Development of mobile miniature natural gas liquefiers

With increasing consumption of natural gas (NG), small NG reservoirs, such as coalbed methane and oil field associated gas, have recently drawn significant attention. Owing to their special characteristics (e.g., scattered distribution and small output), small-scale NG liquefiers are highly required. Similarly, the mixed refrigerant cycle (MRC) is suitable for small-scale liquefaction systems due to its moderate complexity and power consumption. In consideration of the above, this paper reviews the development of mobile miniature NG liquefiers in Technical Institute of Physics and Chemistry (TIPC), China. To effectively liquefy the scattered NG and overcome the drawbacks of existing technologies, three main improvements, i.e., low-pressure MRC process driven by oil-lubricated screw compressor, compact cold box with the new designed heat exchangers, and standardized equipment manufacturing and integrated process technology have been made. The development pattern of “rapid cluster application and flexible liquefaction center” has been eventually proposed. The small-scale NG liquefier developed by TIPC has reached a minimum liquefaction power consumption of about 0.35 kW·h/Nm³. It is suitable to exploit small remote gas reserves which can also be used in boil-off gas reliquefaction and distributed peak-shaving of pipe networks.     

BIM技术在地下工程中的应用分析及展望

BIM技术以三维设计为基础,以数字信息为载体,将建筑信息贯穿于建筑的全生命周期中。然而由于地下工程的内部结构较为复杂,受地质条件影响较大,BIM技术在地下工程中的应用并不多见。叙述了BIM技术在隧道、地铁和矿井建设几种地下工程中应用的现状,并对几个典型案例进行分析,指出了BIM技术在地上工程和地下工程中应用的异同。最后,提出了目前BIM技术在地下工程中应用的问题以及对未来发展的建议。为推动BIM在我国地下工程中更广泛深入的应用提供重要参考价值。     

基于旋翼负压混合吸附的爬壁清洗机器人系统动力学性能研究

针对爬壁清洗机器人越障时,负压装置的吸附力下降导致吸附不稳定的问题,设计了一种旋翼负压混合吸附工作的多边形履带清洗机器人,并对爬行稳定性及越障性能进行了动力学分析。首先根据机器人爬壁的运动原理,建立机器人沿玻璃幕墙上的动力学模型,计算出电机理论驱动力矩;其次分析机器人在跨越障碍过程中的运动模型,结合与壁面接触的实际受力状态,对越障过程中关键阶段的本体倾翻、滑移两种失效形式进行运动学和动力学分析;然后根据玻璃幕墙实际的障碍高度,确定多边形履带的参数和理论驱动力矩的大小,并研制了实验样机进行爬行和越障试验,结果表明所设计的机器人具有良好的越障性能。     

ZK60镁合金表面滚压强化试验研究

试验研究了ZK60镁合金表面滚压加工中工艺参数对试件表面粗糙度、表面形貌、表面残余应力和表层显微硬度的影响,结果表明滚压力和重复滚压次数对试件的表面粗糙度、表面形貌以及表面残余应力和表层硬度影响程度较大,滚压速度影响较小。对精车ZK60镁合金试件进行滚压加工,试件表面粗糙度R a、R z最大减小了50.3%和48.1%;残余压应力最大可达-54.55 MPa;显微硬度从试件表层到内部基体材料逐渐降低,表层硬度值最大为92.83 HV 0.25,比基体材料硬度提高了15.32%。     

象山煤矿11~#煤层带压开采危险性预测

采用突水系数法对象山煤矿北一采区11#煤层突水危险性进行了预测,结果显示,北一采区西北角、东南角属于相对安全区,突水系数0.06 MPa/m,北一采区北部B6孔附近为相对危险区,突水系数在0.1~0.119 MPa/m之间,其它区域处在临界区。该研究成果可为矿井防治水提供参考依据。     

基于Q-learning的不确定环境BDI Agent最优策略规划研究

BDI模型能够很好地解决在特定环境下的Agent的推理和决策问题,但在动态和不确定环境下缺少决策和学习的能力。强化学习解决了Agent在未知环境下的决策问题,却缺少BDI模型中的规则描述和逻辑推理。针对BDI在未知和动态环境下的策略规划问题,提出基于强化学习Q-learning算法来实现BDI Agent学习和规划的方法,并针对BDI的实现模型ASL的决策机制做出了改进,最后在ASL的仿真平台Jason上建立了迷宫的仿真,仿真实验表明,在加入Q-learning学习机制后的新的ASL系统中,Agent在不确定环境下依然可以完成任务。     

平面结构冗余并联机构的误差敏感度分析

针对一种含闭环支链的平面结构冗余并联机构进行误差敏感度分析。分析了该机构的逆运动学和正运动学。基于矩阵法建立了机构的误差模型，并通过反解、正解结合的方法对该误差模型进行了验证。基于误差模型，得到了评价机构误差敏感度的指标，绘制了各指标在工作空间内的等值线图。基于误差敏感度指标，定义了低误差敏感性工作空间，绘制了低误差敏感性工作空间在工作空间中的分布图。与平面3-RRR并联机构进行了误差敏感度对比分析。结果表明，该机构的低误差敏感性工作空间占比较大，同时可以通过调节其冗余支链不断扩大低误差敏感性工作空间，使机构在大范围空间中保持低误差敏感性。     

脱硫活性焦水洗再生过程实验研究

对5种活性焦水洗再生前后的脱硫性能进行实验研究，通过比表面积（BET）、X射线光电子能谱（XPS）方法表征水洗再生工艺对活性焦孔隙结构和表面化学性质的影响，揭示影响活性焦水洗再生性能的关键因素。结果表明:活性焦脱硫硫容的大小和水洗再生率的高低没有直接关系；微孔比表面积较大的活性焦脱硫性能较好，中大孔孔容较大的活性焦水洗再生率较高，同时具备较大的微孔比表面积和中大孔孔容结构的活性焦适宜水洗再生工艺；活性焦表面极性含氧官能团含量越高水洗再生效果越好；活性焦AC5经过6次水洗再生循环，微孔中的硫酸经过多次累积后可以被水洗出，稳定再生率保持在45%~50%，最适用于活性焦水洗再生工艺。     

基于降噪时序深度学习网络的风电功率短期预测方法

利用风电场历史功率数据预测未来一段时间内的风功率,对保障电网安全稳定运行具有重要的意义。本文提出一种基于奇异谱分析SSA(singular spectrum analysis)和长短时记忆LSTM(long-short term memory net⁃work)网络的时序特征预测框架用于短期风功率的预测。首先通过SSA对历史风功率原始数据进行降噪处理,然后经过数据转换之后,以LSTM网络为基础进行预测模型的训练,最后通过某风电场提供的两个风机的历史功率数据进行验证。实验结果表明,奇异谱分析对风电场的历史数据具有良好的降噪性,SSA+LSTM模型在测试数据上取得了较好的预测性能,能够有效进行短期风功率的预测。