本科开题报告文献综述(开题报告的文献综述)
本科开题报告文献综述
本科开题报告文献综述
毕业设计的开题报告是保证毕业设计质量的一个重要环节，为规范毕业设计的开题报告，学生应在开题报告前，通过调研和资料搜集，主动与指导教师讨论，在指导教师的指导下，完成开题报告。
理工大学本科毕业设计(论文)
开题报告
论文题目
菠萝皮渣中各种纤维成分的分离研究 200530311499
指导教师 XX
填表日期
食品科学与工程指导教
菠萝皮渣中各种纤维成分的分离研究
开题报告内容
第一部分：研究的背景和意义 第二部分：研究现状
第三部分：实验原理和实验设计方案 指导教师意见：
备注：1、要有10 篇以上相关文章的阅读量。
2、理、工科开题报告撰写不少于2500 字，人文社科开题报告不少于3500 字，包括论文选 题的背景和意义、工作任务分析、调研报告、方案拟定与分析、毕业论文撰写提纲及实 施计划、文献综述(理、工科可不提交文献综述)等。
3、电脑打印，用A4 纸，页边距左边3.2cm，右边2.54cm,上下边距2.54cm，在左边装订; 内容为小四号宋体，行距为固定值20 4、文献综述(按文献综述格式打印)附在开题报告后面一起装订。
文献综述内容： 本项目研究意义菠萝 Pineapple)又名凤梨 ,学名 nanascomosus )Merr,是热带 亚热带著名水果 ,其色、香、味及营养价值俱佳 ,深受群众喜爱。
目前菠萝的 加工产品主要是糖水菠萝罐头 ,在加工过程中几乎有 50 %～60 ]的菠萝皮被加工厂丢弃 ,这既浪费了大量的资源(据报道[ ]菠萝皮渣含有的营养成分与果肉的基本成分相接近) ,又严重污染加工区的生态环境[ 料，
写下提取纤维素和半纤维素的作用和意义)半纤维素是植物性材料的重要组成成分之一，占15%～30%，是陆生植物细 胞壁的一种主要组分，较集中于初级和次级细胞中[4]。
半纤维素主要是由木聚 糖组成，没有化学通式[5]。
近年来，半纤维素特别是木聚糖在生物和制药工业 中的应用引起人们的广泛兴趣， 但是人们还没有完全认识到半纤维素利用的'潜 力。
在食品工业中， 半纤维素可作为食品黏合剂、 增稠剂、稳定剂、水凝胶、 食用纤维、薄膜形成剂及乳化剂，如应用在面包生产中可增加面包的体积和吸 水量，并提高面包的质量[5]。
因此可以考虑从菠萝皮渣中提取纤维素来提高菠萝皮渣利用率，在煤 、天然气的储量日益减少的今天，纤维素可作为一种可持续发展的资源来研究和开发。
而且天然植物纤维资源丰富、价格低廉，突出的优点是具有生物可 降解性和可再生性。
在解决人类所面临的能源、资源和环境问题方面有重要意 研究现状(研究现状应该在文献阅读基础上写，要求上说你应该不少于10 篇文献，你可下载些多糖提取的文献，还有纤维素和半纤维素提取的文献，
1 讲下纤维素提取和多糖提取方法;2 讲下超声目前研究现状，
3：粗纤维的提取 进展和方法，van soest 方法的原理)国内外研究现状和存在问题 纤维素的研究在其他原料上也有许多成果,如玉米皮[6]，玉米秸秆[7]，米糠 [8]，小麦麸皮[9]，苹果渣[10]中纤维素的提取等。
以上原料中半纤维素的提 取都基于半纤维素的碱溶性，再由单因素实验和正交实验确定最佳提取参数。
测定提取率和纯度的方法都是采用,中性洗涤剂纤维(NDF)及酸性洗涤剂纤维 (ADF) 超声波提取也属于人们比较关注的项目，目前已经有很多物质的提取采用这种 方法：如水溶性豆皮膳食纤维的提取[11]，玉米皮中水溶性膳食纤维的提取[12] 等。
文章中对于超声波的辅助提取功效做了充分验证，实验证明超声波具有提 高提取率的功效。
三实验原理和实验设计方案 实验基本原理： 利用半纤维素的碱溶性以及超声波的辅助提取来提取半纤维素。
(先总体上说明下打算用什么方法?为什么采取超声，必要性讲下) 半纤维素的物质组分与结构特点半纤维素是植物细胞壁的组成成分之一, 它能被热的无机酸所水解。
与纤维 素相比它是相当容易被水解的。
半纤维素的结构单元是木糖、阿拉伯糖、葡萄 糖等以及这些糖的甲基化、乙酯化单位和醛酸衍生物。
不同来源的半纤维素各 种结构单元比例不同, 但分布比较稳定的组分是木糖, 糖苷键连接, 分支度高。
(讲下纤维素和半纤维素的不同，怎么样将这两者分离开， 怎么确定半纤维素的纯度?) 超声波辅助提取的原理超声波提取技术 ：超声波是指频率为20 千赫～50 兆赫左右的电磁波，它 是一种机械波，需要能量载体—介质—来进行传播。
超声波在传递过程中存在 着的正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的 密度;负相位时，介质分子稀疏、离散，介质密度减小。
也就是说，超声波并 不能使样品内的分子产生极化，而是在溶剂和样品之间产生声波空化作用，导 致溶液内气泡的形成、增长和爆破压缩，从而使固体样品分散，增大样品与溶 剂之间的接触面积，提高目标物从固相转移到液相的传质速率。
在工业应用方 面，利用超声波进行清洗、干燥、杀菌、雾化及无损检测等，是一种非常成熟 且有广泛应用的技术。
超声波提取的原理：是基于超声波的特殊物理性质。
主要是主要通过压电换能 器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现 固--液萃取分离。
(1)加速介质质点运动。
高于20 KHz 声波频率的超声波的 连续介质(例如水)中传播时，根据惠更斯波动原理，在其传播的波阵面上将 引起介质质点的运动，使介质质点运动获行巨大的加速度和动能。
质点的加速 度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。
由于介质质点将超声波能量作用 于质点上而使之获得巨大的加速度和动能，迅速逸出基体而游离于水中。
空化作用。
超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”，“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大 冲击波作用在原料上，使其中半纤维素成分物质被“轰击”逸出，并使得基体被 不断剥蚀，其中有效成分不断被分离出来。
综上所述，物质在超声波场作用下 不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能，而且通过“空化效应”获得强 大的外力冲击，所以能高效率并充分分离出来。
本实验设计方案为： 原料预处理(给出总体的技术路线，比如：原料—破碎—过筛—等等，然后具体操作和注意事项你可以再分点写) 原料——打浆——烘干——粉碎 2，粗纤维的确定 植物细胞壁中的纤维素和木质素是由聚糖混合物紧密地相互交织在一起 糖混合物称为半纤维素。
半纤维素是一种复合糖,要绝对分离各组分几乎是不 可能的 ,只能达到一定程度的分离。
目前没有任何一种分离方法适用于所有半 纤维素的分离 ,对于不同的植物原料 ,采用不同的方法。
本实验对于适用与菠萝皮渣的洗涤法洗去皮渣中果胶，蛋白等物质。
同时进 行各种洗涤方法的洗涤效果比较，被比较的洗涤方法有酸洗涤法，碱洗涤法， 中性洗涤液法，同时用蒸馏水洗涤作比较。
3，正交实验确定最佳提取条件(超声波辅助提取) 首先，进行超声波提取的单因素实验，将超声波功率，超声波提取时间，水 解温度，碱液浓度确定为影响因素。
称量 1g 样品，加入 25ml 碱液。
各个因素 水平设定见下表： 水平1 水平2 水平3 水平4 水平5 功率(w) 100 200 300 400 500 (min)15 30 45 60 90 1015 18 然后采用正交实验以提取率和纯度为指标确定最佳提取条件(以什么作为指 标，间苯三酚是什么方法，Douglas 方法的原理和干什么的，具体说明下) 采用间苯三酚显色法确定半纤维素含量。
戊聚糖的常规分析方法有色谱法和比色法。
色谱法:样品首先被水解成单糖 形式,经过还原和酯化,生成能气化的糖腈的衍生物,而后通过色谱分析,其含量 为阿拉伯糖和木糖的和。
此法结果精确,但制备工艺复杂,费时费力,而且很大程 度上受到仪器的影响。
比色法有地衣酚-盐酸法和 Douglas 法。
地衣酚-盐酸法 是根据戊聚糖被热酸水解成糠醛,再与地衣酚反应,由吸光度根据标准曲线计算 戊聚糖含量。
此法较为简单,但是容易受己糖的干扰,需要采用双波长吸光度法 测定。
本实验采用 Douglas 法测定提取物中的戊聚糖,是一种快速简便,且较为 精确测定戊聚糖的方法。
实验部分显色剂的配置： 2g 间苯三酚+110ml 冰醋酸+10ml 无水乙醇+1ml 葡萄糖液 在比色管中加入2ml 样液，10ml 显色剂。
在沸水浴中加热25 分钟，迅速冷 却。
测552 吸光度值。
参考文献 参照论文格式写 备注：1、文献综述内容包括：国内外研究理论、研究方法、进展情况、存在问题、参考依 2、文献综述必须切题。
3、电脑打印，用A4 纸。
内容为小四号宋体，行距为固定值20 磅，页边距左边3.2cm， 右边2.54cm,上下边距2.54cm，在左边装订。
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开题报告的文献综述
开题报告的文献综述
由于开题报告是用文字体现论文的总体构想，因而篇幅不必过大，但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题说清楚，一般应该包含一下几个部分：总述、提纲、参考文献、写作方法、进度安排。
硕士学位论文开题报告及文献综述课题名称 学号 姓名 学院 机械与储运工程学院 学科专业 指导教师 完成时间：
目录
开题报告
1.1课题来源
1.2研究意义
2.1离心泵故障状态监测现状
2.2管道泄漏检测研究现状
2.3存在的不足
3.1论文主要研究内容
3.2论文采用的技术路线
1.1油气能源的重要性
1.2管道的特点及应用 10
1.3 设备系统的故障耦合作用 12
二、离心泵的结构、工作原理及主要故障形式 13
2.1 离心泵的基本构造及工作原理 13
2.2 离心泵的性能参数及曲线 15
2.3 离心泵常见故障分析 18
三、故障诊断现状及趋势 20
3.1 故障诊断现状 20
3.2 故障诊断发展趋势 2
7四、管道泄漏检测方法综述 27
五、输油泵与管道耦合故障诊断方法综述 29
参考文献 30
开题报告
一.课题来源及研究意义
1.1 课题来源
本论文的课题来源于以下两个项目课题：
1)国家自然科学基金——********(编号：);
1.2 研究意义 石油是维持我国经济高速发展的战略性资源，中国目前70%的石油通过管道 运输。
石油是维持我国经济高速发展的战略性资源，石油管道则是保障能源供给、 关系国计民生的基础性设施。
中国目前 70%的石油通过管道运输，石油管道总 里程已接近 万千米，其中原油管道1.99 万千米，成品油管道1.81 万千米。
石油管道运输生产系统的安全不仅关系到人民群众的生命财产安全和生态环境 安全，还关系到国家的能源安全。
管道和泵机组好比是人体循环系统中的“血管” 和“心脏”，它们分别是石油管道运输生产系统中最为关键的静设备和动设备， 其运行的稳定性直接决定了整个输油系统的安全性。
中国现有管道中的 60%已运行20 年左右，存在管线老化、腐蚀穿孔等问题， 管道进入事故多发期，并且管线占压、打孔盗油等人为因素所导致的管道破坏也 时有发生。
此外，与之相配套的储运设施也存在着超期服役等问题，这些因素都 严重影响了石油输送的安全运行。
其输送的油品具有高压、易燃、易爆等特性， 使其在输送和存储等过程中存在着很多安全隐患，并且系统机械结构复杂，控制 参数繁多，且调节操作频繁，易引起“连锁反应”。
如果发生一般事故，如停泵， 将造成一定的经济损失。
一旦发生火灾、爆炸事故，不仅直接经济损失巨大，而 且还将造成人员伤亡，甚至影响国民经济。
对其开展故障诊断对确保整个储运生产系统的安全运行有重要意义，有助于 减少误报警、减少非计划停机、给出合理的维修策略，对于保护油气生产安全、 人员生命财产、生态环境具有重要的意义。
二.国内外研究现状及不足2.1 离心泵故障状态监测现状 机械设备运行状态的监测技术已经从单凭直觉的耳听、眼看、手摸，发展到 采用现代测量技术、计算机技术和信号分析技术的先进的监测技术，诸如超声、 声发射红外测温等。
人工智能、专家系统、模糊数学等新兴学科在机械状态监测 技术中也找到用武之地。
机械动态信号分析方法和应用技术放方面新近的发展有：采用空间域滤波的 预处理、采用Vold=Kalman 滤波的多轴阶比信号分析技术、适于非平稳信号的基 于Wigner-Ville 分布分析、小波(wavelet)变换方法、混沌分析方法、智能传感 与检测技术及与VXI 总线一起平台相关的技术等。
当前国内外较典型的状态监测方式主要有3 离线定期监测方式。
测试人员定期到现场用一个传感器依次对各测点进行测试，并用磁带机记录信号。
数据处理在专用计算机上完成，或是直接在便携 式内置微机的仪器上完成;
这是当前利用进口检测仪器普遍采用的方式。
采用该 方式，测试系统较简单，但是测试工作较繁琐，需要专门的测试人员。
由于离线 定期监测，不能及时发现突发性故障。
在线监测离线分析的监测方式(主从机监测方式)。
在设备上的多个测点均安装传感器，由现场微处理器从机系统进行各测点的数据采集和处理，在主机 系统上由专业人员进行分析和判断。
这种方式是近年在大型旋转机械上采用的方 式。
相对第一种方式，该种方式免去了更换测点的麻烦，并能在线进行检测和报 警;
但是该种方式需要离线进行数据分析和判断，而且分析和判断需要由专业技 术人员参与。
自动在线监测方式。
该种方式不仅能实现自动在线监测设备的工作状态，即使进行故障预报，而且能实现在线地进行数据处理和分析判断;
由于能根据专 家经验和有关准则进行智能化的比较和判断，中等文化水平的值班工作人员经过 短期培训后就能使用。
该种方式比较先进，既不需要认为更换测点，也不需专门 的测试人员和专业技术人员参与分析和判断，但是软硬件的研制工作量很大。
在国内，泵测试技术的发展相对较慢，其历程可以简要的划分为两个时期:20 世纪80 年代以前和20 世纪80 年代至今。
20 世纪80 年代以前，属于指针式测试系统时期。
泵的测量基本采用分立式 仪器和仪表测量各种物理量。
例如，用弹簧压力计测压力，用文吐里流量计测流 量，用电流表、电压表等测电力参数。
在这一时期，泵测试系统存在测试仪表众 多，成本高，体积庞大，可靠性差，试验人员多，工作量大，效率低，试验误差 大等问题。
在这种条件下，为了得到性能优良的水力模型，往往需要反复进行多次模型试验，而且时间效率极低。
20 世纪80 年代至今属于测试系统的自动化时期。
这个时期正是计算机技术、 通信技术和智能控制技术高速发展的时期，自动控制领域日新月异，智能仪表、 先进的控制系统等则层出不穷。
这给泵测试技术带来了契机，人们面临的困难迎 刃而解。
智能电磁流量计、超声波流量计、转矩转速传感器、微机扭矩仪、电子 计算机、单片机等先进的智能电子装置迅速地被应用于新一代的水泵测试系统 中，极大的提高了水泵测试系统的自动化程度、测试精度、响应速度和人工效率。
在国外很多国家，泵测试领域的研究起步较早，泵计算机辅助性能测试系统 的使用很普遍，其测试精度和自动化程度较高。
尤其是美国、英国和德国等国家， 泵测试技术的发展走在我们的前列，泵测试系统呈现高集成、小体积、可移动、 多功能、设备全和易操作等特点。
美国TecQuipment.Inc 生产的CentrifugalPumpTest Set 是一台用于离心泵 测试的装置，为研究离心泵在不同扬程、流量和转速下的特性提供了新的测试方 英国TQEducationand TrainingLtd 研发的离心泵测试台结构紧凑，操作方 便灵活，采用数字式仪表实时显示所测得的转速、转矩和功率值，用文丘里管测 量水泵的流量，研究分析了泵的汽蚀现象，并能得到离心泵的性能，如泵的流量 和扬程特性，泵的流量和效率特性等等。
同样，ArmfieldLimited 公司设计的多 泵试验台可以得到不同类型泵的运行特性，通过用直流半导体闸流管控制器进行 变速调节，能够测量离心泵、涡轮泵、轴流泵和齿轮泵的扬程、流量、功率和扭 矩等参数，并绘制泵的性能曲线。
德国 FLUIDON Company 公司生产的汽车冷却水泵试验台用于测量快速转动 泵的效率、磨损和流量，可以测试转速高达7500r/min 的快速旋转泵，其允许的 最大流量是150L/min，电动机的最大驱动功率是30kw。
综上可知，目前国内泵测试装置的自动化程度还不是很高，国外发达国家的 泵测试系统的自动化水平普遍高于国内。
随着市场经济的不断深入和完善，技术 理论的日趋成熟，生产检测自动化水平的提高以及市场对高精度检测的不断需 求，泵测试技术将逐渐向测量仪器的自动原位校正标定、宽测量范围、多功能融 合、智能化、方便的网络控制和数据共享等方向发展。
2.2 管道泄漏检测研究现状 石油变得越来越重要，带动了石油工业，管道运输作为一种主要的石油运输 方式，也得到了迅猛发展。
随着管道工业的发展，泄漏检测技术也得到了进步。
伴随油气田的开发，油气管道的安全运行越来越受到广泛的重视。
在管道建设过 程中，即使在铺设、安装及运行时达到了相应的质量标准，但管道的老化依旧是不可避免的。
在管道事故中, 腐蚀、施工、材料缺陷及外部干扰是造成管道故障 的主要原因。
施工和材料缺陷造成的管道故障往往出现在管道运行的初期, 腐蚀 造成的管道事故大多出现在管道运行的后期。
油气管道泄漏检测方法根据测量手段、测量媒介、检测装置所处的位置和检 测对象的不同，大体上可分为直接检测法与间接检测法、基于硬件与软件的检测 法、内部检测法与外部检测法、监测管壁状况和监测内部流体状态的方法，其中 用得较为广泛的分类方法就是根据测量手段将检测方法分为直接检测法和间接 检测法。
直接检测法是利用安装在管道外边的检测器，直接检测漏到管外的输送液体 或其挥发气体，从而达到检漏目的的方法，直接检漏法有：人工分段巡视法，机 载红外线法，声发射技术，电缆传感器技术，光纤传感器技术，土壤检测技术， 超声波流量测定技术，蒸汽测定技术，激光遥感技术等;
间接检测法是指通过监 测管道运行参数的变化，如检测流量、声音、压力等物理状态的变化，利用数学 模型和计算机软件来推断出是否出现泄漏、并确定泄漏量大小和泄漏点位置。
间 接检漏法有：水压或气压试验检测、体积或质量平衡法、压力点分析法(PPA)、 负压波法、光学检测法、声发射技术法、动态模拟法以及统计检漏法等。
国际上泄漏检测和定位的方法的研究已有几十年的历史，从最简单的人工分 段沿管道巡视发展到基于分布式数据采集系统的软硬件相结合的方法，从陆上检 测发展到海底检测，甚至利用飞机或卫星遥感技术等进行空中对地下管道的检测 等等，涉及范围之广，使用方法之多，可见，管道泄漏检测技术是多学科多领域 知识的综合。
尽管我国的管道检测研究起步较晚，但和发达国家的技术交流很多，而且国 家对管道安全的重视程度也越来越大，因此发展很快。
目前开展这方面研究的单 位很多，如中国石油大学、北京科技大学、清华大学、大连理工大学、天津大学、 西安交通大学、重庆大学等，提出了一些方法并作出部分产品，目前在实际中的 应用较广泛，取得了较不错的效果。
2.3 存在的不足 储运生产系统作为一个完整的水力学、动力学系统，管道与机组，管道自身、 机组自身各个部件间都有复杂的耦合作用关系。
传统诊断方法往往忽视了这些耦 合关系，“头痛医头，脚痛医脚”。
这在很大程度上缺失了信息间整体、内在的关 联判据，因而无法克服误报警率高的诊断难点。
原油管道输送是在一个密闭的环境中进行的，泵和管道组成了一个相对完整 的水力学系统，某一方运行工况的改变都会对另一方产生影响。
在机组运转的状 态下，流体一机械一电磁三部分是相互影响的。
例如，当液体流动激起机组转轮部件振动时，机组轴系也会发生振动，旋转轴系振动的影响会导致电机转子与定 子之间气隙不对称变化，由此产生的不平衡磁拉力会造成机组轴系的振动，而机 组主轴系统的运动状态发生变化后，又会对输油泵的流场及电机的磁场产生影响
目前国内外对这种耦合作用关系的研究才刚刚开始，现有的研究主要集中在机组自身各个部件间的耦合作用关系上，即机组多种故障耦合诊断的研究，如转 子系统碰摩故障、油膜振荡及碰摩和油膜振荡相互作用的耦合故障。