD22-1 CEP导管架平台改造工程,考虑完整的甲板、导管架及立管等结构,并结合功率谱密度分析(PSD)方法,建立导管架平... 导管架平台改造后的受力特征发生变化,故须对拟改造平台地震响应进行重新评估,以确保平台运行安全。利用SACS软件,针对LD22-1 CEP导管架平台改造工程,考虑完整的甲板、导管架及立管等结构,并结合功率谱密度分析(PSD)方法,建立导管架平台地震响应三维有限元模型,通过数值模型计算分析导管架平台地震响应。改造后的LD22-1 CEP导管架平台4~6阶频率升高,最大升高值0.067,其他各阶频率均下降,最大下降值为0.103。相对应的平台4~6阶周期降低,最大降低值0.070,其他各阶周期均上升,最大升高值0.187。改造后平台杆件最大UC值较改造前提高了0.16,最大值为0.79,小于1.0;改造后节点最大UC值较改造前提高0.214,最大值为0.656,小于1.0;所有UC值均小于1.0,满足平台安全性要求。 展开更多

关键词 导管架平台 地震响应 SACS PSD

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不同截面形状淹没水平柱体上波浪力数值模拟研究 被引量：1

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作者 毛鸿飞 郑伟江 +1 位作者 马英超 曾锦汶 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期507-515,共9页

基于黏性流理论,采用有限体积法,考虑多种波浪参数和截面形状,计算淹没水平柱体在波浪作用下的受力.通过受力分解和局部流场特征分析,探究了波浪参数和截面形状对柱体受力的影响.结果表明,3种不同截面形状柱体受力主要由惯性力主导,柱... 基于黏性流理论,采用有限体积法,考虑多种波浪参数和截面形状,计算淹没水平柱体在波浪作用下的受力.通过受力分解和局部流场特征分析,探究了波浪参数和截面形状对柱体受力的影响.结果表明,3种不同截面形状柱体受力主要由惯性力主导,柱体的淹没体积更大程度地决定了柱体所受波浪力的大小.在相同宽高比条件下,矩形柱淹没体积最大,其次是曲边矩形柱,最小的是椭圆柱.因此,综合考虑3种截面形状淹没水平柱体,矩形柱所受波浪力最大,椭圆柱所受波浪力最小,且随着宽高比的增大逐渐减小. 展开更多

关键词 淹没水平柱体 黏性流 波浪与结构物相互作用 流体动力学 数值计算

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潜堤坡度对波浪传播变形的影响 被引量：2

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作者 毛鸿飞 韩龙 +2 位作者 赫岩莉 周忠兵 杨媛婷 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期76-84,共9页

应用OpenFOAM开源计算平台,基于黏性流理论和有限体积法建立数值水槽模型,系统验证了强非线性波浪的传播及潜堤地形上波浪传播变形的计算准确性和精度,并分析了入射波幅、潜堤坡度等因素对波浪传播特性的影响规律。结果表明:数值水槽模... 应用OpenFOAM开源计算平台,基于黏性流理论和有限体积法建立数值水槽模型,系统验证了强非线性波浪的传播及潜堤地形上波浪传播变形的计算准确性和精度,并分析了入射波幅、潜堤坡度等因素对波浪传播特性的影响规律。结果表明:数值水槽模型可较好地模拟强非线性波浪的生成和传播以及波浪经潜堤传播的变形过程;小波陡工况下水面波形具有较好的周期性规律,不同坡度之间存在相位差,具体表现为坡度越平坦,相位越滞后;强非线性波浪条件下,由于波浪破碎,不同坡度波面形态呈现强非线性,水面波形有较大差别;入射波陡由0.53%增大到3.00%的过程中,无量纲化波面的峰谷差均值逐渐减小,体现出潜堤反射作用随着波陡的增大而逐渐增强。 展开更多

关键词 潜堤坡度 波浪传播 非线性波浪 黏性流理论 数值水槽模型

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强化超薄均热板传热性能的研究进展

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作者 刘腾庆 张尧康 汪双凤 《化工进展》 CSCD 北大核心 2024年第12期6592-6607,F0004,共17页

超薄均热板具有热导率高、均温性优良、结构紧凑和可靠性高等优点,已成为应对受限空间高热流密度散热的有效手段。然而,超薄均热板内部狭窄的液体回流通道和蒸汽流动通道,削弱了超薄均热板的传热能力。为了改善超薄均热板的传热性能,研... 超薄均热板具有热导率高、均温性优良、结构紧凑和可靠性高等优点,已成为应对受限空间高热流密度散热的有效手段。然而,超薄均热板内部狭窄的液体回流通道和蒸汽流动通道,削弱了超薄均热板的传热能力。为了改善超薄均热板的传热性能,研究人员进行了大量研究,主要包括吸液芯的结构优化设计、内部结构的表面处理和新型工质的研发。本文对上述三种改善超薄均热板传热性能途径的研究现状和发展动态进行了全面系统的总结,并针对当前研究存在的不足提供了解决方案,指出研发同时具有高毛细力和低流动阻力的新型吸液芯结构依然是今后的研究重点,而对于表面处理,可进一步扩展对超薄均热板冷凝表面疏水处理的研究,此外需研发适用于超薄均热板的新型工质。 展开更多

关键词 超薄均热板 强化传热 吸液芯结构优化 表面处理 新型工质

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集成于海上风电钢管桩基础上的升降式网箱结构波浪场特性研究 被引量：6

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作者 田正林 毛鸿飞 +2 位作者 吴光林 赫岩莉 林金波 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2023年第6期76-86,共11页

对安装在海上风电钢管桩基础上的升降式网箱结构的波浪场特性进行研究,掌握升降式网箱结构内部及结构后方水体的运动特征及速度场变化情况。基于OpenFOAM软件包开发了波、流与孔隙介质结构相互作用的数值计算模型,将网箱结构按等效阻力... 对安装在海上风电钢管桩基础上的升降式网箱结构的波浪场特性进行研究,掌握升降式网箱结构内部及结构后方水体的运动特征及速度场变化情况。基于OpenFOAM软件包开发了波、流与孔隙介质结构相互作用的数值计算模型,将网箱结构按等效阻力简化为多孔介质结构,开展升降式网箱结构的波浪场特性研究。研究结果表明:网箱结构对流体具有一定的阻流作用,网箱结构内部速度场得到一定程度的减小,网箱结构背浪侧也有一定的速度衰减区域;对比网箱结构顶部不同潜深条件下的网箱结构内部流场特征,网箱结构顶部潜深在1/4D~1/2D(D为水深)范围内网箱结构内部流场速度最小、流场最为稳定、速度分布均匀,网箱结构向浪侧前方和背浪侧后方流场波动较小。所得结论表明在钢管桩基础上安装升降式网箱结构时需要关注的网箱结构对流场特性的影响,充分考虑网箱结构阻力对流速的作用,掌握极端工况下升降式网箱结构保持优良养殖环境需要下潜的高度范围,以保障升降式网箱的安全。 展开更多

关键词 海上风电基础 升降式网箱 下潜深度 速度场特性

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半潜式L型叶轮水动力特性的数值模拟

14

作者 喻柱生 凌长明 +2 位作者 伍振海 吴长琴 徐伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期8811-8820,共10页

半潜式叶轮在工作时,叶轮叶片在回转过程受到风作用的阻力远小于全浸式的叶轮回转过程所受到水流作用的阻力,从而提高叶轮的功率系数。为研究海流能对半潜式L型叶轮功率系数的影响,建立半潜式L型叶轮水动力模型并采用计算流体力学(compu... 半潜式叶轮在工作时,叶轮叶片在回转过程受到风作用的阻力远小于全浸式的叶轮回转过程所受到水流作用的阻力,从而提高叶轮的功率系数。为研究海流能对半潜式L型叶轮功率系数的影响,建立半潜式L型叶轮水动力模型并采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对叶轮叶片进行数值模拟,分析其水动力特性。研究了叶片形状因子α(叶片直边长度/叶片弦长)、叶片数量及叶轮宽径比λ在不同水流流速工况下对半潜式L型叶轮功率系数(C_(p))的影响。结果表明:当叶片形状因子为0.5,宽径比λ=0.5的4个叶片数量的半潜式L型叶轮在流速为1.1m/s时,叶轮的C_(p)达到最佳值29.36%。可知,半潜式L型叶轮具有良好的水动力特性,相对于单切型后转式叶轮其效率更高。 展开更多

关键词 半潜式 L型叶轮 海流能发电 水动力特性 数值模拟

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不同光学方法测量蔗糖溶液糖度的误差分析 被引量：1

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作者 徐瑾仪 张泽锋 +3 位作者 曾才兴 钟国涛 李卓正 熊正烨 《广西糖业》 2023年第5期9-14,共6页

食品加工领域监测饮品糖度常用的光学测量方法有折射率法和旋光法,折射率法又可细分为全反射法和分光计法。文章描述全反射法、分光计法和旋光法的测量原理,配制一系列已知糖度的蔗糖溶液并分别用全反射法(白利糖度计法)、分光计法和旋... 食品加工领域监测饮品糖度常用的光学测量方法有折射率法和旋光法,折射率法又可细分为全反射法和分光计法。文章描述全反射法、分光计法和旋光法的测量原理,配制一系列已知糖度的蔗糖溶液并分别用全反射法(白利糖度计法)、分光计法和旋光法测量其糖度,分析3种方法的测量误差,比较各测量方法的特点。结果表明,白利糖度计法、分光计法和旋光法测量的糖度值误差分别为0.35~0.51、0.10~0.11和0.33~0.35,其中,分光计法的测量结果最准确,误差最小。由糖度测量值与实际糖度值间的线性关系可知,分光计法的测量值与实际值之比最接近1.0000,旋光法的测量值与实际值之比为1.0008,白利糖度计法的测量值与实际值之比为1.0340;结合测量原理分析可知,光在蔗糖溶液中折射率(n)随着糖度的变化呈非严格线性关系变化,光在蔗糖溶液与棱镜表面界面产生全反射的临界角与溶液糖度的关系也不是严格的线性关系,因此,白利糖度计若只是简单线性标定,可能会带来较大的系统误差;旋光法和分光计法测量的糖度值准确性相对较高,但需样品量较多,且要求样品的透明度较高。在实际糖度测量中,应根据具体情况选择合适的光学方法。 展开更多

关键词 蔗糖溶液 全反射法 分光计法 旋光法 糖度 折射率

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