0 引 言

波轮洗衣机在高速脱水过程中，脱水桶内分布不均匀的衣物在随脱水桶旋转过程中产生巨大的离心力，导致悬挂系统剧烈的偏心振动，悬挂系统偏心过大会撞击洗衣机箱体，降低洗衣机的使用寿命。液体平衡环是降低波轮洗衣机悬挂系统偏心振动的重要部件[1-3]，具有结构简单、减振性能好、无需人工操作等优点。

在计算二阶邻近距离时，首先要为每个数据点生成长度为K的邻居列表Oi。Oi通过在高维空间数据上构建vantage-point树并在树上进行最近邻居搜索生成，时间复杂度为O（N log N）。BH-SNE中的参数perplexity（ρ）决定了算法近似程度，在ST-SNE中规定邻居列表长度K=3ρ。根据数据集的不同，ρ的典型值为10-100，故邻居列表Oi的长度一般为30-300。这将后续计算数据点间距离的时间复杂度由 O（N2）降为了 O（KN），同时可以得到可靠的降维结果。当所有数据点的邻居列表Oi生成完毕后，即可根据式（8）计算数据点间的二阶邻近距离。

林浩等[4]利用Adams多体动力学仿真软件对波轮洗衣机脱水阶段的动态特性进行了仿真，合理解释了液体平衡环的作用机理；刘家峰[5]研究了带球体平衡环的滚筒洗衣机，得出球体平衡环对滚桶洗衣机主要的振动自由度可起到明显的振动抑制作用；JUNG C H等[6-7]应用CFD方法对液体平衡环进行三维数值模拟，研究了平衡环结构参数对其流动特性的影响，但对于凸筋形状对其流动特性的影响并未深入研究；刘蕙源等[8]对平衡环偏心旋转离心力的现有理论计算模型进行了优化，并利用CFD方法验证了其合理性和有效性。

本文将设计一种双环道液体平衡环，然后进行试验研究。

1 液体平衡环结构及工作原理

1.1 液体平衡环的结构

液体平衡环外观为圆环结构，内部配有隔板、凸筋结构和盐水溶液，隔板将液体平衡环内部划分为若干环道，凸筋将平衡环环道分隔成若干腔室，合理的凸筋结构有利于控制脱水启动阶段环内液体的晃动，提高液体平衡环的稳定性。环道数量、凸筋的结构和数量与容积比(盐水溶液体积与平衡环腔体容积的比值)对液体平衡环的减振性能和使用寿命影响较大。与传统液体平衡环的结构相比，双环道液体平衡环的环道数量由单环道变为双环道(环道总宽度不变)；凸筋数量由20片减至12片，凸筋结构将A、C组合结构改为B结构；容积比由50%增至55%。

在高中教学的过程中，数学是一门十分重要的学科，教师在具体教学的过程中就应该为学生制定出针对性的教学策略，让学生朝着良好的方向运行。在这个过程中，教师要注重培养学生的核心素养，让学生能够拥有较强的思维能力，并面对抽象的数学知识拥有一个分析和思考的技能。教师要为学生提供引导，让学生的实际学习能力得到提升。总之，在高中数学课堂教学中，教师要注重学生核心素养的培养。下文分析了高中数学教学中培养学生数学核心素养的具体策略。

两种液体平衡环结构如图1所示。

  

图1 两种液体平衡环结构示意图

1.2 工作原理

平衡环在洗衣机脱水过程中随脱水桶一起转动。在脱水过程中，偏心衣物U随脱水桶高速旋转过程中会产生巨大的离心力Fu，而平衡环腔内的液体会自动流向与偏心衣物相对的一侧，液体质心C会产生与Fu方向相反的离心力F来抑制偏心产生的离心力Fu，实现自动纠偏。

脱水过程中液体平衡环的作用力模型如图2所示。

由表1可以看出：

  

图2 液体平衡环的作用力模型O—系统旋转中心；S—系统几何形心；C—液体等效质心；U—偏心衣物；h—平衡环腔体高度；Ri，Ro—平衡环腔体的内、外半径；Fu—偏心衣物产生的离心力

“行政法治存在于一个国家的法治体系中，也存在于一个国家的社会治理机制之中。通常情况下，行政法治都与一个国家的特定时代相对应，是这个国家特定时代的产物。”[3]在新时代社会主义社会治理目标模式下，公物的提供与管理不再只是行政权得以作用的对象和手段，而是国家或行政主体保障公民权益、实现社会和谐发展的法定职责，成为代表社会文明与法治进步水平的重要标志。

F=m(e+c)ω2

(1)

式中：m—平衡环内部液体提供的离心力；e—偏心距；c—液体等效质心C偏离几何形心S的距离；ω—稳态转速。

平衡环内部流体质心C提供的离心力F可表示为：

2 液体平衡环的数值模拟

2.1 几何模型和网格划分

本研究利用Solidworks软件建立传统液体平衡环和双环道液体平衡环内部流场的三维模型，外壁直径为460 mm、内壁直径386 mm、高度为88 mm。将模型导入ICEM网格划分软件，采用网格尺寸为6 mm的六面体结构网格单元对其进行网格划分，如图3所示。

  

图3 液体平衡环计算域网格划分

传统液体平衡环的网格单元数量共计85 381，双环道液体平衡环的网格单元数量共计85 697。

本研究对双环道液体平衡环和传统液体平衡环的减振性能进行了仿真模拟及试验研究。两种模型模拟结果对比显示：双环道液体平衡环提供的离心力增大明显，在洗衣机脱水过程中双环道液体平衡环抵抗筒体偏心振动的性能增强，从而减小了筒体在水平方向的位移；同时，双环道平衡环内部液体在脱水过程中对内壁面的压力变小，从而提高了液体平衡环的使用寿命。

  

图4 不同网格尺寸下平衡环提供的离心力曲线(e=0.004 m)

由图4可知：当网格尺寸在3 mm～6 mm之间时，离心力数值波动很小，但网格数量显著增加，造成计算时间增加和难度加大，综合考虑，笔者选取网格尺寸为6 mm作为标准尺寸数值。

湖州市推动绿色矿业发展的实践与展望（龚西征） ........................................................................................9-13

2.2 边界条件及求解器设置

为对比分析两种液体平衡环的减振性能，本研究采用Fluent 14.5对其进行气—液两相模拟计算。选用VOF多相流模型追踪自由液面，VOF模型基本相为空气，密度为1.225 kg/m3，粘度为0.000 01 Pa·s。第二相为水，温度为常温，密度为998.2 kg/m3，粘度为0.001 Pa·s。加载UDF源项，定义偏心距为X轴负方向。欠松弛因子为0.001。求解器采用基于压力隐式瞬态三维求解器，压力与速度的耦合方式为PISO，壁面边界条件设置壁面无滑移条件。

加载UDF源项是指平衡环内部流体的流动遵循非惯性坐标系下的动量定律，模拟偏心负载引起的偏心距，更加贴合波轮洗衣机运行过程中液体平衡环的实际运动。

在唐宋词中，“凭栏”意象高频出现，有其主要的社会渊源。凭栏又可作凭阑，或者倚栏杆，抑或倚楼。凭栏应该说是作者心灵寄托的一种表现。在宋代，前期由于社会安定国家统一，所以意象多见于思妇怀人，继承了唐代温庭筠的花间词派的影响，后期由于社会动荡，多数表现作者壮志难酬、家仇国恨以及羁旅思乡之情。

3 模拟结果分析

3.1 离心力对比

液体平衡环提供的离心力是衡量其减振性能的重要指标。

学院为应对市场的变化，以社会需求为导向，基于校企合作、工学结合的培养思路，研究与实践计算机网络技术专业的培养新体系，探索与实施“校企联动、课证融通、行业为标、订单为主”人才培养新模式(如图1所示)。通过工作室、创新实验班、学徒制班、企业订单班、常态运行班等教学载体和以工代课、以赛代课、以证代课、以项目代课、以双创代课等一系列灵活的学分认定方式、学生可两次选择专业方向等措施，充分体现了“以学生发展为本”的现代职教理念，形成了一系列可操作的运行制度，取得了较好的效果。

两种液体平衡环的离心力曲线如图5所示。

  

图5 两种液体平衡环提供的离心力曲线

由图5可以看出：两种液体平衡环的离心力曲线在启动阶段均未出现上下波动，即两种液体平衡环均可以稳定运行；两种液体平衡环从启动阶段到达稳定阶段所用时间相同，均在10 s左右达到稳定，即两种液体平衡环均可以及时抑制悬挂系统的偏心振动；两种液体平衡环在不同偏心距条件下提供的离心力变化趋势相同，离心力随偏心距的增加而增大，即液体平衡环减振性能随偏心距增加而提高；在偏心距相同(偏心产生的离心力Fu相同)时，双环道液体平衡环提供的离心力明显大于传统液体平衡环，即双环道液体平衡环的减振性能优于传统液体平衡环。

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3.2 静压分布对比

液体平衡环内部液体对壁面压力场分布是衡量液体平衡环寿命的重要参数。

两种液体平衡环内部流场的压力云图如图6所示。

  

图6 两种液体平衡环压力云图(e=0.004 m)

由图6可以看出：两种液体平衡环内部流场的最大压力均集中分布在X轴正方向的外壁处，这是由于偏心设置分布在X轴负方向，洗衣机在脱水过程中，平衡环内部液体会向偏心位置的对面方向流动聚集，实现自动纠偏，与液体平衡环工作原理相呼应；双环道液体平衡环内部液体对器壁的压力明显小于传统液体平衡环，而平衡环内部液体对壁面压力过大会降低其使用寿命，故双环道液体平衡环有助于提高其使用寿命。

4 试验研究

波轮洗衣机的悬挂系统多体动力学测试平台如图7所示。

  

图7 悬挂系统多体动力学测试平台

(2)两种悬挂系统的测试位移对比。以T1000g工况为例，搭载双环道液体平衡环的悬挂系统在水平方向位移显著减小，搭载传统液体平衡环的悬挂系统在测试点Cy位移为23 mm，而搭载双环道液体平衡环的悬挂系统位移为18.17 mm，悬挂系统在水平方向的偏心位移最大降低了21%，即双环道液体平衡环减振性能优于传统液体平衡环，波轮洗衣机悬挂系统偏心过大的现象得到了明显改善。

在未来，希望能够通过电力企业低碳会计核算制度所提供的信息，企业自身、环保机构、乃至普通民众都可以对企业目前节能环保方面的工作进展有一个直观的了解，并针对会计核算中出现的问题提出进一步的解决措施。我们可以将低碳经济下电力企业的会计核算工作作为一个指标，其不仅可以直接反映企业节能减排工作，更能成为电力企业能源超标的一个预警机制。

试验工况分两种：T1000g(将1 000 g偏载块固结于脱水桶内壁顶部位置)和B2000g(2 000 g偏载块固结于脱水桶内壁底部位置)，如图8所示。

  

图8 试验工况示意图

本研究分别对搭载两种液体平衡环的洗衣机悬挂系统进行偏心振动测试，试验数据如表1所示。

 

表1 波轮洗衣机悬挂系统位移测试数据表

  

测试点Ax/mmBx/mmCy/mmDy/mmT1000g传统液体平衡环23.8322.0023.0020.67双环道液体平衡环19.3317.6718.1717.17位移降低率/%18.8819.682116.93B2000g传统液体平衡环18.5011.3318.1711.83双环道液体平衡环15.8311.1716.6711.17位移降低率/%14.431.418.265.58

元祐六年（1 0 9 1），山谷母去世。元祐七年（1092），山谷居乡丁忧，与临济黄龙宗僧人交往。释惠洪《冷斋夜话》卷七“唤作拳是触不唤拳是背”条载：“宝觉禅师老庵于龙峰（即黄龙山）之北，鲁直丁家艰，相从甚久，馆于庵之傍两年。”释晓莹《罗湖野录》卷上记载：“太史黄公鲁直，元佑间丁家艰，馆黄龙山，从晦堂和尚游，而与死心新老、灵源清老，尤笃方外契。”黄龙山在分宁（修水）。唐乾宁二年（895），超慧禅师创黄龙寺。宋大中祥符八年（1015），宋真宗敕赐黄龙寺为“崇恩黄龙禅院”，黄龙寺成为禅宗黄龙宗的发源地，因而举世闻名。

[2] 钱 静.洗衣机振动模型及其动态特性分析[D].无锡：江南大学机械工程学院，2002.

本研究将波轮洗衣机的盛水桶外表面A、B、C、D 4点设置为位移测试点，通过传感器将洗衣机脱水时4个测试点的X方向、Y方向和Z方向的位移传给计算机进行试验数据分析，4个测试点与箱体外壳距离最近的位移方向分别是Ax、Bx、Cy、Dy(定义：Ax—测试点A在X方向的位移)。

5 结束语

以传统液体平衡环为例，不同网格尺寸下平衡环提供的离心力曲线如图4所示。

悬挂系统对比试验结果表明：搭载双环道液体平衡环的悬挂系统在水平方向的位移降低显著，从而验证了模拟结果的准确性，避免了悬挂系统偏心过大造成的筒体撞箱现象的发生，脱水过程中的噪音问题也随之得到改善。

参考文献(References):

[1] CONRAD D C. The fundamentals of automatic washing machine design based upon dynamic constraints[D]. West Lafayette∶Purdue University，1994.

(1)两种工况的测试位移对比。在T1000g工况条件下的洗衣机悬挂系统在水平方向(X、Y方向)位移明显大于在B2000g工况时的位移，以测试点位移Bx为例，T1000g工况时搭载传统液体平衡环的悬挂系统位移为22 mm，而其在B2000g工况时的位移为11.33 mm，T1000g工况条件下搭载双环道液体平衡环的悬挂系统位移是17.67 mm，而其在B2000g工况时的位移为11.17 mm，故与B2000g工况相比，T1000g工况时悬挂系统偏心振动更剧烈，其发生筒体撞击箱体外壳的概率更大；

[3] 陈海卫.波轮式全自动洗衣机脱水振动与抑制机理的研究[D].无锡：江南大学机械工程学院，2010.

[4] 林 浩，张秋菊，陈海卫.基于Adams的顶装式波轮洗衣机平衡环的研究与仿真[J].机电一体化，2008(5):80-82.

湿法处理工艺包括了浸出、电解、沉积等工艺流程，由于氧化锌是两性氧化物，酸、碱均可用于提取和回收氧化锌。Petteri Halli 等[17]研究发现，在10%王水(浓盐酸∶浓硝酸=3∶1)，1.2 mol/L盐酸，0.94 mol/L柠檬酸和1.5 mol/L硝酸的配比下，锌的提取率大于 75%，同时，就锌的提取效果而言，铵的效果远好于氢氧化钠和氢氧化钾。

[5] 刘家峰.带平衡环的滚捅洗衣机的建膜与振动分析[D].无锡：江南大学机械工程学院，2013.

[6] JUNG C H, KIM C S， CHOI Y H. A dynamic model and numerical study on the liquid balancer used in an automatic washing machine[J]. Journal of Mechanical Science and Technology，2008，22(9):1843-1852.

[7] JUNG C H, KIM C S， CHOI Y H. A computational study on the flow characteristics of a self-compensating liquid balancer[J]. Journal of Mechanical Science and Technology，2011，25(6):1465-1474.

[8] 刘蕙源，杨一帆，陈 硕，等.洗衣机液体平衡环偏心旋转研究[J].力学季刊，2015，36(3):427-433.

安全性评价指标：（1）可能发生的不良事件及不良反应。（2）生命体征。体温、静息心率、呼吸、休息10 min后的血压（收缩压、舒张压）。（3）血常规、尿常规、大便常规、心电图和肝功能［ALT（丙氨酸氨基转移酶）、AST（门冬氨酸氨基转移酶）、TBIL（总胆红素）、γ‐GGT（谷氨酰转肽酶）、ALP（碱性磷酸酶）］、肾功能［BUN（血尿素氮）、Cr（尿肌酐）］。治疗前正常治疗后异常者，应定期复查至随访终点。以不良反应发生率为主要安全性评价指标。