基于模式分类的喷嘴料液雾滴速度测量研究

测量烟叶加料过程中料液雾滴喷射后的速度变化,为烟叶加料均匀性的评价提供有效数据。实验从喷嘴的轴向面采集喷出的雾滴图像,对采集到的图像进行预处理和图像分割,采用模式分类对分割出的雾滴分类,根据高速相机成像的测量方法计算出每一类雾滴的速度。研究结果表明,由模式分类统计出的数据,其准确率达到95.65%,使用该数据计算出的速度误差为4.6%,两项数据均在规定范围之内。使用高速摄像机获取图像,采用软件计算出雾滴速度,与早期实验方案相比,降低了测量设备价格,实现低成本测量;模式分类的测量方法准确率较高,为后续加料均匀性分析提供可靠的数据,且效率更高,同时为数据测量的智能化打下基础。     

离子液体作为电解液添加剂用于高压锂离子电池

合成了功能化离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺盐(BMIMTFSI)作为高压锂离子电池电解液添加剂,用于抑制有机溶剂的氧化,以提高碳酸酯类电解液的耐高压性。分别采用充放电测试、电化学交流阻抗(EIS)、循环伏安法(CV)和扫描电子显微镜(SEM)等研究了LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4/Li电池的电化学行为和LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料表面形貌。结果表明,当在电解液中添加20%(体积分数) BMIMTFSI时,LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4/Li电池在室温、0.2C下的最高放电比容量是126.81 mA·h·g~(-1),5C下的放电比容量为109.36 mA·h·g~(-1),比在1 mol·L~(-1)LiPF_6-EC/DMC电解液中的放电比容量提高了91.7%;且该电池在0.2C下循环50圈后的放电比容量保持率在95%左右,比用碳酸酯类电解液提高了近10%。SEM结果表明,在碳酸酯类电解液中加入BMIMTFSI后,LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4电极表面附着了一层均匀且致密的固态电解质界面(SEI)膜。     

随钻地层流体保真取样筒保真参数优化方法

提出以地面预充氮气方法为主、井下增压方法为辅的随钻取样保真筒的设计思路,对其工作方式、取样参数优化方法进行讨论.取样筒中氮气腔的作用相当于储能气垫,可在一定程度上补充取样过程中因温度变化带来的压力损失,井下增压则是将样品尽快地压入样品腔,并进一步提高样品压力来弥补氮气腔无法提供的压力补偿.通过对取样保真筒工作方式的分析...     

云层对近红外白天测星的影响

大气层内白天测星最大的困难是过强的天空背景辐射,白天近红外波段可以探测到足够多的星体用以导航。目前已有研究针对理想情况下的白天恒星探测进行了分析,然而,对于实际情况来说,天空背景很难像理想分析中那样无风无雨无云,尤其是云层自身的热辐射及散射的太阳辐射对近红外白天恒星探测造成极大的影响;根据经验公式,对云层和太阳的红外辐射进行计算,分析了白天云层对恒星探测的影响,并以层云和积云为例,具体分析了恒星辐射透过云层的衰减,对实际工作具有一定的指导意义。     

海上稠油开采注采一体水力潜油泵设计及耐高温轴承研制

由于稠油黏度高、密度大、流动性差等特点,通常采用蒸汽吞吐或蒸汽驱2种方式开采,其作用原理是将高温(350 ℃)高压(21 MPa)蒸汽注入稠油层,使油层温度上升、黏度下降,流动性增加,便于开采。为降低海上平台作业成本,并满足在高温注热蒸汽环境下不提出泵的要求,设计了新型的注采一体用水力潜油泵,并对其整体装置、轴承等重要部件进行了设计计算、模拟及试验,研制出满足该泵使用寿命达到2 a的止推轴承。满足了稠油注采一体工艺的要求。     

海上高温高压气井生产管柱优化设计

针对东方气田高温高压的地质环境给生产管柱下放、承压、受力变形、耐腐蚀等方面带来的一系列的技术问题,探讨了高温高压气井生产管柱的优化设计。对油管及井下工具的选型提出了具体的要求和优选办法;对不同工况下生产管柱进行了受力分析,根据管柱受力分析的结果及高温高压的特点,以东方气田D2井为例,确定了针对海上高温高压气井生产管柱采用射孔和生产联作两趟下入式结构。通过研究,能够有效地分析高温高压井的井筒温度和压力分布,以及温度和压力对油管的影响,包括温度和压力作用下油管的应力与油管的变形等,并能根据设计安全系数评价分析对象的安全性,这些计算结果可对现场作业起到一定的警示作用。     

基于COSMO-SAC模型的分子筛选方法用于咪唑类离子液体吸收甲苯蒸气

采用基于COSMO-SAC模型的分子筛选方法,对作为甲苯蒸气吸收剂的咪唑类离子液体进行了筛选。建立了100种常见的N,N'-二烷基咪唑阳离子与阴离子构成的咪唑类离子液体的s-谱图,在此基础上计算了303.15 K下离子液体对甲苯的吸收势,并以此为热力学评价标准对吸收剂进行筛选。选取6种离子液体进行甲苯蒸气的吸收实验,通过其饱和吸收量验证此方法的可行性。研究表明,实验和分子筛选结果相吻合。利用Gaussian 09软件进行微观结构分析,计算了离子液体阳离子与甲苯的相互作用能。对进气浓度和进气速度等动力学因素的影响进行探究,在条件为303.15 K、进气浓度为10000 mg·m~(-3)、进气速度为0.05 m~3·h~(-1)情况下,离子液体对甲苯的初始吸收率高达96.2%。此外,实验验证了离子液体随着重复利用次数的增加,其吸收效果基本不变。     

双面回绕式PCB-Rogowski线圈的研究

为了设计一种具有高精度结构的PCB-Rogowski线圈电流互感器,通过Matlab对PCB-Rogowski线圈的结构参数进行优化设计,得出最优结构参数,最终设计出一种新型双面对称回绕布线式PCB-Rogowski线圈。经过理论计算推导,给出了该新型结构PCB-Rogowski线圈的互感系数、自感、内阻等电磁参数与实际测量相符。工频测试结果表明:实验测试结果与理论计算值一致性较好,并能真实反应被测电流波形。新型结构PCB-Rogowski线圈大大提高了互感系数,对小电流测量的精度和灵敏度有较大提高,也进一步推进了Rogowski线圈在电力行业的应用。     

4H-SiC浮动结JBS器件的设计方法

研究了4H-SiC浮动结(FJ)结势垒肖特基(JBS)二极管的设计方法。提出在上外延层厚度一定的情况下得到外延层最佳掺杂浓度,然后以器件的功率优值(BFOM值)为依据确定出最佳下外延层厚度,进而设计出浮动结和表面结的最佳结构参数。否定了文献中认为浮动结位于器件中部为最佳设计的结论。仿真结果表明浮动结和表面结线宽比不仅影响器件导通特性,还会影响反向特性。浮动结线宽比在一定范围内会略微影响器件击穿电压,而表面结线宽比主要影响器件的反向泄漏电流。