曝气池内气泡羽流附壁效应的试验研究

曝气池中气泡羽流在边墙附近的流动特征对污水处理效果的影响至关重要。为了探明曝气池中气泡羽流在附壁效应（Coanda效应）下的偏移规律,在配置有橡胶膜式微孔曝气盘的大型蓄水池中进行了曝气池模型试验。试验中利用针式掺气浓度仪测量得到不同工况下气泡羽流的气含率分布,进而分析得到气泡羽流的倾斜程度。试验结果表明,气泡羽流的倾斜程度主要受曝气盘距边壁的距离以及通气量影响,而与水深的相关关系并不显著。采用量纲分析方法,建立了曝气盘到边壁的距离和通气量对气泡羽流倾斜影响的数学模型。     

动水中MABR-生态浮床组合装置净化效果试验研究

为探究生态浮床（EFB）、膜曝气生物膜（MABR）及其组合装置在动水中的净化效果,开展了三种净化装置在不同水动力条件下（2.5 m/h、10 m/h、20 m/h）对水体中NH4+-N、高锰酸盐指数（CODMn）、总磷（TP）和总氮（TN）等4类污染物净化效果的模拟试验研究。试验结果表明：膜曝气生物膜-生态浮床组合装置可显著提高净化效果,对4类污染物的去除率较河水自净试验可分别提高40% ~ 44%、17% ~ 34%、13% ~ 21%和14% ~ 30%;综合考虑4类污染物,组合装置在10 m/h的水动力条件下的净化效果最佳,且组合装置中MABR可起到一定缓冲作用,使水生植物的适用流速范围更广;在模拟试验所采用的水动力条件下,组合装置对4类污染物的净化呈现出不同规律,污染物浓度较高时,组合装置对NH4+-N的净化速率随流速的递增而递增,对CODMn、TP和TN的净化速率在10 m/h的水动力条件下达到最大;试验后期,污染物浓度较低时,组合装置无法正常发挥其高效的净化作用,对4类污染物的净化速率均偏小。     

电石渣脱硫废水COD处理实验研究

电石渣可作为脱硫剂,代替石灰石应用到湿法烟气脱硫系统中,但其化学需氧量(COD)超标问题亟待解决。本文利用自制曝气氧化装置研究曝气量、pH值、氧化剂对电石渣脱硫浆液中COD去除率的影响,并采用响应曲面法做正交分析。研究表明:电石渣脱硫废水的COD去除率随着曝气量的增加(2~10 L/min)呈现出先增大后减小的趋势,随着pH值的升高(3.0~8.5)而降低;添加氧化剂有助于电石渣脱硫废水中COD的去除,其效果依次为高锰酸钾次氯酸钙过氧化氢高氯酸钾;在正交试验中,其中各单因素的影响显著程度依次为次氯酸钙添加量p H值曝气量;经验证,最优化条件为pH=3.5,曝气量=7.86 L/min,次氯酸钙氧当量/COD=3.0,此时可得到最大脱硫废水COD去除率为95.89%。     

基于TDLAS的飞机燃油箱氧浓度测试技术研究

针对飞行试验中狭小空间燃油箱氧浓度实时、精确测量需求，首先分析了目前飞行试验中应用的氧浓度测试系统存在的问题，提出基于TDLAS技术实现燃油箱氧浓度测试；其次，通过系统内部结构优化设计实现气液分离与小型化，最终体积较现有设备缩小了十倍以上，并采用波长调制技术与温度/压力补偿算法，提升系统在机载环境下的氧浓度检测能力；并通过地面及飞行试验，验证了系统的可靠性，最大测量误差为0.28%,达到机载氧浓度测量国际先进水平，为后续各型号惰化系统鉴定奠定基础。     

俄产锅炉点火油枪的改进

西固热电厂E420 - 13. 7 - 560KT型锅炉点火油枪雾化效果不佳,多次引起炉膛爆燃,必须对油枪及其系统进行改进。由于实际用的燃油粘度、压力、雾化蒸汽温度与俄方要求相差甚远,引起油枪雾化效果不良,严重影响锅炉的正常运行。更换成国产气泡雾化油枪后,由于该油枪利用特殊结构,使雾化蒸汽在燃油中形成大量的气泡,形成非常细小的液滴,与助燃空气混合充分后,形成均匀的液雾。使用结果表明,该油枪能保证锅炉正常点火及稳定燃烧。     

MH/Ni电池组热管理的数值模拟与应用试验

采用三维数值模拟的方法,研究了电动汽车实践中的两种MH/Ni电池组结构热管理的通风冷却效果。根据三维温度场、速度场、压力场的计算,分析了温度场不均匀和流动回流的因素,并提出了结构改进建议。这两种类型热管理系统在电池组台架试验及混合动力电动车示范运行试验中的运用结果表明:电池组内温度极差小于5℃,系统冷却效果良好。     

基于流场多变的SCR脱硝系统喷氨优化调整试验

为解决负荷变化直接影响脱硝系统入口烟气流场,导致喷氨匹配较差,造成脱硝系统出口氨逃逸率升高而引起空气预热器堵灰等问题,对某电厂600 MW机组选择性催化还原(SCR)装置,在600MW负荷下进行了现场喷氨优化调整试验,并基于流场多变,对现场优化调整试验后的效果,在320MW工况下进行了验证试验。结果表明:喷氨优化后,反应器A、B出口的NO_x质量浓度分布均匀性均有明显提高,其相对标准偏差分别由27.8%、20.2%降低到16.2%、14.6%;在脱硝效率和氨氮摩尔比变化幅度不大的情况下,反应器A、B两侧的平均氨逃逸率分别下降了63.6%和64.3%,优化效果显著;320 MW负荷下SCR反应器出口NO_x质量浓度分布仍然不均匀,其相对标准偏差增大,且在氨氮摩尔比一定时其脱硝效率低于600 MW工况,与理论方法分析的结果相比实际测试脱硝效率值偏低。建议改进或优化脱硝系统进口烟道的整流装置实现流场均匀,以改善脱硝系统出口NO_x分布的均匀性,降低氨逃逸率,同时提高脱硝效率。     

基于改进YOLOv4算法的玻璃杯缺陷识别方法研究

当前，玻璃杯表面缺陷检测主要依赖人力劳动来完成，存在耗时长且准确率不高等问题。提出了一种将YOLOv4与MobileNetV3结合的改进算法模型YOLO-M来解决该问题。首先，利用MobileNetv3网络替换YOLOv4原本的主干网络CSPDarknet53,并修改激活函数，在减少模型大小和参数量的基础上提升运行速度。然后，对玻璃杯缺陷样本进行拍照采样，将缺陷分为磨损、气泡、划痕三种，建立玻璃杯缺陷数据集。最后利用YOLO-M、YOLOv4以及YOLOv4-tiny三种算法对玻璃杯缺陷数据集进行训练，将不同算法下的平均精度均值、帧率等评价指标进行对比。实验结果表明，YOLO-M算法在玻璃杯缺陷检测上的帧率达到57.72 f/s,平均精度均值达到91.95%,均为最高。YOLO-M算法在玻璃杯缺陷识别的速度和精度上有明显效果，可做为后续分拣研究，以及其他玻璃制品缺陷识别的重要参考。     

基于改进YOLOv5的PCB缺陷检测方法

印刷电路板作为电子产品不可或缺的重要组成部分，其市场需求量与日俱增，因此制造无缺陷的PCB具有重要意义；针对PCB缺陷检测中待检测的缺陷目标较小且多数检测目标与背景容易混淆导致的误检漏检，改进的算法在原生YOLOv5算法的骨干网络中引入坐标注意力机制，在颈部网络中引入Transformer Encoder并增加一个适用于小目标的高分辨率检测头，并且将选定锚框的交并比算法部分改为更先进的E-IoU。相较于原生YOLOv5算法，根据算法评价指标精确率，召回率和平均检测精度均值的结果,改进后的算法性能有显著提升，其中平均检测精度均值更是高达98.46%，且检测速度也达到了72.4 Hz，可以满足工业现场对PCB缺陷检测的精度要求。     

基于VMD-HDNLM的下肢肌电噪声信号处理方法研究

针对归一化最小均方（NLMS）算法初始滤波效果较差以及非局部均值(NLM)滤波鲁棒性较差的问题，本文提出一种基于变分模态分解(VMD)-豪斯多夫距离非局部均值（HDNLM）滤波改进模型。对于下肢肌电信号中的电力线干扰和高斯白噪声，利用VMD对含噪声信号进行分解，通过HDNLM对分解信号进行滤波，并把滤波输出的信号进行叠加，最后利用信噪比(SNR)和改进的均方根误差(IRMSE)来评价算法的性能。实验结果表明，在16块肌肉肌电信号中，当噪声幅值是0.1~0.2 M时，NLM及其改进NLM(INLM)相对于VMD-HDNLM和NLMS，其平均滤波的效果较好；但是当肌电信号噪声幅值是0.3~0.5 M时，VMD-HDNLM的IRMSE值相对于NLM、NLMS和INLM平均提高0.64%、1.84%、3.11%和13.95%、12.77、11.07%以及1.05%、1.74%、2.85%。与此同时，VMD-HDNLM算法要比NLM、INLM算法取得IRMSE较小值的参数范围更广，其鲁棒性较好，在实际情况中取得较优值的概率更大。     

曝气促进溶解氧过饱和水体恢复的试验研究

天然水体由于高坝泄水、气温骤升、光合作用过强等可能出现溶解气体(溶解氧和总溶解气体)过饱和,致使鱼类患气泡病甚至死亡。为探讨溶解气体过饱和水体的高效恢复技术,本文设计开展了不同曝气量、曝气深度、曝气孔径条件下的曝气试验,结果表明曝气对过饱和溶解氧释放的促进效果显著,在曝气量为3.0 m3·h-1情况下,释放系数为0.4844 min-1,约为未曝气工况释放系数0.00016 min-1的3000倍。过饱和溶解氧释放速率随曝气量的增加、曝气深度的降低、曝气孔径的减小而增加,并在此基础上建立了特定孔径下,过饱和溶解氧释放系数与曝气量和曝气深度的定量关系式。该研究为探讨利用曝气加快过饱和DO释放提供了科学依据,并为过饱和溶解气体影响的减缓措施研究提供了新思路。     

生态调度下官厅水库热氧结构变化三维模拟

水温与溶解氧是表征水生生态系统健康与否的重要参数.为量化生态调度对官厅水库水温与溶解氧的影响,建立了官厅水库三维温、氧模型,通过现场实测数据对模型进行了校正与验证.结果表明,该模型可用于官厅水库温、氧模拟.结合官厅水库实际运行情况,设置不同生态调度情景,模拟结果表明:(1)官厅水库具有明显的热氧分层特征,调水将缩小表底...     

三峡梯级电站水体溶解氧的累积影响分析

三峡-葛洲坝梯级电站的联合调度能有效调控泄洪,同时也会带来水中溶解氧浓度增高,甚至出现超饱和问题,危及下游鱼类的生存环境。本文通过建立水流运动和溶解氧浓度分布的数学模型,模拟了气泡传输的物理过程、溶解氧超饱和现象及梯级电站的累积效应,模型得到实测资料的率定和良好验证。结果表明,所建的数值模型能够较好地描述高速水流的运动特征和溶解氧输移扩散规律。在不同洪水流量下,利用这一模型预测了三峡-葛洲坝联合调度后下游溶解氧的超饱和状况,当流量大于30000m3/s时,葛洲坝下游庙嘴断面的饱和度将大于118%,是很需要注意的问题。     

基于CAN总线的污水溶氧量监控系统设计

曝气控制是污水处理过程中的关键环节,文中分析了曝气控制的基本原理,提出了以溶氧量为控制参数,设计了一套污水溶氧量监控系统。将CAN现场总线和变频器应用在监控系统中,给出了具体的设计思想与实现方法。在实际应用中该方法取得了良好的效果。     

Bakun水电站叠梁高程对下泄水流溶解氧影响数值模拟

在库温分层条件下，Bakun水电站通过设置导水叠梁来获得表面取水效果，本研究采用数值模拟手段，模拟不同叠梁高程和不同水位时坝前库区流场分布和坝前溶解氧沿水深分布，然后计算出下泄水体中溶解氧的变化过程。为叠梁高程的选取提供技术支持。     

曝气池曝气管布置方式对流速分布影响的数值模拟研究

曝气池是活性污泥法污水处理工艺的核心设备,探明曝气池内的流场结构旨在提高其氧转移效率和污水处理效率。采用欧拉-欧拉多相流模型和标准k-ε紊流模型(FLUENT 6.3)对一典型的推流式曝气池进行了数值模拟研究,通过分析曝气管分别布置在曝气池一侧和曝气池中间时池内的流速分布规律,比较各特征断面的流速不均匀系数和气液两相之间的速度差,发现当曝气管布置在一侧时池内流速更加均匀,气液两相之间的速度差值更小,有利于曝气池内气液两相的稳定混掺;通过分析比较不同时刻曝气管中心纵向断面的气相体积分数分布图,得出当曝气管布置在一侧时气相体积分数分布均匀。流场结构与气相体积分数分布规律皆有利于气液两相之间发生氧传质,从而提高氧气利用率,并减少能耗。研究成果可为污水处理工程设计优化提供一定参考。     

用于火电厂循环冷却水的城市污水处理工艺改造

内蒙古华宁热电有限公司2×150 MW机组采用城市污水处理后的中水作为循环冷却水。在运行初期凝汽器极易结垢并产生粘泥,导致机组不能长周期安全稳定运行。针对此情况,分别于2010年和2013年对污水处理厂的处理工艺进行2次改造,增加了石灰处理系统,取消氧化塘,增加粗格栅,并对A/O曝气池工艺进行了改进。改造后,中水水质大幅提高,符合城市污水再生利用工业用水水质要求。     

燃煤烟气脱硫海水曝气过程中汞的释放研究

作为湿法脱硫工艺的吸收剂,海水在去除烟气中SO2的过程中,也能吸收烟气中的二价汞,但在恢复水质的曝气过程中,已吸附在海水中的二价汞易释放出来。该文采用金丝捕汞法富集曝气池上空大气中的汞,同时采集曝气池海水水样,考察不同运行工况下脱硫海水中的汞向大气释放的浓度水平及变化趋势。结果表明：曝气池上空总气态汞(total gaseous mercury, TGM)的浓度平均值为10.01 ng/m3,高出当地背景值的20倍以上。曝气池上空TGM浓度与池中海水的汞浓度、曝气强度呈正相关性。TGM浓度在白昼时段高于夜间时段,并在中午日光照射较强的时段出现峰值,表明光致还原对曝气池海水中汞的释放起到了重要的促进作用。研究结果有利于评价海水脱硫工艺的环境风险及其对局部区域大气质量的影响。     

掺气减蚀机理的研究进展及讨论

本文对空蚀机理及其影响因素进行了总结,综述了掺气量对空化初生和空蚀的影响,在估算空化泡的溃灭时间、冲击波的传播速度及衰减规律、微射流的直径及其速度、微射流对同壁的冲击压强和持续时间的基础上,分析了掺气减蚀机理的研究进展及一些不足之处,水流掺气会导敛初生空化数和空化数都增加,引起水中声速变化,但这些不能合理地解释掺气减蚀的原因.边壁附近的空化泡溃灭时,与周围空气泡的偶合作用,会改变微射流的方向,降低微射流的速度,增加空泡溃灭时间,减小冲击压强,消减传递到固壁的高强冲击荷载而减免空蚀破坏.掺气减蚀的原因足固壁附近空化泡与气泡的相互作用和含气型空化的增加更为合理.