我国旱涝交替事件识别及演变规律

为了识别我国旱涝交替事件以及探究其时空演变规律,引入降雨距平指数(RAI),并提出了一种在月尺度上识别旱涝交替事件的简便易操作的研究方法。结果表明:我国旱涝交替事件具有明显的年内分布规律,4—8月份旱涝交替事件发生频次明显增加,8月份以后,旱涝交替事件发生次数减少。不同月份,旱涝交替事件高频区的分布也不同,4—6月份主要在华南地区,6—9月份主要在西南、华中、华北和东北地区。总体而言,全国旱涝交替发生的频率呈现东南高西北低的特点。而旱涝交替强度的空间格局与频率完全不同,呈现出西北高东南低的特点。21世纪以来,珠江流域、黄河、海河流域片旱转涝事件发生频率呈上升趋势;全国旱涝交替事件强度无明显变化趋势。研究成果能为我国旱涝灾害管理与防控提供科学参考,具有较强的实用价值。     

1960-2016年贵州喀斯特山区干旱时空动态分析

干旱是造成喀斯特地区损失最为严重的自然灾害之一。以我国西南喀斯特集中分布区域为研究区,基于研究区33个气象站1960-2016年的逐日降水数据,利用PA指数和Mann-Kendall检验方法分析了1960-2016年干旱时空分布特征。结果表明:研究区降雨量有减少趋势,PA指数呈减小趋势,干旱呈增强趋势,2011年PA均值最小;研究区各季干旱强度均呈上升趋势,且冬旱强度最强、发生干旱年份最多,秋旱次之,春旱和夏旱强度较弱、发生干旱的年份较少;年际干旱频次高发区集中于研究区南部、西北部及中东部地区;仅秋、冬季西部和东南部部分地区出现特旱且频次低,秋、冬季发生重旱、中旱和轻旱的频次高,春、夏季较低;春季干旱频次西高东低,夏季中部高,秋季南高北低,冬季西高东低;干旱与地形因子显著相关,重、特旱易发生在高陡地区。综上所述,研究区干旱有增强趋势且秋、冬季趋势较强,空间上呈现明显的季节性和区域性,且与地形因子显著相关。     

基于深度神经网络的高位滑坡范围预测

以贵州尖山营滑坡为工程背景,通过对深度学习的总结与分析,建立多层感知器模型以对该滑坡危险区范围进行非线性预测研究。通过对深度神经网络算法的优化,构建64-128-32-1四层多层感知器模型,并以滑坡最大高差、滑坡体积、滑源区坡度、坡脚坡度、地层倾角作为输入量,以滑坡最大水平运动距离作为输出量对该模型进行训练,实现影响因素与运动距离的非线性映射。根据对贵州省尖山营滑坡调查和研究,尖山营滑坡区域面积约648 700 m2,体积约1 200万 m3,属于特大型滑坡。依据最优模型对该滑坡进行滑距预测,滑坡平面直线距离1 769 m区域内为危险区域。     

基于价电子理论的Ag-Sn金属间化合物形成机理

SnAgCu焊点中的金属间化合物(intermetallic compounds,IMCs)Ag3 Sn脆性大且电阻高,对焊点可靠性具有重要影响,有必要明确其形成过程和相变机制以控制其生长.采用固体与分子经验电子理论(empirical electron theory,EET)研究Ag-Sn系统中的主要扩散元素及原子运动路径,应用自洽键距差(self-consistent bond length difference,SCBLD)法计算了Ag-Sn系统内参与反应相的价电子结构及可能形成的固溶体的结合能,根据结合能变化趋势从价电子层面描述出Ag3 Sn在焊点内部的形成过程.研究结果表明:Ag-Sn系统中的主要扩散元素为Sn,Sn原子进入Ag晶胞形成固溶体,固溶体内原子重新排布,形成结合能更高、排布更均匀的共价键,造成晶格膨胀,位于(110)晶面和面心位置的Ag原子随之向外扩张,形成了同样具有良好对称性的Ag3 Sn,与前人研究Ag-Sn系统扩散的实验结果相符.     

基于双目图像测距的输电线路净距计算与安全告警方法

对于无人机、直升机采集图像巡检方式,为了实现对输电线路净距的快速测量、障碍物自动辨识和安全告警,研究基于特征提取和双目图像测距的输电线路巡检图像处理方法。首先,采用极线纠正、半全局匹配(semi global matching,SGM)算法实现图像像素点的畸变纠正及同名点匹配;然后,采用Sobel边缘检测算子、特征点匹配及链码搜索的方式对采集的图像信息进行处理;接着,利用双目成像模型求取边缘点三维坐标,按照被跨越物与输电线路的位置关系实现相应测距;最后,结合架空线路净距标准发布安全告警。算例测试表明,所提方法具有较好的测距精度,满足输电线路弧垂和交叉跨越净距识别需求,有助于提升线路运维自动化水平。     

喷嘴组在变压力工况下雾化特性数值模拟

为了研究在不同喷雾压力下喷嘴组的雾化特性,采用GAMBIT软件进行建模,并利用FLUENT软件分别模拟了在不同喷雾压力下(1 MPa、1.25 MPa、1.5 MPa)喷嘴组的雾化情况.结果表明,在其他条件均不改变的情况下,随着喷雾压力变大,液滴的索特平均直径(SMD)变小,液滴的速度变大,且液滴大小分布整体向小的方向偏移,液滴速度分布最密集的区间向速度更大的方向偏移;液滴的SMD在喷嘴附近迅速增大,随着液滴远离喷嘴,SMD的大小趋于平稳;不同喷雾压力下的3个雾化场分别在其各个喷嘴的中心处液滴速度达到最大,其次是干涉区的液滴速度较大.     

四喷嘴水煤浆气化炉内衬膨胀缝耐火砖改型方案

某煤化工企业有8套四喷嘴水煤浆加压气化装置(8台四喷嘴水煤浆气化炉,六开二备),其气化炉燃烧室耐火衬里拱顶及上膨胀缝处气流流场复杂,耐火砖冲蚀严重,而上膨胀缝耐火砖运行时长(约8000h)较拱顶耐火砖运行时长(约16000h)短一个周期,正常检修更换上膨胀缝耐火砖必须连带拆除整个拱顶耐火砖,不仅费时费力,而且需一并更换拱顶耐火砖,造成较大的浪费。经分析与研究,制定了膨胀缝耐火砖改型方案,经力学理论计算验证改型方案可行,膨胀缝耐火砖改型后,能够在不影响拱顶耐火砖安全运行的前提下独立更换膨胀缝耐火砖,有利于降低耐火砖更换成本,节约检修时间,并提高气化炉的运行率及有效备用率。目前该企业已完成2台气化炉膨胀缝耐火砖改型,其运行状况良好。     

长定子双馈直线电机电磁计算与有限元分析

双馈直线电机(DFLM)以其推力密度大、响应速度快、可控性能良好及可实现无接触能量传递的优势,有望在未来高速轨道交通的直线牵引中发挥作用.结合DFLM的结构特点和经典旋转电机设计公式,设计了长定子DFLM的主要电磁参数,并建立了DFLM的二维有限元模型,采用电机不等极距抑制推力波动、定子单匝线圈降低端电压等方法,对电机推力和感应电动势等特性进行了分析与优化,最终使优化过的设计方案满足轨道交通牵引系统的要求.     

脱硫废水喷雾塔粘壁和颗粒干燥特性分析及优化

某350 MW机组2 200 kg/h脱硫废水喷雾塔运行时经常出现粘壁现象,对该塔进行数 值模拟研究,探讨了喷嘴中心距、雾化角对喷雾塔黏壁及出口粒子温度和含水率均匀性 的影响。研究表明:在设计工况下,壁面处颗粒最大含水率自塔顶向下,先增大后减小,在17.5~21.2 m壁面处颗粒最大含水率超过5%,粘壁概率极大;优化工况为喷嘴中心距1.18 m、雾化角41.43°;与设计工况相比,优化工况的壁面含水率自上而下平均下降了4.36%,出口截面颗粒含水率和温度标准偏差系数CW、CT分别降低了4.9%和8.3%,出口颗粒含水率平均值和最大值分别下降了4.5%和3.9%,优化效果显著。