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国内经济的迅速发展,也造成了较为严重的水污染,饮用水的有效净化日益迫切。在使用超滤膜技术对这一类水进行净化时,会优先将各类病原微生物清除,再进一步过滤水内的多余有机物、有害杂质等成分,极大提高了水质。在实际应用时,对目标水使用混凝沉淀配合超滤膜过滤的方式进行净化,水体内原有的病原性微生物、多余有机物以及有害杂质均在纳米级超滤膜阻隔下,大幅减少,最终得到了质量较佳的饮用水。CASS与超滤膜的组合工艺是对生活污水的进行高度净化的技术之一,实验研究表明,这种组合技术能够实现出水CODCr稳定在30mg/L以及NH3-N最低维持在0.2mg/L且去除率高达90%的净化效果,使得清洁处理之后的污水能够直接回收利用。
1.2海水等特殊水的净化
海水属于现有含量相对丰富的水资源类型,但海水内的各类有机质及各类无机盐都缺乏较为妥善的净化措施,对以海水为代表的一系列特殊水的净化能够极为有效的缓解水资源紧缺现状。以超滤膜技术为代表的一系列反渗透技术在海水净化领域取得了明显成效,相比其他技术而言,超滤膜技术所需要的能源及成本造价投入均较低,净化性能也相对较好。此外,超滤膜能够有效避免膜在净化过程中逐渐被水污染的情况,利用其良好的综合过滤性能,与反渗透技术向结合,能够有效提高净化海水水质,表现为使用中空纤维的超滤膜对高污浊度的海水进行直接处理的试验中,COD的去除率能够达到60%,胶硅的平均去除率也高达89%左右,并且具有比较小的跨膜压差,能够作为反渗透系统的预处理装置使用。
1.3工业废水的净化
工业废水的种类较多,不同工业类型所排放的工业废水其成分也会存在区别,因而在对其采用超滤膜技术进行处理时,也存在一定差异,以下选择食品工业、电镀工业以及含油废水三种工业废水为对象,对其超滤膜处理技术进行分析。食品工业在其加工过程中会排放大量废水,食品工业废水的主要成分包括淀粉、乳糖、蛋白质等高分子有机质,在净化废水的同时,一定程度上还可以对这部分有几只进行有效回收,从而将环境效益最大化。电镀工业因其生产规模较大,因而需要用到的水资源也更多,所排放的废水量也会相应上升。将超滤膜技术配合反渗透技术,能够将重金属工业废水中的硝酸盐、镍以及有机碳等无机物过滤出去,避免给水资源造成更大规模的污染。含油废水以分散油及浮油为主的工业含油废水在处理时较为容易,而针对乳化油则缺乏较为妥善的处理措施。利用超滤膜技术对该类型的含油废水进行处理,可以将乳化油等废弃油与水彻底分离,从而实现水资源的净化。实验研究表明,在工业废水的处理工作中,将温度控制在15摄氏度左右、压强控制在0.1MPa的时候,0.8μm以及50nm的无机陶瓷膜的组合工艺能够实现比较理想的处理效果,表现为0.8μm的无机膜对COD的去除率为30%~45%,50nm的无机膜的去除率为55%~70%左右。
2绿色化学反应技术的应用
绿色化学指用化学的技术和方法,再结合其他学科的知识来减少或者消除化学对于人类的危害、社会的危害以及环境的危害。从源头的原材料开始,到生产过程中的试剂和介质还有催化剂,到最后的产物及副产物都要求绿色、环保、无毒害,还有就是“原子经济性”的“零排放”。像在绿色无毒原料控制方面,石油化工原料就可以改变成生物原料的。制作尼龙可以不用含苯的石油化工原料,改成生物原料,生物原料的淀粉及纤维素等在酶催化反映下也能形成己二酸,这样一样可以制作尼龙,而且对人体和环境都危害极小。再比如在反应过程中对介质、溶剂等的控制,也要求无毒无害,在有机反应中水就是很好的溶剂,不仅对环境无害还能节省到有机反应中的官能团的保护还有去保护等环节,所以也省工艺省时间了。还有反应中用的绿色催化剂,绿色催化剂能更加正对性,更加高效地参与化学反应,并且得到的副产物少。在有机合成反应中,绿色催化剂的应用显得尤为重要。像不对称合成反应中,催化剂不仅为化学农药和精细化工提供反应需要的中间体,有的还能为反应提供绿色的合成技术。比如酶催化反应、氢酯化反应、还有不对称酮反应等。
3化学工程中的传热研究
化学反应中传热的研究是化学工程的重要内容,因为它严重影响着一个反应的能耗,反应的进程等。在微细尺度传热研究中,由于尺度微细,原有的传热假设及会发生变化,其流动还有传入的规律也会发生变化。目前在纳米、微米、集成电子设备还有微型热管领域中该传热研究交深入,取得了较不错的成果。而我们在改进传热工艺和设备上也做足了研究,为了提高传热效率,我们可以改进设备的性能,使其持续对外传热的能力提高,改变里面的传热材料和工艺的设计来实现传热的效率。然而我们现在投入很多精力的滴状冷凝技术的研究还没能取得很好的成果。由于我们不能在维持物质在滴状的时候冷凝,同时冷凝表面寿命延长,所以目前这个难题还很难突破。还有就是我们在计算沸腾时的传热存在很多弊端,复杂的沸腾状态不适用目前所有的传热计算方式,就研究沸腾传热的计算方法也是一大块难题的,所以就滴状传热技术的研究也将会是我们传热研究领域的一个重要课题,如果该研究获得进展必将改变现在很多的化学生产工艺形式,将会带领化学生产进入一个新的时代。
在对不同性别、年龄、场群的羊毛细度、长度和产量,以及繁殖率和产毛时间调查基础上,分别在新疆农垦科学院实验种羊场、新疆紫泥泉种羊场、兵团农四师、农五师相关农牧团场种羊场等细毛羊生产单位组建育种基础群及生产群,培育超细型细毛羊新品系育种群2850只,生产群12750只。
1.2超细毛羊胚胎的引进与种羊培育
为进一步提高中国美利奴超细毛羊品系的羊毛品质,课题研究在延续多年研究成果的基础上,分别于1999年、2002年、2009年和2011年度从引进超细毛羊胚胎600枚,通过胚胎移植技术获得超细毛羊纯种后代共计218只,其中公羊112只,经过多年选种选育和纯繁扩繁,目前已累计培育出超细毛羊种公羊562只,并广泛推广应用于国内多个种羊繁育场。
1.3育种信息管理系统建设
利用新疆紫泥泉种羊场2001—2007年的生产性能测定记录和系谱记录(其中主要包括:产羔记录、断乳记录、产毛记录、鉴定记录、配种繁殖记录以及羊群保健和畜群周转记录等),建立了如下5个数据库:超细毛羊育种信息库、用户数据库和羊场信息数据库,进而开发了“新疆兵团超细毛羊育种信息管理系统”。目前,该信息管理系统已基本在兵团农四师、农五师部分细毛羊种羊场推广实施,结合现代计算机信息管理技术实现了育种档案的电子化管理,极大提高了选种选育的效率,也为从事优良种群的系谱档案管理提供了永久记录。
1.4超细毛羊羊毛性状主效基因筛选及辅助标记基因选育研究
对超细毛羊的主要经济形状(超细毛羊羊毛细度和产毛量)进行分子标记,发现角蛋白关联蛋白K20基因多态性可能是超细毛羊羊毛细度的一个分子标记。对羊毛产毛性状有影响的KAP基因家族的KAP1.3、KAP6.1和KAP6.2基因进行了PCR-SSCP检测,检测样本数420份,并进行了基因型分析,在此基础上对多态片段进行了克隆测序,通过序列分析,结合毛用性状的检测开展了与主要产毛性状指标产毛量、剪毛后体重、毛长、细度等的相关分析。已发现部分未见报道的多态位点,序列分析表明其中有引起氨基酸序列变化的突变位点;在与毛用性状的相关分析中也发现部分突变位点有作为分子标记的可能。对高甘氨酸酪氨酸蛋白(HGTP,KAP6、KAP7和KAP8)基因在中国美利奴细毛羊和哈萨克羊皮肤组织中的表达进行了分析,并向GenBank提交后获得KAP7的3个序列号(JN639007,JN707699,JN707700),其他关于KAP6和KAP8尚有14个序列在审核中,还有3个序列准备申请专利,研究内容及在准备之中。本研究还利用DDRT-PCR、基因芯片技术筛选与羊毛细度有关的侯选基因。发现了一批差异表达基因。完成芯片杂交试验和差异表达基因筛选的基础上,2010年初随机选取了5个基因用定量PCR对芯片结果进行了验证,在5个基因中仅有1个与芯片结果不一致,其余4个与芯片结果一致,其说明了芯片结果的可靠性。
1.5高繁殖力主效基因的分子标记辅助育种应用
分别对新疆紫泥泉的超细毛羊高繁性能进行分子遗传标记辅助育种选择,利用已经确定的调控细毛羊多胎性状的FecB基因为标记基因,通过分子标记辅助育种技术结合常规选种选育组建了带有多胎基因的细型与超细型细毛羊群体分别达到2280只和650只。目前多胎基因检测的效率可以达到90%以上,极大提高了多胎细毛羊品系的培育效率。
1.6绵羊发育相关基因的研究与应用
GDF8是肌肉生长抑制因子,其基因的突变可能导致GDF8的失活,造成肌肉肥大。通过PCR-RFLP、PCR产物直接测序和克隆测序等技术方法,对4个绵羊品种(中国美利奴、湖羊、萨福克和)中参与肌肉发育调控的GDF8基因中一个单碱基突变(SNP)进行了检测,结果在4个绵羊品种中皆未发现GDF8基因的SNP突变情况。
1.7细毛羊毛品质相关基因的克隆及毛囊特异表达载体的构建
利用转基因技术成功克隆绵羊KAP6.1基因并构建KAP6.1基因的真核表达载体,通过将重组质粒瞬时转染细胞获得转基因细胞系用于生产转基因克隆细毛羊。针对羊毛长度基因的调控,设计并构建了绵羊FGF5基因的干扰载体,通过重组质粒转染细胞系成功获得稳定表达siRNA及非特异性对照siRNA的转染细胞系病用于生产转基因克隆细毛羊。
1.8优良细毛羊的高效繁殖综合技术研究与应用
①建立了稳定高效的转基因克隆生产转基因绵羊的技术平台课题执行期间,课题组成员采集培养超细毛羊胎儿成纤维细胞,经外源基因转染筛选获得转基因细胞株,然后通过转基因克隆技术累计生产转基因克隆胚胎1500余枚,生产转基因克隆羊16只。本技术平台转基因体细胞核移植重构卵融合率平均70%~75%,重构胚卵裂率80%以上,囊胚率平均达10%~15%。②腹腔镜子宫角输精及超数排卵及胚胎移植(MOET)扩繁技术体系的建立2001—2012年间,通过大规模推广并采用绵羊腹腔镜子宫角深部输精技术,迅速扩大了优质种羊覆盖范围和良种选育速度,极大利用有限的优秀种公羊冷冻,使配种母羊群情期受胎率接近或达到鲜精人工授精的水平,通过该技术的应用已累计配种改良一般细毛羊35420余只,通过应用腹腔镜子宫角输精技术母羊的情期受胎率最好达到75.6%,创造了国内大规模绵羊子宫角输精后情期受胎率的最好记录。同时,在原有基础上继续进行MOET技术的研究应用与技术推广,11年间累计开展细毛羊胚胎移植实验5238例,实施鲜胚胚胎移植26次和冷冻胚胎移植18次。其中,鲜胚移植受胎率最高达到69.9%,平均受胎率稳定在55%的水平,冻胚移植受胎率最高达到48.6%,平均在40%左右,累计生产胚胎移植优质细毛羔羊2732只。2009年进行MOET技术的研究应用,对74只60日龄的细毛羊供体羊进行超排试验,共获得4659枚可用胚胎。使用22只成年羊作为供体羊对160只受体羊实施胚胎移植工作。③体外受精扩繁技术体系的建立课题执行期间,通过体外受精技术生产优质胚胎1120余枚,移植受体380只。本技术平台体外卵母细胞的成熟率可达到80%以上,体外受精的卵裂率达到70~75%,囊胚率平均达30%以上。④以体细胞克隆为基础的扩繁技术体系的建立及优良种羊的扩繁采用体细胞克隆技术已累计生产克隆胚胎1250多枚,其中移植受体母羊350多头次,截止2012年7月已获得克隆羊后代22只,相关研究工作仍在继续开展。通过试验研究,目前实验室已建立起绵羊体外胚胎发育、生产及体细胞克隆的技术平台,克隆胚胎囊胚率可稳定达到30%左右,经过胚胎冷冻保存经解冻后复苏率可达到90%以上,移植受胎率在10%以上。
1.9优质超细毛羊饲养及保健综合配套技术研究
种羊的选择从遗传方面提高生产性能,但需要实施行之有效的培育措施才能使其遗传潜力得以发挥,故此培育必须加强各阶段的饲养管理。课题组从项目区实际出发,主要从母羊的饲养管理,羔羊的培育、育成羊、成年母羊、种公羊的饲养管理等几个阶段的营养需求,补饲标准,饲养方式等方面开展研究,在得到充分数据支持的情况下,制定了优质超细毛羊饲养规程。通过实施这几个规程,项目区羊群的饲养管理和综合保健技术得到推广和应用,选育的超细型细毛羊,净毛率平均达到60%以上,净毛产量比以前提高0.21~0.33kg,产羔率提高10%,羔羊成活率增加8%。种羊出售比例由过去的54%提高到85%,增加了31%,产生了明显的经济效益和社会效益。
1.10优质细毛羊种羊推广及基地配套设施建设
从2001年以来,通过科技部、农业部及兵团各级项目的支持,项目承担单位新疆农垦科学院通过在细毛羊领域的持续不断研究,在中国美利奴(新疆军垦型)细毛羊的基础上培育出了羊毛细度在16~18μm的超细毛羊新品系,并先后向伊犁、塔城、博州、奎屯、石河子等五个师、市,农四师、五师、七师、八师、九师及自治区巩乃斯种羊场、阿克苏拜城种羊场、甘肃皇城种羊场、青海三角城种羊场和甘肃肃南种羊场等22个种羊繁育场及推广项目示范区推广超细种公羊1250只,细型种公羊2860只,并大面积采用人工授精技术以扩大细型细毛羊数量,提高对低产低质羊的改良效果。通过进一步完善基地基础设施、走产、学、研紧密结合的发展道路,通过种羊场示范作用,辐射带动周边地区,示范基地已经基本形成。同时,为鼓励和促进项目示范单位各细毛羊养殖场对细毛羊养殖的积极性,课题负责人利用各级科研经费的支持,坚持每年向项目示范区各相关羊场配套基础设施。目前,已累计向各基层示范单位发放牛羊甜食砖250t,澳式羊毛打包机12台,电脑12台,照相机16架,羊衣50000套,以加强基层单位科研基础设施建设,建立健全科研管理体制,对先进管理技术的引进和利用,提高养羊业的生产和管理水平。
1.11细毛羊生产检查
从2001年至今,每年5—6月份组织区内外专家开展了新疆兵团细毛羊检查评比大赛,已检查督促项目执行完成情况。检查期间,专家组一行分别前往兵团农八师紫泥泉种羊场、农五师84团、86团、87团和88团及农四师74、76和77团进行了细毛羊产业发展状况的抽样调查和现场鉴定培训工作,同时针对检查结果分别对农四师和农五师相关细毛羊养殖团场的细毛羊鉴定结果进行了专家打分和评比。检查鉴定期间,主要由各羊场专业技术人员按照绒毛体系印发的最新鉴定表格进行打分鉴定,由专家组成员在旁指导培训鉴定流程,鉴定结果由专家组讨论决定。专家组一行除检查公羊、生产母羊、后备母羊群的整体情况外,还具体了解和查看团场、连队羊场的基础设施建设、羊毛分级管理、天然草原、人工草场及技术装备等情况,深入农牧民(户)了解具体的生产情况,并认真听取师、团、连队三级领导关于细毛羊繁育生产经营及羊毛生产管理的工作报告。通过对细毛羊养殖示范单位的检查评比工作,在向基层技术人员进行相关技术培训的同时,也进一步增强了相关单位对细毛羊养殖发展的信心和动力,保证了兵团范围内细毛羊养殖数量没有因为市场因素而发生大面积下降,奠定了兵团在全国细毛羊集约化养殖及细毛羊优良种质资源的绝对地位。
1.12优质羊毛规模化、标准化生产、分级拍卖与试纺
项目实施期间,对改良基地的大面积实行羊毛现代化管理,推行机械剪毛、标准分级、规格打包、客观检验技术,创立优质羊毛品牌,以品牌开拓市场,实现优毛优价,优毛优用,以此来拉动良种的推广与改良,使我国养羊业步入良性发展轨道。项目开展以来,主要向细毛羊生产集中地区推广超细型种公羊,改良当地细毛羊,回收优质羊毛进行标准化分级、打包并参加拍卖,形成优质羊毛生产区域,养羊户饲养细毛羊规模化程度提高,饲养管理标准化程度提高。2009年4—6月项目组前往项目养殖基地农四师74、76和77团收购120支纱(16.77微米)的超细羊毛2.5t,送往上海阳光集团进行工业试纺,并将试纺纱条送往江苏南京海尔曼斯集团进行羊毛衫试制,进过羊毛企业的试纺报告看出此次试纺的超细羊毛各项指标已达到国际同等澳毛的水平,部分指标甚至超越澳毛,相关产品经用户使用评价无论是在羊毛细度还是穿着舒适度上反应一致良好。2010年8—9月,项目组组织进行第二次试纺,通过试制高档羊毛衬衫证明,中国美利奴超细型80支羊毛毛条外观,手感及物理指标基本符合80支进口澳毛毛条要求,有个别指标优于80支进口澳毛毛条。在生产加工过程中工艺性能与80支澳毛相比基本一致。做成成品精纺高档羊毛衬衫具有高档外观,手感弹性好,膘光足,投放市场受到客户一致好评。同时认为羊毛后期管理需加强,特别是在剪毛工作及羊只的标记需改进,以便进一步提升80支羊毛的潜在价值。在此基础上,2010年和2011年,课题负责人石国庆研究员又先后进行了2次超细羊毛产品试纺和试制,利用在项目示范区各羊场集中收购的超细羊毛分别生产出了羊毛被、羊毛衬衫、羊毛领带等产品,扩大了超细羊毛的利用范围,检验了超细羊毛产品制作的能力,为进一步扩大国产超细羊毛的利用范围打下了良好基础,也为今后从事羊场与羊毛企业的合作建立了纽带关系。
2中国美利奴细毛羊选育的技术创新
本课题以细毛羊、绒山羊及主要肉羊品种为研究对象,筛选检测调控羊毛发育、绒毛生长及肉品质性状的分子标记,为中国美利奴细毛羊、辽宁绒山羊的分子育种、常年长绒羊的选种选育及优质肉羊选育扩繁奠定了理论基础。主要的技术创新包括以下方面:①候选基因与目的性状间的关联分析,遗传标记的基因型用于指导选择育种;分子选择育种与表型值信息之间的合理计估,形成系统的平衡分子育种方法。②分子标记辅助选择基因聚合育种技术体系的构建。并坚持分子育种与常规育种相结合。提高了优良品种选种选育的效率和进程。③MOET及胚胎体外生产技术辅助新品系选育在各个新品系的培育过程中,都把MOET技术应用于羊新品种(系)群核心群选种,这一方法的应用可以比常规的人工授精杂交育种方法培育时间缩短2~3倍和节约巨大的培育成本。利用胚胎体外生产,尤其是羔羊体外胚胎生产技术科最大限度的发挥优良母畜的繁殖潜能,提高种畜扩繁的速度和新品种(系)培育的进度。④子宫角内窥镜输精技术在超细毛羊品系繁育中的大规模应用大规模采用子宫角内窥镜输精技术应用超细毛羊的扩繁及杂交改良,子宫角冻精输精技术创造了情期受胎率75.6%的国内最好成绩。⑤羊毛细度等性状主效基因的筛选、鉴定与应用针对细毛羊羊毛细度、质量和毛囊发育相关性状开展了相关分子标记的筛选、鉴定与应用研究,发现角蛋白关联蛋白K20基因多态性可能是超细毛羊羊毛细度的一个分子标记。对羊毛产毛性状有影响的KAP基因家族的KAP1.3、KAP6.1和KAP6.2基因进行了PCR-SSCP检测,检测样本数420份,并进行了基因型分析,并向GenBank提交后获得KAP7的3个序列号(JN639007,JN707699,JN707700)。⑥首次对120支和80支超细羊毛试纺级高档羊毛制品的试制,进一步提了国产超细羊毛的加工利用潜力和价值,检验了国产超细羊毛的工业纺织性能。
3中国美利奴细毛羊选育的主要生产性能
羊基因组序列大部分已清楚,与绵羊主要性状相关的部分基因的主要基因序列、结构及其定位均已公布,可从相关网站数据库获得绵羊基因组相关信息。人、鼠和牛的全基因组测序已完成,大量芯片已投入实用;羊与鼠、人、牛的基因组同源性很高,为基因测序、克隆、重组以及功能分析奠定了基础。①筛选对绵羊候选性状的QTL和遗传标记(基因)。根据国内外报道和本课题组对相关性状遗传标记或QTL的研究结果,检测、筛选作效应大、关联性强的的QTL或染色体片段作为候选区域;利用已报道的基因序列数据和单核苷酸多态性数据库,寻找候选区域中新的的微卫星标记和SNP标记,增加基因侧翼标记密度,逐级逼近目的基因;在目标基因检测方法及遗传效应确证的基础上,进一步应用IBD方法定位相关性状的QTL;利用候选基因筛选出与本研究绵羊和绒山羊培育性状相关的分子遗传标记,同时结合序列测定的方法,查找相关基因的变异特点,以便进一步在新品种培育中利用。②利用研究目标性状两个极端的个体进行mR-NA和蛋白差异表达的筛选,结合PCR-SSCP技术研究候选基因或标记基因,进一步开发和筛选对目标形状有重要影响的基因类型。分别采集不同时期个体的组织进行mRNA差异表达文库的构建和蛋白的双向电泳,寻找基因和蛋白在极端表型个体中的差异,结合PCR-SSCP技术,从而确定基因和蛋白表达变化对目标性状的影响。应用微阵列及miRNA技术、差异表达基因的筛选、生物信息学技术、遗传网络分析方法分析与生长性状的基因结构及其与功能的关系,并对其蛋白质结构、功能进行预测和分析。③分别组建细毛羊、肉羊及绒山羊新品种培育群体,应用候选的遗传标记和QTL进行选种(系)培育。以现有的羊群为基础,在广泛检测的基础上,选择具有优良标记性状的个体基础上组建培育群体。同时进一步开展QTL或标记基因的分型与个体表型进行关联分析,筛选出对目标性状具有显著遗传效应的QTL或分子标记,为利用标记辅助选择和导入。新品种提供依据。通过计算机模拟,分析影响标记辅助选择和导入的各种因素,比较不同的选择方法和导入策略,确立优化的分子标记导入试验方案。根据试验方案,在培育群体内跟踪目标性状的分子标记,通过杂交-回交-横交固定的策略,利用分子标记进行目的性状的基因跟踪和遗传评估,并最终将优良性状导入到受体羊中。④平衡分子育种的方法。应用育种规划和计算机模拟,兼顾分子标记信息、微效多基因效应、杂种优势利用以及遗传与环境互作等因素,综合目标选择的多性状,实现优质基因聚合和系统平衡的育种选择培育方法。⑤细胞工程和繁殖的新技术。在选种培育的各个阶段均开展体细胞核移植技术复制育种群体中的优秀个体;结合胚胎工程技术(性别控制、超数排卵、胚胎移植)以提高优秀种畜的后代;同时采用繁殖新技术(人工授精、诱导、非繁殖季节控制、早期妊娠诊断等繁殖配套技术)高效繁殖优秀个体后代,提高优秀目标性状标记基因或QTL在育种群体中的比例,从而缩短培育进程。⑥已培育出16.00~18.50μm超细毛羊新品种类群。在正常条件下成年母羊的繁殖率在120%以上。超细品系羊适应大陆性气候,冬季可在30~40cm厚积雪下扒雪吃草,夏季能经受长途跋涉,翻越海拔4000m,在高山草场放牧,也能忍受炎热气候,在半荒漠地带的农区放牧。无论在山区或农区正常饲养条件下,均表现较高的生产性能。
在隧道中修筑水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性好、养护维修费用小、夜间行车可视性好等诸多优点。但由于隧道路面的抗滑性能是影响隧道使用安全与品质的主要指标,因隧道内特殊环境造成的水泥混凝土路面抗滑性及抗滑持久性不佳的问题尤为严重,隧道路面在经过一段时期运营后,在超重车、路面摊铺时平整度不足等因素作用下,路面被磨光、磨平逐渐失去原有的抗滑性能,影响行车安全。本文通过阐述采用超级微表处的方法对某一高速公路隧道水泥混凝土路面处治后,避免了交通事故再次发生的案例,得出运营中的事故多发隧道主要原因是隧道内特殊的行车环境,经过运营一定时间后,其路面摩擦系数降低造成,提出处理高速公路隧道水泥混凝土路面处理措施可以从超级微表处、喷砂打毛、机械硬刻槽(压纹)、铣刨法、敷树脂类防滑材料、盐酸清洗等多种方法考虑的建议。
1. 工程实例
1.1 路面情况
某省高速公路一隧道全长1806m,其路面结构为水泥混凝土面层,路面纵坡为-2.4%,路面宽7.5m。论文格式。路面结构层、抗滑构造深度等按施工规范施工,达到设计要求,排水设施良好、隧道无病害,但经过验收投入运营通车一段时间后,该隧道频繁发生交通事故。
1.2 原因分析
经现场踏勘发现,隧道路面拉毛、刻槽部分被刨光,造成路面光滑,使路面的抗滑构造功能作用大大减小,特别是当重车在洞内行使时喷刹车水打湿路面,造成路面湿滑,摩察系数再次大幅度降低,致使行使车辆踩刹车易侧翻或撞壁,从而引发交通事故。
1.3 处治措施
为从根本上解决路面抗滑性能问题,减少交通事故,技术人员经对类似工程的处理经验咨询、调研,结合该隧道的实际情况,对处理方案从技术、经济、适用、耐久等方面进行了比选,采取了对路面实施超级微表处处理,以增强路面抗滑性能,达到了避免交通事故的目的;考虑隧道弯道及距离长,为增强警示功能和反光效果,在隧道洞口增设爆闪灯,隧道洞壁增设轮廓标,路面增设凸起轮廓标,引导车辆行使。
2. 超级微表处
2.1 超级微表处工作原理
微表处技术是采用专用设备将聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和添加剂等按合理配合比拌和成稀浆混合料并迅速摊铺到原路面上,在摊铺后1—2h内开放交通的薄层结构。目前微表处技术主要是用于建立和恢复道路表面功能,在正确的技术工艺条件下微表处应该成为防水、抗滑、耐磨、耐久的道路表面功能层。
超级微表处是以“Ralumac”微表乳化沥青技术为基础,通过对原路面处理使其原路面干燥、清洁、粗糙,喷涂特制高分子改性聚合物粘接剂,摊铺1cm厚沥青混凝土,成型养护,很好地与原路面结合形成一个整体,共同受力。论文格式。超级微表处具有比普通微表处更高路面性能的养护技术,成型快,适合于运营中高速公路隧道路面处治。
施工中,沥青采用慢裂快凝聚合物改性乳化沥青,改性乳化沥青中添加阻燃效果的添加剂;集料:主骨料采用玄武岩,细骨料可掺配不多于35%的石灰岩,集料形状应饱满,级配符合MS-3型要求;矿粉:普通硅酸盐水泥或石灰岩矿粉;水:应不含有害的盐和其他杂质的水;添加剂控制其快凝性和提高粘合力,通过拌和设计确定。
2.2 工艺
2.2.1 喷砂打磨
喷砂打磨:将加速的高强度钢砂喷射到混凝土表面,利用钢砂的冲击力撞击表面浮浆层,使其与下层混凝土剥离,并用大功率吸尘器吸走表面粉层,形成干净粗糙路面,如原路面有影响微表处质量的污染或灰尘,则应对其进行清扫。
2.2.2 洒粘层油
将改性乳化沥青和水按1:1的比例,用专用喷洒设备均匀地洒在桥面(或隧道路面)上,并待其破乳。论文格式。
2.2.3 摊铺
a、用标线器控制好拟摊铺的行走路线。b、将装好料的改性稀浆封层车开至施工起点,对准走向控制线,调整摊铺箱厚度、宽度。c、开动发动机,打开各料门控制开关,各原材料同时进入摊铺箱快速拌和成稀浆混合料,并由人工均匀分布在摊铺箱全宽范围内。d、启动汽车,以1.5-3.0km/h的速度均匀缓慢前行,由操作手根据现场实际施工情况来指挥控制。e、摊铺过后对有缺陷的地方立即进行人工摊铺、找平,重点是起点、终点、纵向接缝、横向接缝、过厚过薄处、意外刮痕等影响美观的地方。f、摊铺完一车后,提起摊铺箱,处理余料、清洁搅笼和摊铺箱、记录计数器读数。
2.2.4 成型养护
一般情况下微表处不需要特别的养护,但在破乳成型前严禁车辆及行人进入扰动。隧道内因没有阳光,没有风,成型时间较路面、桥面时间长。
2.2.5 开放交通
微表处摊铺完成,符合开放交通条件,对设置的交通路障、安全警示、标志标牌等应及时、完全的撤除,不得留有任何障碍,影响交通。
3. 施工质量控制
(1)施工前必须提供原材料的检测报告、稀浆混合料设计报告和复核报告,并确认符合要求;必须提供摊铺车标定报告。在确认材料、设备等没有发生变化和符合要求后,方可施工。
(2)施工前材料的质量检查应以同一料源、同一批并运至生产现场的相同规格品种的集料、(改性)乳化沥青等为一“批”进行检查。
(3)施工前应对摊铺机的性能、标定和设定以及辅助施工车辆配套情况、性能等进行检查。
(4)当(改性)乳化沥青蒸发残留物含量和矿料含水量发生变化,必须调整摊铺机的设定,确认材料配比符合设计配比后才可施工。
(5) 施工中应对稀浆混合料进行抽样检测,抽检项目、频率、允许误差。
4. 结语和建议
(1)从该隧道路面的处理效果看,处理前统计资料表明基本每天发生4次以上的交通事故,处理后运营2年时间未发生一起交通事故,汽车行驶时不再喷刹车水,隧道路面干燥。处理结果表明,超级微表处提高了路面的摩擦系数,达到了减少或避免交通事故的目的。
(2)为增强路面的抗滑性能,本次采用超级微表处(含喷砂打毛)方法取得了成功,类似的隧道路面处理还可以采用机械硬刻槽(压纹)、铣刨法、敷树脂类防滑材料(它是通过一定配方的树脂基黏合剂和各种不同规格的骨料,以精确的数量涂敷于路面上)、盐酸清洗等多种方法。机械硬刻槽、铣刨是将现路面往下机械凿毛,超级微表处、敷树脂类防滑材料是往上增加抗滑层,盐酸清洗掉油污提高摩擦力。无论哪种方法均能提高路面摩擦系数,但均存在耐久性是否长久问题。
他们研究了欧洲和奥地利科学家于2009年开发的一种室温离子液(RTILs)。RTILs在室温下导电性较低,但加热后黏度会降低而导电性提高。黏土具有很高的热稳定性、吸附能力和渗透性,活性表面积也很大。通常用在石油钻探、现代建筑或钢铁铸造中。
研究人员把RTILs和自然界的斑脱土黏土等量混合,制成一种混合胶,将其夹在两层还原的氧化石墨中间,上下再装两个集电器,就成了一种超级电容器。经测试和电子显微图像显示,这种材料被加热到200℃时也没有变化,即使加热到300℃也只有很小的变化。
“材料的离子电导性在180℃之前几乎是直线增加,然后在200℃时达到饱和。”论文领导作者、莱斯大学机械工程与材料科学系研究人员阿拉瓦·瑞迪说。测试还发现,虽然在第一次充/放电中,其容量有轻微下降,但这种超级电容能稳定地通过1万次周期测试。在运行温度从室温提高到200℃后,无论电能还是功率密度都提高了两个数量级。
这种新型超级电容器拥有最佳的电容性能,能在几秒钟内充电而瞬间放电,一般的充电电池是缓慢充电,按照需要逐渐放电。理想的超级电容器能迅速充电、储电并按需放电。阿加恩说,它们能在200℃甚至可能更高的温度下稳定工作。这对于在极端环境下使用的充电设备是非常有用的,比如石油钻探、军队以及太空环境。
研究小组还将RTILs/黏土和少量热塑聚氨酯结合,制成一种薄膜,可以切割成不同的大小和形状,灵活适应多种设备的设计。
“我们的目的是克服传统液体或胶体电解液的限制,它们只能用在低温工作的电化能源设备中。”瑞迪说,“这项研究让人们能在更广泛的温度范围安全操作,而不必在能量、功率和周期寿命之间折中妥协,大大改善甚至消除了对昂贵的热量管理系统的需求。”
我国首创煤制芳烃4项技术 冉永平
笔者从中国华电集团获悉:由华电集团参与开发的煤制芳烃技术近日又获得国家知识产权局授予的4项国家专利,这项技术属于世界首创。目前,该项技术成果已经通过国家鉴定,现已上报国家专利申请21项,取得授权6项。此举标志着我国已经成功掌握了这一新技术的核心知识产权。据悉,华电集团规划在陕西省榆林市建设世界首套百万吨煤制芳烃工业示范装置,计划于2016年投产。
煤制芳烃技术由华电集团与清华大学联合开发。华电集团总经理云公民表示:“华电集团十分重视煤炭资源清洁高效利用。煤制芳烃技术的成功开发,开创了煤基能源化工新途径,对我国石油化工原料替代具有重要意义。”
芳烃是大宗基础有机化工原料,目前我国年消费量超过2000万吨,是化纤、工程塑料及高性能塑料等的关键原料,广泛用于服装面料、航空航天、交通运输、装饰装修、电器产品、移动通讯等。目前芳烃97%以上来源依赖于石油原料,其价格与石油价格正相关,常年居高不下。中国石油和化学工业联合会副会长周竹叶说:“煤制芳烃技术填补了国际空白,是我国现代煤化工科技领域的重大突破,对推进石油和化工原料多元化进程具有重要的意义。”
引言
液压挖掘机,多数情况下是进行土石采掘。特征:作业相对灵活,适用于多工种。它有助于降低劳动强度,同时也能改进工程品质,提升劳动生产率。能源、环保,这是世界各国关注的要点。液压挖掘机无法科学地排放,消耗的能源多,这些缺点相当突出。因此,探讨节能和减排技术和方法,有一定的现实意义。作为工程机械的典型产品,探讨液压挖掘机如何进行节能,也可以为同类机械提供比较可靠的处理方案。论文中的节能控制理论,所选的控制方法均具有较强的可行性,对实际开发国内挖掘机的节能控制系统有极为关键的参考价值。在保证我国液压挖掘机经济运行的基础上,还能提升系统的动力性和竞争力,兼具理论、实用双重价值。
1 国内研究概况
在中国,液压挖掘机可以追溯的时间并不长。1954年,抚顺挖掘机厂研发和生产了第一台单斗挖掘机,其具体的容量为1m3。即便是现在,很多国产产品相较于西方国家,仍不具备很好的节能效果。国产液压挖掘机在自身的节能指标和性能上也有很大的改^。贵州詹阳机械生产的JY320型履带式挖掘机,它的多路阀以及液压泵都是从川崎公司进行采购(日本)。
1995年10月,广西玉柴股份尝试生产了液压挖掘机,数量为2台。不过,柴油机以及液压系统都是从国外进口所得;控制系统,为变量双泵+MEC电子控制;如此,挖掘机才能够进行自动降档,对故障进行检测,同时也能自动调节电子功率,并提出报警。很快,国内有不少大专院校纷纷开始对液压挖掘机及其技术创新进行研究。冯培恩和高峰(浙江大学)共同设计和推出的液压挖掘机机器人,可以将正流量、交叉功率以及负流量等进行联合控制[1]。通过构建相应的控制模型,根据机器人来对作业展开了试验,并证实有理想的节能效果。另外,他们还建议对变参数压力进行切断控制。通过对切断值进行调整,减轻系统自身的工作强度,降低回转功率损失。
2 混合动力挖掘机驱动机构与能量损失分析
液压挖掘机主要由动力装置以及传动系统等构成,还包括操纵机构和回转机构以及行走机构等,此外还有工作装置以及辅助设备。
2.1 动力装置
挖掘机中含有一种动力装置,其一般采用的是直立式多缸类型的柴油机。为了体现出大型液压铲的节能效果,通常液压挖掘机主要以电驱动式为主。
2.2 回转机构
回转机构主要是为了使设备支架、上部转台能够左右移动,由此达到挖掘、卸料等目的。回转支撑主要包括转柱式、滚动轴承式这两种结构类型,回转机构共有两种传动型式,一种是直接传动,另一种是间接传动。
2.3 行走机构
行走机构作为挖掘机的重要支撑,是保证行走任务得以完成的关键,大多数矿用挖掘机主要采用的是履带式。这种行走机构与其他类型的机构具有相同的结构,都是通过挖掘机两侧的液压马达来驱动履带,类似于回转装置,可选择高速大扭矩、低速大扭矩这两种马达[2]。
2.4 传动系统
反铲挖掘机拥有不同类型的传动系统,按照挖掘机的主泵或是回路等具体数量,也可按照其功率调节、驱动等方式,可对传动系统进行分类。定量系统中的执行器只要不发生溢流,液压油泵可得到固定的流量供给,根据工作压力的最大值、固定流量可确定出油泵功率;变量系统主要包括分功率变量、全功率变量这两种。
3 系统仿真实验研究
3.1 液压系统的改造
为控制液压挖掘机总的成本,本课题选取了2台变量柱塞泵(斜盘式,轴向)。系统中,三位四通换向阀部件起到对挖掘机液压系统中相关执行元件的选择和闭合作用。该系统与本次所研究的挖掘机液压系统基本相同,其区别之处在于该系统中,液压马达和铲杆液压缸不能同时进行动作[3],以及铲斗液压缸和起重臂液压缸亦不能同时进行动作。液压系统中包含了五个独立泵,且分别由单独的液压泵控制四个执行元件,这可以保证该台液压挖掘机具备更好的操作性能。该液压系统能够有效节省进回油、旁路中的油料,也能有效回收工作机构的势能和转台的制动能。
3.2 液压元件的参数设定
该液压挖掘机的主要构件选用的斜盘式轴向柱塞液压泵的相关参数为:需求功率89.5kW、额定压力32MPa、最大流量2*214L/min、额定转速2000r/min、最大排量100cm3/r。该系统中的轴向定量柱塞液压马达的相关参数为:额定输出扭矩450Nm、最大排量90cm3/r、额定压力32MPa、额定转速2000r/min。
3.3 动力系统设计
结合实验选用的发动机(115kW)参数以及前文对液压挖掘机参数进行匹配的结果,最终将混合动力型挖掘机的发动机额定功率确定为30kW,系统发电机额定功率确定为110hp。
(1)体现挖掘机变频器性能的参数包括可调频率范围、额定功率以及电压等级。结合液压挖掘机对超级电容器和发电机的技术要求[4],选择可调频率范围参数为0-100Hz、额定功率为85kW、电压等级为600-750V的变频器。
(2)选用380V电压等级、1800r/min额定转速的绕线式三相交流发电机,作为液压挖掘机的发电机元器件。
(3)将液压挖掘机发动机定为稳态调速率择额定转速neN=1900r/min、稳态调速率?啄eN=1.2,转矩适应性系数Temax=157Nm,转速适应性系数?椎eT=7.9%。
(4)超级电容器SOC对挖掘机性能有影响的几个参数为总、电压等级以及最大充放电电流。根据实际,在满负荷转速2000r/min工作状态下,发电机所能达到的最大工作电压约为600V。而该液压挖掘机发电机是由超级电容器提供电能,因此要求超级电容器的电压要高于600V,以此确定超级电容器的额定电压等级为700V,最大充放电电流为300A。根据液压挖掘机降本增效性能要求,最终将超级电容器容量确定为16F。
4 结束语
本文分析了国内外挖掘机节能技术研究现状和当今液压挖掘机存在的主要能量损失,结合液压挖掘机的工作特性,将发动机、变量泵和负载作为一个动态系统来全面研究其节能问题。论文借鉴先进的模糊控制理论,提出新的挖掘机节能控制方法,并开发出节能模糊控制器。论文建立了系统的发动机、变量泵、阀和缸的数学模型和传递函数,并根据试验和仿真的要求简化模型,用比例溢流阀模拟 系统负载变化,得到系统试验的简化加载模型。
参考文献
[1]国香恩.液压挖掘机节能模糊控制系统研究[D].吉林大学,2004.
[2]金立生,赵丁选,丁德胜,等.液压挖掘机节能参数自适应模糊PID控制器研究[J].农业工程学报,2003,19(6):87-90.
一、引言
毕业论文是考察学生的专业知识和基本技能的一个综合性的作业。但是,随着毕业设计课题的数量和研究领域的增加,而且就业压力的影响导致学生无法保证正常的毕业设计时间,使得毕业设计的管理工作和信息收集工作变得复杂和困难。由于高校毕业论文综合评价的特殊性,目前许多高校对毕业生的毕业导师选择和论文选题流程没有一种快捷而高效的方法,因此,我们迫切需要研究和开发一个高效的基于Web毕业设计管理系统对毕业生毕业论文的选择和完成过程进行规范的管理。
目前国内的部分高校有了相似功能的毕业论文管理系统,其模块的划分大同小异,都是为了保证信息的充分共享以及方便用户的操作。主要有南京农业大学的基于.NET的毕业设计管理系统,功能主要有学生平台、教师平台、教务管理平台、公共数据处理平台等模块;电子科技大学毕业设计管理系统,功能主要有教师出题、论文题目的审核、学生选择论文题目、开题报告审核入库、毕业论文审核入库、毕业论文查询等模块;中国矿业大学信息工程系毕业设计管理系统,功能主要有:个人查询、课题查询、网上指导、请假手续、重要通知、论文格式、论文上载等七个模块。所有各功能模块的划分体现了开发者对数据库建模的思路。而且在运行模式上,基本上采用的都是分而治之的设计思想,即数据库信息(如课题、老师、学生、论文等)在各院系中是单独进行的,在各院系之间及院系与教务部门之间却没有提供信息交互的手段。
二、系统概述
(一)总体规划
基于对目前其他院校的毕业论文管理系统的比较分析,总结其长处,提出了一套高等院校毕业论文管理系统的研究方案。该系统方案基于Web技术,不仅要面向学校不同部门的信息资源的共享,还要解决各部门已有的或将建立的信息系统的资源共享,提高信息资源共享的利用率,系统结构应具有跨平台访问不同数据源的机制。在教务信息标准化、规范化的基础上,对信息进行合理的布局,在提供优质、高效的业务管理和事务处理的同时,使全校师生可以在任一平台上对毕业论文的信息进行方便地沟通与交流。同时,系统要具有安全高效的通信机制,要有效预防由于Web技术的应用而引发的信息泄密和对保密信息的非法侵入等安全隐患。
(二)系统架构
系统采用三层B/S结构,其原理图如图1所示。在这种结构中,应用服务器接收到客户机的请求页面指令后,就向数据库服务器请求有关的数据,数据库服务器从数据库中取出相应的数据交给应用服务器,应用服务器将之整合成页面再返回给浏览器[2]。该结构主要特点是:客户端实现零维护,系统维护和升级方便。软件程序、数据库、的信息以及其他一些组件都集中在服务器,用户除了操作系统及浏览器外无需其他软件,即用户以Web页面的形式与系统进行交互。
该系统是通过DCOM或HTTP远程调用服务器端组件对数据库进行操作以完成特定的功能。在具体实现上,应用服务器使用通信线程来提供查询并从后端数据库服务器获得结果。应用服务器接收从客户机通过Web浏览器或其他界面软件发来的信息请求,并连接到服务器上。接着对请求进行处理并从服务器返回信息。然后,应用服务器与数据库服务器断开并把请求的信息返回客户机。使用这种方法时,客户机不与数据库保持连接,应用服务器只有在进行请求并接收请求的结果时才与数据库保持连接。空闲进程并不占用网络资源,网络流量显著减少,可以更快地进行查询处理并且响应时间得到了改善。如果许多客户机都在频繁请求,可以对这种配置进行更改,使应用服务器能预先与数据库连接,以降低每次处理客户机查询请求时建立连接所需的开销时间量。
该系统是一个基于Web平台、涉及毕业论文管理各环节、面向学校各部门以及各层次用户的多模块综合信息管理系统,主要完成毕业设计的申报、选题、论文上传、论文批阅、在线答疑等功能。其相关的系统功能模块如图2所示。
三、系统的相关设计
(一)数据库设计
由于系统内部数据流量大,数据检索要求高,用户通过浏览器从后台数据库获取数据信息的响应时间也要满足需求,在该系统中,表示层使用ASP用来开发网页,后台数据库使用ORACLE作为服务器端的数据库管理。ORACLE是以高级结构化查询语言(SQL)为基础的大型关系数据库,是目前最流行的浏览器/服务器(BROWSER/SERVER)体系结构的数据库之一,ORACLE8.i以来引入了共享SQL和多线程服务器体系结构,提供了基于角色(ROLE)分工的安全保密管理,支持大量多媒体数据。因此从性能需求上分析,采用ORACLE来完成底层数据库的开发。
在具体实现上,系统整体ER图设计如图3示。
其中,教师数据表包括教师号、教师名、性别、职称、所属学院(系)、科研情况、电话、电子邮件、登录密码等教师基本信息情况;学生数据表包括学号、姓名、性别、年级、学院、专业、班级、电话、电子邮件、登录密码等学生基本信息情况;管理员信息表包括ID号、用户名、密码等;课题信息表包括课题号、课题名称、所属院系、申报教师、规定人数、实选人数等;论文信息表包括论文号、论文名称、学生姓名、所属院系、指导教师等信息。
(二)界面设计
系统界面的设计是创新性的使用了双树型结构实现的,即在前台的WEB系统界面中,针对不同用户具有不同的操作功能,采用ASP和先进的ORACLE数据库技术展现了“左-右”双树型菜单。其中,左边的菜单树上是学生姓名及其已选课题,右边的树则是其他已申报的备选课题,通过此双树型结构的界面设计,学生在方便的选择自己所倾向的毕业研究课题,而且还能很便捷地对其选报课题进行修改或调整。同时,由于该双树型界面本身所具有的美观性、友好性以及操作简便性,从而使得教师和学生在操作的过程中不需要查看帮助文档就可以轻松地实现各种相关的操作。
(三)安全设计
任何一个应用系统都对安全性有一定的要求,即数据的保密性和可靠性。而毕业设计管理信息系统涉及到学生档案等重要信息,其安全性是非常重要的。该系统的安全性,从下面三个方面来实现。
1.分级授权安全管理。该系统采用分层授权安全管理,用户分五种权限:超级管理员、一般管理员、教师、学生、过客。用户登录系统时,让用户录入用户名(或者是帐号)和密码,不同的用户具有不同的权限。在安全性上采用多级认证体系对各级用户分级授权,同时各级用户的操作痕迹相互制约,并采用双密码保证超级管理员密码的内部安全。
2.数据库的安全性。数据库的安全性是由Oracle数据库系统本身的安全机制进行控制。Oracle数据库的安全性体现在它对用户、权限、角色和用户配置文件的管理上。用户是由管理员建立并授权的一个数据库帐户,每一个企图使用Oracle的用户都必须得到一个合法的用户帐户和口令,只有用合法的帐户和口令连接数据库成功才能操作数据库对象。每个Oracle数据库都有一个叫做DEFAULT的配置文件,它被赋予数据库中所有已经存在的用户和新创建的用户。在系统中通过修改该配置文件,对数据库所有用户都限制为使用特定资源。
3.Web服务器安全保障。Web服务器的安全依赖于校园网的安全,同时对web服务器特殊的安全措施。外网用户通过校园网的VPN技术与web服务器进行通信,在校园网出口处部署网络防火墙,同时在Web服务器上主机防火墙和入侵检测系统,对系统进一步防护和监测。另外,通过定时的安装补丁、及时升级、关闭不必要的服务进一步加强了Web Server层和操作系统的安全。
四、系统性能的优化
由于系统基于B/S三层架构,其性能具有很好地可扩展性和可维护性。为了提高程序的性能,应用服务器采用多线程通信技术,实现多线程服务器和连接管理器与数据库服务器的预先连接,及时、准确、可靠地采集和传输信息[5]。在该技术的具体实现上,采用的是抢先式多任务,使得系统能执行多个进程,而每个进程也可以同时执行多个线程,且进程中的线程是并行执行的。系统不停地在多个线程之间切换,由于时间很短,看上去多个线程是在同时运行。使用这种方法时,客户机不需要与数据库始终保持连接,应用服务器只有在进行请求并接收请求的结果时才与数据库保持连接。空闲进程并不占用网络资源,网络流量显著减少,可以更快地进行查询处理并且响应时间得到了改善。多线程服务器和连接管理器用于保持与服务器的固定预先连接,这样连接可以重复使用。同时可以在很大程序上提高系统的并发性。这就更加有效地保证了各级用户在不同地点可以同时访问系统中的数据,加强了系统数据共享能力,提高了系统的性能。
五、结论
本文所讨论研究的高等院校毕业论文管理系统采用了当前流行的B/S结构、Internet网络技术和网络安全技术等,突破了原先使用地域的局限性,使整个校园网甚至Internet上的用户都可访问系统。用户可在多地域、任意时间段以不同身份来访问系统中的数据,大大加强了系统数据共享的能力,有效地促进了学校毕业论文管理的科学化、信息化。系统的应用能够高等院校节约了大量的人力、物力和财力,使高等院校的毕业论文管理水平得到大幅度的提升,同时在社会上也能够产生了良好的影响。
参考文献:
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[2]杨永,梁金钤.基于B/S模式的通用试题库系统的设计与实现[J].计算机工程与科学,2009,31(4):143-145.
[3]马薇,娄雨.Oracle数据库容灾备份中的流复制技术研究[J].科技通报,2012,28(2):182-184.
[4]刘昌平,范明钰,王光卫.可信计算环境数据封装方法[J].计算机应用研究,2009,26(10):3891-3893.
[5]赵建伟.γ遥测数据远程通信系统的设计与实现[J].计算机工程与设计,2007,28(16):3849-3851.
1地上煤仓建设工程施工项目要点
经济发展带来了煤炭的高需求,而煤炭在生产、运输、销售过程中都需要存储。但煤炭产量的提高却使原煤仓不堪重负,由此看来,煤仓的频繁破坏已经成为制约各矿井生产能力持续增长的瓶颈。如何提高煤仓的持久性、增加煤仓的仓储能力是亟需解决的问题。地上煤仓的施工具有作业难度大、施工方法特殊且严格、人员组织复杂等特点,在施工过程中也需要不断安装配套设备。因此,本论文将详细分析地上煤仓的优点和工程施工的项目要点。
1.1地上煤仓取代地下煤仓的原因。以前,由于挖掘工艺的不成熟、煤炭运输环节复杂、运输能力相对较小等原因,必须同时依靠工作面同时生产才能保证矿井的生产能力,所以多采用地下煤仓的形式,既可以储存煤炭,也可以对运输系统起到一个缓和的作用。但是随着经济和科技的发展,随着煤炭工业的现代化水平的不断提高,现在国内已经出现了超级回采工作面——也就是那些年产百万吨、甚至千万吨级的超级回采工作面。矿井生产设备的机械化,使得井底煤仓在煤炭运输系统中的地位越来越弱,而且井底煤仓也不能适应如此大的工作量和储煤量,所以,取消井底煤仓也就成了自然而然的事情。
1.2煤仓材料的选择。在“不同硬度煤粒的冲击试验”中,在控制其他变量的情况下,我们可以分析出煤仓的冲击磨损和煤粒硬度以及煤仓材料的硬度存在对应关系。通过进一步实验我们可以发现当煤粒的硬度比煤仓材料的硬度低一些的时候,煤仓内壁发生的磨损相对较小。但煤仓材料的硬度并不是唯一的变量,更主要的影响因素应该是是煤仓材料的硬度与煤炭硬度的比值,当两类材料的比值大于等于0.6时,会迅速提高地上煤仓内壁材料的耐磨性。因此,根据此标准来选择煤仓材料能够有效提高煤仓内壁的耐磨性和耐撞性,进一步提高地上煤仓的使用寿命,减少耗损程度,这无论对于煤炭的存储还是缓解当前的煤炭危机都有很大的帮助。
1.3煤仓井壁抗破坏技术。解决材料问题以后,我们应该考虑煤流会对井壁造成冲击和腐蚀,所以,如何减少腐蚀和冲击也是应该思考的问题。煤仓的井壁因为会与煤粒产生摩擦,所以不可避免地会有磨损。因此,以钢筋混凝土为材料的井壁会在煤炭的冲击下产生一些可恢复弹性的变形和不可恢复弹性的变形,其中这些不可恢复的变形危害较大。而这些变形与煤再摩擦以后又会促使煤仓内壁损伤的进一步增大,所以钢筋混凝土的变形又会随之增大,损伤也会随之加剧。面对这种情况,单方面的提高煤流冲击部位的维修速度并不能起到很好的作用,而且经常施工也是不现实的,所以施工的总体设计应该调整到改变煤流的运行轨迹,以此来减少煤对仓壁的冲击,如此将这种煤流的冲击力转移到仓底,以此来提高地上煤仓的寿命。
2风险控制研究
在介绍了地上煤仓的优点以及建设时的注意事项以后,关于地上煤仓的风险控制研究仍然是不可忽视的部分,本论文列出了在地上煤仓的施工中可能出现的风险和地上煤仓的不足之处:(1)在矿井运输环节复杂、运输能力小或运输距离远等情况下,一旦运煤系统出现故障,地上煤仓短时间内不能排除,将影响工作面的正常生产。(2)对于局部生产作业来说,地上煤仓不利于生产作业,将会增加运输的成本。所以地上煤仓适用于超大型的煤采作业。(3)当煤采区采用带式输送机,大巷采用轨道列车运输时,地上煤仓无法发挥运输系统的潜力,很难保证连续均衡生产。(4)当主井运煤系统检修时,采用地上煤仓将使整个矿井将无法生产。(5)地上煤仓不适用于主井为立井且用箕斗提升的矿井。(6)若使用地上煤仓而取消井底煤仓,不适用同时开采多煤种且要求分装分运的矿井。我国幅员辽阔,煤炭资源的分布极为广泛,而且不同区域的煤炭资源条件差距很大,特别是长江以南和长江以北的开采条件差距很大。由于煤炭的需求量上升,所以煤仓的使用周期长、服务强度大,长期受到腐蚀和冲击,整个煤仓的破坏都非常严重。因此,为了有效解决上述问题,我们需要尽快对煤仓实施技术改造,这也就是本文的立意之处。我们要因地制宜地选择是否要建设地上煤仓,当然要摒弃传统的观念,从优化矿井设计出发来尽量减少煤炭的运输环节和成本,达到运煤系统的连续、完整、高效。
作者:张作影 宗飞龙 单位:枣矿集团中兴建安工程有限公司
参考文献
[1]刘承赫.摩擦理论及其应用[J].华北矿业高等专科学校学报,2010(2).
随着我国国民经济建设的高速增长,中央空调技术也得到了迅速发展,新产品和新技术在激烈的竞争中不断涌现。通风空调管道材料的选择,关系着整个通风空调系统的投资及运行效果。本文就我国现阶段常用通风空调风管道的特点、性能及经济性进行分析、比较,并提出选择依据。
一、现阶段我国常用通风空调管道的种类及特点
1、常用通风空调管道的种类
(1)镀锌钢板管道:机械咬口,角钢法兰连接,外包保温层及防潮层。免费论文。
(2)无机玻璃钢风管道:手工预制,法兰连接,有单层玻璃钢风道外包保温层和复合玻璃钢风道(双层玻璃钢内夹保温层)两种形式。
(3)复合铝箔玻璃纤维风管(又称超级风管):现场切割,分法兰连接和热敏铝箔胶带连接两种形式。免费论文。该风管具有保温性能,无需另行保温。
2、常用通风空调管道的特点
(1)镀锌钢板风管。
它是最早使用的风管材料之一,具有机械强度高、耐湿抗水、抗积尘、隔声性能好的优点,但制作安装周期相对较长,劳动强度较高。
(2)无机玻璃钢风管。它是近十几年来较新的风管材料,采用玻璃纤维增强无机材料制作,具有耐腐蚀、耐高温、硬度大、阻燃性和隔声性能好等优点,但受加工和自重的影响易扭曲变形,制作安装周期较长,劳动强度大。
(3)超级风管。它是20世纪80年代由美国JohnsManville公司创造性地用吸声的玻璃纤维复合材料制作的风管,并采用了一定的密封措施,使用效果很好,受到用户的欢迎。而后,该公司又对其进行进一步开发研究,形成了今天的超级风管系统。它在消音、密封性、自重等方面优于传统风管,在防火性能上稍低于传统风管(考虑到超级风管内层涂料等高分子有机材料),在保温性能上接近国产复合铝箔离心玻璃棉毡,并且具有加工安装方便、运输方便、产品规范化的优势。但在隔声、机械强度、耐高温、抗水性和抗积尘等方面大大不如传统风管。
二、常用风管的性能比较
1、声学性能
(1)吸声性能。镀锌钢板管道:无消声性能,必须加装消声器,且南非要更大的安装空间。
无机玻璃管道:同镀锌钢板管道。
超级风管;超级风管去除了传统风管,使玻璃纤维层能够与气流直接接触,使得玻璃纤维的吸声性能得以发挥。
表1超级风管材料的吸声系数
型号风管厚度/mm频率/HzNRC
125250500100020004000
475 800 80025 25 380.11 0.09 0.170.29 0.22 0.610.81 0.78 1.031.05 1.00 1.121.09 1.08 1.021.01 1.02 0.890.80 0.78 0.95
从表1可见,中频在1000~2000Hz之间,超级风管是一个很好的管式消声器,随着管道的延长,效果更为明显。
(2)隔声性能。根据声学原理,吸声材料要求表面具有孔隙,结构松软,而隔声材料要求密度大、厚重,因此一般的吸声材料的隔声性能均不佳。由表2可见,虽然超级风管的吸声性能优异,但隔声性能较差。
表2隔声性能对比
材 料频 率/Hz
超级风管厚度1mm的不保温风管1252505001000200040008000
3 167 19.88 2310 27.0614 30.719 34.323 37.9
2、机械强度
镀锌钢板管道:强度高,搞静压能力强。
无机玻璃钢管道:强度高,但比较脆弱,因其较重,不易搬运,易受碰撞导致破损和酥裂。
超级风管:不经加固即能满足一般通风空调的承压要求,壁厚为25mm的玻纤风管能承受800Pa静压,如果承压更大时,可按风压大小及设计要求进行加固(或增加壁厚),最高可承压1800Pa,但造价将大大上升。
3、防漏风性能
镀锌钢板管道:风管总长度在50m以下时,其漏风率通常达到8%~10%,当管内静压为500Pa时,风管单位面积漏风量小于6m3/(m2.h)。
无机玻璃钢风管:略好于镀锌钢板风管。
超级风管:由于风管间的接头采用承插接口,而且该风管采用整块材料折合,接缝少,结合处采用专用密封胶带封固,所以系统漏风率不大于2%,表3所示为某样品的实测值。
表3超级风管的泄漏量
压力/Pa25501001502005001000
泄漏量/m3/(m2.h))0.0270.040.0530.070.0790.160.37
4、流体力学性能
超级风管内壁为玻璃丝布,表面粗糙略大于镀锌钢板风道,在风管内风速小于15m/s的条件下,其沿程阻力与镀锌钢板风管相比不超过7%,而在一般通风空调管道中沿程阻力只占局部阻力的10%左右,因此两者相比所增加的通风阻力不到1%,对整个风管系统影响不明显,可基本忽略,但当管道截面积较大时其风道阻力也较大。
5、防积尘和抗菌性能
超级风管产品内表面涂有一种阻然、抑制微生物生长的涂料,具有较强的防菌性能。但由于内表面是粗糙的开孔透气结构,实际使用过程中易产生积尘现象。根据我国空调系统的实际使用经验,风管内部积尘不易也较少有机会清理,所以采用超级风管产品时,应为系统配置性能较好的过滤器。
6、常用风管的主要缺陷
镀锌钢板管道:由于镀锌钢板材质的差异,当采用劣质镀锌钢板加工风管时,常发生咬口断裂或镀锌皮脱落的现象,从而在潮湿环境中发生腐蚀,易生锈。因此,施工中不能盲目追求经济利益。应选用优质镀锌钢板,同时提高管道预制水平。
无机玻璃钢管道:基内在质量受原料配比影响较大,易酥裂,而实际工程中不易从表面看出。另外受市场竞争的影响,为降低成本,使目前市场上出现的无机玻璃钢风管大多数不能符合相关标准,加上价格因素(虽然其价格一降再降)的影响,所以更使用户对其在化学面的防潮稳定性产生怀疑。
超级风管:超级风管的玻璃纤维直径为5~27.5μm,质脆易断,虽然内表面涂有聚丙烯,但在加工过程中不可避免地会对风管形成污染,并且接头处的密封好坏很难从外观检查,因此,我国空调界对使用超级风管尚有异议。另外,从隔声性能分析中知道,虽然超级风管管板材料的吸声性能优异,但隔声性能较差。行业内有些人士错误地认为超级风管可以代替消声器殊不知消声器除了吸声作用外,隔声也是一个不可忽视的指标。如用该产品代替消声器则噪声会穿透管壁传入室内,影响室内的噪声指标。
三、经济适用性分析
1、经济性
镀锌钢板风管:制作安装费为每平方米风道面积120~130元(含风道制作安装、吊装加固件、管道保温),即使将消声器价格列入其中,也可控制在150元/m2以内。
无机玻璃钢风管:无机玻璃钢风管壁厚按5mm,法兰的附加质量按15%,每kg按8元计取,则每平方米风道面积的制作安装费为160~180元/m2(含各种连接件、加固件、吊装件、管道保温)。
超级风管:制作安装费为150~170元/ m2(板材厚度为25 m m,容量80kg/m3,自带消声,保温层)。
2、适用范围
镀锌钢板管道:属于传统产品,具有广泛的用途和使用范围,适用于所有舒适性空调及净化空调项目。但应注意选择镀锌钢板的材质,改善加工手段和提高精度。
无机玻璃钢管道:适用于一般舒适性空调及排风、排烟系统。但是由于其产品稳定性较难控制,虽几经改良,无机玻璃钢风道的传统市场份额仍逐渐缩小。
化学(专业代码:070300):物理化学、无机化学方向接收学术型硕士研究生
二、研究方向
1、能源环保功能晶态材料
本方向以面向能源环保领域的晶态材料为研究对象,以宏观性质(光、电、能源气体存储、太阳燃料(产氢、温室气体转化)光催化材料、光电转化和污染物去除)与微观结构、形貌之间的内在关系为主线,开展研究工作,为晶态材料功能导向的结构设计、可控制备和性能调控提供新理论、新方法与新材料体系,重点实现其在新能源利用、环境治理、能源存储和转化等领域的应用。
目前主要研究方向有:
1、孔性晶态材料:储氢、捕获温室气体、污染物去除、气敏、绿色催化;
发光晶态材料:荧光、化学传感器、光电转化;
新型高效催化材料:太阳燃料(分解水、CO2转化)光催化、电催化等。
联系人:赵君
联系方式:13507206810,[email protected]
2、动力与储能电池材料
本方向长期致力于锂离子电池等储能电池新型电极材料结构设计、合成和电化学性能研究。以宜昌地区丰富的磷矿、石墨矿及铁矿等矿产资源为原料,积极开展高附加值锂离子电池正/负极材料和超级电容器用复合材料方面的基础和应用研究。现有博士生导师2人,硕士生导师4人,在读研究生13人,已毕业研究生均在国内著名能源材料企业或研究机构(如上海杉杉科技、东莞新能源、深圳贝特瑞、亿纬锂能等)从事研发工作。本方向在研国家自然科学基金5项,其它省部级及企业横向课题6项。研究成果在国际权威刊物上发表SCI论文90余篇,获得授权发明专利6项,并被评为湖北高校十大科技成果转化项目提名奖。
联系人:杨学林
联系方式:13972604202,[email protected]
网页:newenergy.ctgu.edu.cn
3、能量转换材料与器件
本方向长期致力于能量转换材料与器件的研究,结合国家新材料产业发展规划以及宜昌市无机功能材料聚集中心的发展目标,以揭示材料设计、合成、制备及器件组装与性能的依存关系为主线,探索提升材料及器件性能的新工艺和新途径。本方向主要围绕Si基及C/Si基薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池和超级电容器材料的设计、可控合成、器件表面界面调控及性能优化开展系统研究工作。
联系人:孙盼盼
联系方式:13618682465
4、光伏材料与器件
光伏材料与器件团队所在的太阳能研究所实验室主要致力于各类太阳能电池的研发、超级电容器的制备及光伏发电电力系统相关问题的研究。现有博士生导师1人,硕士生导师4人,在读研究生14人。本方向主持有国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、湖北省教育厅青年基金、湖北省科技厅中小型企业创新基金以及与企业合作横向项目十余项。实验室拥有从材料制备、电池组装到性能分析的整套设备,有研究光伏发电及电力变换想问题的分布式发电系统及基于新能源微电网研究的2011省级协同创新科研平台。相关研究成果曾获湖北省自然科学奖二等奖、三等奖各1项,获国家发明专利12项。
联系人:谭新玉,肖婷
联系方式:15872592999,18986817550,[email protected]
5、金属陶瓷材料
金属基/陶瓷基复合材料是我校较早开展的研究领域之一,主要研究方向:金属基复合材料、陶瓷基复合材料、金属材料。基础研究以材料热力学、动力学为理论基础,结合现代材料制备技术,研究材料成分、组织、性能之间关系;工程应用面向切削刀具、模具耐磨材料、汽车超高强度用钢、高温合金和新型建筑材料。实验室拥有较为完善的材料制备、测试和表征设备。近年来形成了以博士为主体的研究队伍,现有导师7名,其中教授4人,在读研究生21名。研究工作先后得到国家自然科学基金委、省部级部门和企业的资助,承担纵、横向项目30余项,三大检索论文150余篇,授权国家发明专利9项,部分科研成果已转化为工业应用。研究成果获得湖北省科技进步三等奖3项,市科技进步一等奖2项。
联系人:丰平,戴雷
1 Django主要特征
(1)可插入(Plug-in)管理的 Application:Django提供了一个强大的命令行工具django-admin可以帮用户完成大量的初始化及有关数据库方面的工作。
(2)对象相关的映射:完全在Python中定义数据模型。可以免费得到一个丰富的,动态访问数据库的API--但如果需要仍然可以写SQL语句。
(3)URL分发:URL的设计漂亮,cruft-free没有框架的特定限定。
(4)模版系统:使用DjanGo强大而可扩展的模板语言来分隔设计、内容和Python代码。
(5)Cache系统:可以挂在内存缓冲或其他的框架实现超级缓冲--实现所需要的粒度。
(6)支持多种数据库:已经支持 Postgresql、MySQL、SQLite3、Oracle等数据库。
2 Django优势
2.1 高级Web框架
Django免去了勾践动态Web站点的痛苦,它把常见的Web开发的问题抽象出来并提供了对频繁编程任务的捷径。
2.2 提供快速开发
Django可以极大程度提高开发速度,由于采用Python语言,以为用几天、几星期、甚至几年的站点,用Django几个小时就可以做好。
3 Django的MVC开发模式
Django应用开发遵循MVC模式。如图1所示,models.py代表数据模型,和数据库引擎交互,执行数据库数据存取操作;templates 文件夹下的各个模板文件代表视图,用于数据内容的显示;urlS.py和views.py代表控制器,其中的urls.py可以根据用户输人的url请求,调用views.py中相应函数与数据模型和视图交互,响应用户的请求。
4 应用
Django是一种十分效的敏捷Web框架,从2005年到现在已经出现了大量基于Python和Django开发的站点。
具体开发流程如下:
4.1 创建工程
使用下面的命令创建一个project:
django-adminstartproject bridgeweb
4.2 配置数据库
4.3 创建应用
4.4 创建View
4.5 创建基模板
4.6 更新数据库
4.7 添加URL映射
5 结束语