二元醇共价交联羧基化石墨烯复合膜和正丁醇脱水性能

以二元醇（乙二醇、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇）为交联剂,通过抽滤的方式在涂覆盐酸多巴胺的聚醚砜（PES）支撑层上制备了共价交联的羧基化石墨烯/聚醚砜（CG/PES）复合膜。稳定性测试证明盐酸多巴胺的涂覆和二元醇的交联显著提高了分离层和支撑层以及CG纳米片间的结合力。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和水接触角测试仪对复合膜的物化性质和微观形貌进行了表征。结果表明,所得复合膜的分离层连续无缺陷,厚度在60~64nm之间。二元醇与CG纳米片上的羧基成功发生反应,将CG纳米片锚固在一起。交联剂的引入没有大幅降低亲水性且实现了对分离层层间距的有效调控,随二元醇分子尺寸增加,所得复合膜的层间距由0.761nm提高到0.778nm。CG/PES复合膜对正丁醇/水混合物具有优良的渗透汽化分离性能。在料液温度为50℃、料液中水的质量分数为10%时,三种交联剂所得复合膜的渗透通量分别达到0.79kg/(m²·h)、0.87kg/(m²·h)和0.96kg/(m²·h),而分离因子比未交联的复合膜高一个数量级。15天的稳定性测试结果表明,所得复合膜分离性能无显著变化,能够满足渗透汽化应用要求。     

国家潮流能试验场选址决策指标体系与分析方法

国家潮流能试验场是潮流能开发利用技术领域的海上公共试验与服务平台。目前国内尚没有海上试验场的建设经验,系统的选址决策标准仍处于空白阶段。本文在对与试验场建设相关的影响因素进行分析与归纳总结的基础上,提出了国家潮流能试验场选址决策的指标体系和分析方法。通过选址方法的研究,对丰富完善国家海洋能试验场标准体系、加快推进国家海洋能试验场建设具有重要意义。     

小尺度立柱水动力系数的数值分析

采用MpCCI耦合器作为ABAQUS和FLUENT的数据交换平台,对不同截面形式桥梁墩柱结构受波浪场作用过程中的流目耦合现象进行数值模拟。计算结果表明,圆形截面与方形截面立柱在波流场中的波浪力拖曳力系数与传统的波浪力计算方法中采用的拖曳力系数相吻合,为后续多柱多截面桥梁基础在流固耦合问题上的扩展研究打下了一定的基础。     

基于变分推断的超短期风电功率预测

为量化气象不确定性导致的预测随机性，应对超短期风电功率预测结果进行概率计算，进而给出响应新能源出力变化的电网调控安全裕度。因此，构建一种基于变分推断（Variational Inference,VI）的风电超短期功率预测模型。首先，使用完备集成经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）对风机有功进行降噪处理。其次，分析各影响因素与风机功率的分布特征，利用神经网络构建隐变量生成模型，实现了对输入变量的特征压缩。第三，对隐变量进行高斯采样并构建回归网络实现功率预测。第四，以证据下确界（Evidence Lower Bound,ELBO）作为优化目标进行模型参数优化。最后，通过山东省内风场实际运行数据，基于变分推断的超短期功率预测模型给出的预测均值均方根误差为2.857，与对照组极限梯度提升模型表现接近；同时，根据模型的预测结果概率分布，设置为20%和80%分位点的预测区间覆盖率为99.6%。     

基于火电—风电机组调节速率的电网AGC指令分配方法

随着高比例新能源机组并网,电网频率波动加剧,电力系统安全稳定运行面临着严峻的挑战.为了快速消除电网频率偏差,在灵活调度常规火电机组的基础上,合理利用风电机组的有功备用容量,提出一种基于火电—风电机组调节速率的电网自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)指令分配方法.首先,以最短负...     

导流锥角度对室内发动机试车台影响的研究

运用计算流体力学的方法,对涡轮发动机室内试车台流场进行模拟,着重研究试车台排气塔引射筒导流锥角度对发动机推力和试车台内流动特性的影响,为试车台的设计和发动机推力的估计提供依据。研究了导流锥角度为30°、60°、90°和120°时试车台流场分布和发动机推力,研究结果表明:引射筒导流锥角度对发动机推力的影响不大;当导流锥为30°和120°时,导流锥附近的流场结构稳定,在径向和轴向的均匀性都较好,燃气和引射空气的掺混效果较好,排气塔总压损失较小。因此建议采用30°和120°的导流锥角度。     

极端海况下不同锚系形式对漂浮式海上平台的动力响应影响研究EI北大核心CSCD

锚系形式对漂浮式海上平台的抗风浪流能力具有较大影响,特别是在极端海况下,平台的安全性很大程度由锚系的可靠性决定。因此,有必要针对不同锚系形式对平台的动力响应进行分析与比较,以确定最佳锚系方案。采用数值模拟与物理模型试验相结合的方法,应用威海褚岛北部海域实测与重现期推算数据,对张紧式和带浮筒的倒S松弛式两种不同锚泊系统在极端风浪流联合作用下的水动力性能进行试验研究。试验结果表明:不同锚系形式对平台的动力响应有显著影响,其中倒S松弛式锚系形式抵抗极端环境的能力更强,维护成本更低,但摇荡运动比较明显;张紧式定点观测与海上试验效果较好,但对锚泊系统的可靠性要求更高,维护成本高。该研究成果为国家海洋试验场“国海试1”试验平台锚泊系统的维护与改造提供了数据支撑,同时,为其他漂浮式海上平台的设计提供参考依据。     

基于SPH-ALE方法的波浪水槽数值模拟

为了精确模拟波浪传播,基于光滑粒子流体动力学及任意拉格朗日欧拉(SPH-ALE)方法建立二维数值波浪水槽,在原SPH方法中引入近似黎曼求解器替代人工黏性项,采用排斥力边界条件防止流体粒子穿透固边界,海绵层内采用指数型衰减函数来消除水槽末端的波浪反射,并对规则波的传播进行数值模拟。结果表明:与采用人工黏性项的原SPH方法相比,SPH-ALE方法能够无衰减地模拟波浪传播,并可有效减小固边界附近的粒子压力振荡。     

山东电网气温敏感负荷研究

随着社会经济的发展以及居民生活水平的提高,气温敏感负荷对电网生产运行的影响越来越大,气温敏感负荷分析愈发重要。收集山东省2011—2014年用电负荷和相关温度数据,测算空调降温负荷及单位温升负荷,并在此基础上,定量分析降温负荷对日负荷特性的影响,为电网规划和生产调度提供参考。     

影响硅橡胶涂层疏水性的因素

目的寻找影响硅橡胶涂层疏水性的因素,并找到相应的提升改进方法。方法以液体硅橡胶为基体,通过燃烧橡胶条熏附、添加纳米SiO2粉末混合和喷洒纳米SiO2粉末附着这三种不同方式,来制备超疏水表面涂层。通过改变纳米粉末的加入方式、加入质量,研究疏水性的最佳条件。并通过光学显微镜测量静态接触角评价表面疏水性能,寻找影响其疏水性的因素。结果最佳的方法为熏烧的烟尘附于液体硅橡胶涂层表面,大多数试验样本出现超疏水特性,静态接触角最高可达159°,平均值150°,静态接触角提高40°以上;次之为均匀喷洒纳米SiO2粉末,部分试验样本出现超疏水特性,静态接触角最高为145°,平均值135.5°,静态接触角提高30°~40°;简单搅拌混合的提升效果最差,没有试验样本出现超疏水特性,静态接触角最高可达124°,平均值108.5°,静态接触角只提高5°~15°。结论构建超疏水涂层的关键在于能否成功构建出微纳米的二级微观结构,简单的物理混合、搅拌会使纳米粉末被覆盖掉,无法表现出其特性。涂层的疏水能力与接触周围的实际微观长度有关。