无机盐晶体形貌调控研究进展

多晶形无机盐在石油化工、食品加工、医药、机械建筑和功能性材料方面的广泛应用前景使得无机盐晶体形貌的调控成为研究热点。影响无机盐晶体形貌的操作因素,可以按照调控途径分为化学因素和过程因素。其中化学因素有溶剂和添加剂,而过程因素则包括过饱和度、温度、外场(如磁场、超声波场等)、搅拌以及晶种等。主要概述了无机盐溶液结晶过程中影响晶体形貌的相关理论研究,如晶体生长的扩散学说,晶体的层状生长和螺旋位错生长等,并为今后无机盐的晶形调控提供了参考基础和指导。     

并联全桥子模块MMC直流故障抑制性能仿真分析

基于并联全桥子模块(P-FBSM)的模块化多电平换流器(MMC)因具备良好的自均压能力和电流通流能力在高电平应用领域得到重视。目前针对P-FBSM-MMC的研究侧重于其自均压特性,而对直流故障阻断机理分析较少。文章为研究P-FBSM-MMC系统在发生直流侧双极短路情况下的故障电流抑制能力和恢复能力,首先分析PFBSM-MMC在发生直流侧双极短路故障时的故障电流通路,然后利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建21电平PFBSM-MMC和半桥子模块(MMC)仿真模型,分析了P-FBSM-MMC在直流侧双极短路故障情况下的故障电流、直流侧电压以及故障恢复能力。通过与HBSM-MMC仿真结果对比验证得出结论:P-FBSM-MMC在发生直流侧双极短路故障情况下通过闭锁所有IGBT能够有效抑制故障电流,且直流电压能在解锁IGBT后的较短时间内恢复到额定值,对未来P-FBSM-MMC的研究有较大参考价值。     

适用于MMC多端柔性直流配电网的改进电压下垂控制研究

传统交流配电网本质上是不可控的,难以适应现代多元电力供应方式,配电网会出现电压不平衡、电能质量较差等问题。模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的出现促使配电系统更加可控,为交流配电系统向直流配电系统发展提供了技术基础。介绍了MMC的基本原理,推导了其数学模型。针对配电系统频繁出现功率波动而引起的直流母线电压变化的情况,提出一种改进电压下垂控制策略,该策略能够抑制功率波动引起的过电压,消除电压越限,更有利于多端直流(Multi-terminal DC,MTDC)系统的电压稳定。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了并联四端直流配电系统,对所提的控制策略进行验证,仿真结果验证了其有效性。     

清华大学光华路校区大楼结构设计

清华大学光华路校区项目采用抗侧效率较高的筒中筒体系实现成本控制和建筑效果之间的平衡。根据主体结构高度较大的特点,采用性能化设计方法,按照抗震三水准原则确定相应的设防目标,采取相应的抗震措施,通过弹性、弹塑性分析和设计,使结构各项指标相对合理,证明所采取的抗震措施有效并满足规范要求。     

含SNOP的柔性互联配电网无功优化技术研究评述

分布式电源、储能装置和电动汽车充电桩的接入不可避免地加剧了柔性互联配电网的电压和负荷波动,并参与了配电网的运行优化与控制,SNOP(soft normally open point,SNOP)的引入有效地提高了对分布式电源和波动负荷的消纳能力,因此对含SNOP的柔性互联配电网研究分析也显得尤为重要。首先分析柔性互联配电网系统拓扑;其次在对SNOP原理和功能详细介绍下,分析不同情况SNOP的运行控制方式和特点;然后建立了多端SNOP在计及和忽略损耗下的约束条件及优化模型,分析对比了含SNOP的柔性互联配电网无功优化关键技术;最后提出了含SNOP的柔性互联配电网无功优化中的问题和研究方向。     

基于DSOGI的不平衡负载补偿策略研究

为了补偿微电网孤岛运行中不平衡负载导致的三相不平衡电流,文章在分析了三相不平衡电流特性的基础上,提出了一种基于双二阶广义积分器(DSOGI)的不平衡电流补偿策略。分析了不平衡电流正负序分量的分离原理以及二阶广义积分(SOGI)的特性,提出基于DSOGI的基波正序电流检测方法;基于该方法提出补偿策略,对三相不对称电流进行补偿。在PSCAD/EMTDC中进行仿真验证,结果证明该补偿策略对三相负载不平衡具有较好的补偿效果。     

熔融结晶的过程强化

熔融结晶作为一种绿色高效的分离技术具有选择性高、能量消耗低、无须溶剂参与等优势,但在结晶理论研究、连续化生产、专用结晶器设计和工业放大等方面仍面临挑战。熔融结晶分离效率受物系性质、原料纯度和晶体生长速率限制。因此,熔融结晶过程的合理设计和过程优化对提高熔融结晶技术的能量和过程效率具有重要意义。基于熔融结晶技术在化工分离过程中的实际需求和应用前景,从熔融结晶过程工艺优化、晶体层生长表面设计、过程工艺耦合三方面论述熔融结晶过程中晶体成核、生长的强化方式,为达到高效率、低能耗的熔融结晶分离过程提供可行性指导。最后,概述了目前熔融结晶技术的主要研究焦点并对发展方向进行了展望。     

溶液结晶中的介尺度成核过程研究进展

成核作为溶液结晶的第一步,是决定晶体产品质量的关键因素。目前,成核理论主要包括经典成核理论和非经典成核理论。相比于仅以原子、离子或分子等均匀稳定结构为单元的经典成核理论,非经典成核理论以纳米级前聚体为单元,这类单元涵盖了聚集体、纳米粒子等介尺度非均匀动态结构,导致形成的非经典成核过程更为复杂,需在传统的化学、化学工程和过程系统工程研究方法的基础上,充分利用介尺度科学研究方法完成其核心规律的探究。为此,总结了二步成核理论、预成核团簇理论、粒子附着晶化理论以及其他新提出的非经典成核理论,分析了其中的介尺度结构及其时空动态行为,并探讨了利用介尺度数学模型对现有成核数学模型的修正和优化的思路,最后对溶液结晶中晶体成核的介尺度研究范式及理论发展进行了展望。     

缓凝剂对氯氧镁水泥水化历程的影响

为了拓展氯氧镁水泥(MOC)的使用范围,研究了缓凝剂(柠檬酸、硼酸、葡萄糖酸钠)对氯氧镁水泥凝结时间、抗压强度、电阻率、水化热和耐水性的影响,同时采用X射线衍射仪分析了氯氧镁水泥改性后的水化产物。结果表明,掺入缓凝剂会延长氯氧镁水泥的凝结时间,当缓凝剂掺量达到0.75%(质量分数,下同)时,各组试样的28 d抗压强度较空白组分别下降了19.3%、16.7%和20.2%。缓凝剂的掺入降低了水泥浆体电阻率速率曲线和内部温度曲线的峰值,推迟了水化放热速率曲线第二峰值出现时间,即降低了氯氧镁水泥的水化速率,改善了氯氧镁水泥放热集中的现象。缓凝剂能提高氯氧镁水泥的耐水性,当硼酸掺量为0.75%时,软化系数可达到0.79。     

果糖在高黏度水溶液中的生长模型及机理

果糖是一种高附加值的甜味剂，其水溶液的黏度很高，导致晶体生长速率非常缓慢。利用常规的在线和离线测量方法会因为黏度大和成核而造成测量不准确。这导致果糖晶体在纯水中的生长速率目前尚无可靠数据，难以精确实现果糖工业生产过程的设计及优化。本文通过考察黏度、密度与扩散作用研究了高黏度果糖水溶液中的晶体生长速率。首先，利用旋转黏度计测定了果糖水溶液的黏度，考察了温度、浓度对其黏度的影响，使用经验模型对黏度数据进行了关联。随后利用比重瓶法测定了果糖水溶液的密度，考察了温度、浓度对溶液密度的影响。基于黏度和密度的测定结果，利用自由体积模型预测了果糖饱和水溶液的扩散系数，探究了在高黏度果糖水溶液中影响溶质分子传递过程的关键因素。最后，使用扩散控制的生长模型预测了果糖晶体的理论生长速率。采用单晶生长实验测定了果糖晶体的实际生长速率，将理论生长速率与之进行比较，结果吻合良好。此外，基于扩散控制和实际生长形貌，判断果糖晶体的生长机理属于螺旋错位生长。