高效能超音速喷枪内等离子喷涂三维数值分析

基于新开发的内送粉高效能超音速等离子体喷枪,本文建立内送粉全三维计算模型,利用数值方法、氩等离子体的性质、枪内工作等离子体的电离与复合反应等研究喷枪内外部多物理场下的高温高速等离子体气流特性.从得到的计算结果可以看出,喷枪内部的高温区主要在阴极附近,且呈现出三维不对称分布,内送粉结构的喷枪使得主气在经过送粉口后中心最高温度偏离轴线1 mm左右,而气流的速度分布也受内送粉气流的影响使其偏离中心轴线并在喷枪口外出现较强的速度梯度.从喷枪内的氩离子分布可以看出,从送粉口加入的粉末颗粒有带电的可能.     

基于惯性传感组件和 BP 神经网络的 防冲钻孔机器人钻具姿态解算

钻孔卸压是高地应力矿井治理冲击地压的首要措施,对实施钻孔作业的防冲钻孔机器人钻具姿态准确测量是保障钻孔位置及卸压效果的前提。为此,本文提出了基于惯性传感组件和BP神经网络的防冲钻孔机器人钻具姿态解算方法,通过设计惯性传感组件的空间阵列式布局方式(空间阵列式IMU),建立了空间阵列式IMU的数据融合模型及位姿解算模型,实现了钻具姿态的高精度解算。在此基础上,提出了基于BP神经网络的惯性传感组件误差补偿方法,建立了钻具姿态解算误差补偿模型,并通过钻具模拟运动的解算分析对空间阵列式IMU解算和误差补偿方法的可行性进行了验证。最后,通过搭建的防冲钻孔机器人钻具姿态监测实验平台,对不同方法的钻具解算结果进行对比分析。实验结果表明,在BP神经网络模型进行误差补偿后,本文所提方法解算出的钻具姿态精度明显提高,钻具方位角、倾角和横滚角的平均误差分别为0.099°、0.079°和0.045°,有效抑制了惯性传感组件的漂移和误差积累,且钻具姿态解算误差曲线没有出现发散现象。因此,该方法可以持续稳定地对防冲钻孔机器人钻具姿态进行可靠监测,具有较高的推广应用价值。     

三维荧光二阶校正与非线性回归同时测定多个有机化合物

由于内嵌的二阶优势,基于三维数据分解的二阶校正技术在例行分析中具有巨大的潜力。三维荧光光谱法是描述荧光强度同时随激发波长和发射波长变化的关系谱图,能提供更完整的荧光光谱信息。平行因子分解和交替三线性分解算法是对不同荧光物质的光谱进行分离的高效算法,可从复杂混合物的三维荧光光谱数据矩阵中将其各自的特征荧光光谱分解出来。邻苯二酚、对苯二酚、酪氨酸、吲哚是结构非常相似的有机化合物,光谱重叠严重,很难用常规方法直接定量检测。本实验将二阶校正算法、神经网络非线性回归与三维荧光光谱法结合,探究了四组分同时分离检测方法,实验结果确认了该方案的可行性,通过比较也发现两种二阶校正方法无明显的差异。该方法在环境分析中具有巨大潜力。     

库车坳陷膏盐岩地层顶底界面的卡取方法

塔里木油田库车坳陷山前白垩系高压优质气藏是西气东输的源头,但钻遇该气藏之上的古近系库姆格列木群(E1-2km)巨厚的膏盐岩地层的地质和工程的复杂性严重阻碍了其勘探开发的进程。由于膏盐岩具有较大的蠕变特性、低渗透性、损伤恢复特性及可钻性等特有的物理性质,如何确保顺利钻穿膏盐岩层并下入技术套管后进入目的层是钻探成功的关键,其难度相当大。因此,录井及时准确卡准膏盐岩层顶底界面是确保降低钻井风险,达到钻井提速目的的关键。利用综合录井技术,通过地层地质分析研究,总结出膏盐岩层顶底界面的地层压力分布规律,利用所录取的钻时、扭矩、电导率及岩性的变化等资料及时进行分析研究后认为:卡取膏盐岩地层顶部时,采取微井深录井,依据钻时、扭矩、钻压、电导率及岩性的变化特征以及钻井液氯离子含量特征,确定顶界深度。卡取膏盐岩层底部界面深度时,宏观上了解该区域的膏盐层沉积模式,研究地震构造图;微观上重点关注底部白云岩及气测、工程异常参数,钻遇高钻时地层后,加强地质循环,落实岩性,以此来确定膏盐岩层底界深度,达到钻井地质目的。     

利用蓝藻厌氧发酵液制备苏云金芽孢杆菌杀虫剂

[目的]富营养化湖泊蓝藻暴发已成突出的环境问题,打捞蓝藻的处理和利用是目前的技术难题,探究蓝藻的农药化利用可行性。[方法]以新鲜蓝藻为基质自然厌氧发酵不同时间得到蓝藻沼液,并以4种培养基(LB、新鲜蓝藻、蓝藻发酵2个月沼液、蓝藻发酵6个月沼液)为原料,接种苏云金芽孢杆菌(B.thuringiensis GIM1.32),对比菌种在不同培养基中生长代谢特征、杀虫晶体蛋白产量,并以3龄小菜蛾为测试对象测定毒力效价。[结果]蓝藻自然厌氧发酵是一个产酸过程,自然状况下(20~25℃)直接打捞富集的蓝藻藻泥产气潜力为27.27 mL/g。随蓝藻自然厌氧发酵时间的增加,沼液中TS、VS、pH值、粗脂肪、蛋白质含量均呈现下降趋势,多糖含量呈现上升趋势,灰分变化不明显。当含固率3%、pH值为7、接种物种龄10 h、接种量2%、培养温度30℃时,不同阶段蓝藻沼液制备B.t.的晶体蛋白含量、LC50值、Tx均低于新鲜蓝藻培养基。[结论]新鲜蓝藻是B.t.GIM 1.32菌种的生长代谢良好的培养基,能够使其正常完成芽孢和伴孢晶体的合成,为蓝藻资源化利用提供了一条新的、高值处理利用途径,既将蓝藻变废为宝,又可有效降低苏云金芽孢杆菌生物农药生产成本。     

基于双坐标系的采煤机截割路径平整性控制方法

针对当前综采工作面采煤机截割路径不平整问题,提出一种基于双坐标系的采煤机截割路径控制方法。通过对影响采煤机截割路径平整性的主要因素进行分析,建立了双坐标系下的采煤机滚筒高度控制模型;为满足滚筒高度变化的连续性控制要求,设计了基于微分理论的摇臂倾角控制算法;以现场采样数据为输入,对采煤机截割路径控制方法进行仿真,结果显示:与未使用平整性控制方法之前相比,采煤机前、后滚筒截割路径上的最大高度差分别减小了93.3%和97.6%,标准偏差分别减小了95.6%和97.2%。因此,提出的方法能够有效改善采煤机截割路径的平整性,可对综采工作面自动化生产提供参考。     

基于磁探测技术的高压直流输电线路状态评估

为获得输电线路实时运行状态,提出了一种基于磁探测技术的高压输电线路状态评估方法,通过探测点安装的磁传感器探测到的磁场,反映输电线路此刻的状态。当高压输电线路发生形变、摆动等变化时,引起探测点磁场变化,通过磁场变化可以对线路状态进行评估。     

被测物场空间分布对电磁测量系统相位检测的影响分析

电磁层析成像技术在过程检测中因其低成本与非侵入性而具有广泛的潜在应用价值。研究显示,相位测量的精确度与成像质量具有密切联系。为了深入了解与相位测量相关的制约因素,进而优化测量系统,提高系统敏感性和测量精度,提高成像质量,利用有限元仿真软件(COMSOL Multiphysics)对电磁层析成像系统的空间分布相位测量影响进行仿真分析,包括改变物场内电性参数分布以及改变物体自身空间位置,且对仿真结果进行实验验证,对电磁层析成像测量系统工作状态下场的分布情况及状态给予估计,为图像重建的优化使用提供参考。     

基于AHP和熵权法的刮板输送机系统模糊综合评价

刮板输送机是煤矿开采的重要运输工具之一,也是运输系统中唯一一个需要和采煤机进行直接配合的设备,其系统性能的优劣影响着实际开采效率和企业的经济效益。本文首先以模糊评判作为核心,以AHP和熵权法结合作为辅助,建立了基于AHP和熵权法的模糊综合评价模型,然后分别从运输经济性能、可靠性能和协同工作性能三方面建立刮板输送机系统性能评价指标体系,最后利用该模型对其进行模糊综合评价。结果表示该刮板机系统性能良好,与生产使用中的反映情况基本一致,说明此评判方法较为准确,具有一定的实用性。     

东江下游潮区界、潮流界、咸水界变化对人类活动的响应

通过对比东江下游潮区界、潮流界、咸水界时空变化规律和特征,指出了影响"三界"变动的自然因子及人为因子。列举了修建水库、生活用水剧增及河床挖沙等对河道水文特性影响显著的人类活动,探讨了人类活动是如何通过作用于自然演变因子从而对径、潮动力的变化产生影响。根据以上多方面对比,得出了近年来影响潮区界、潮流界、咸水界变化的主导因素。