非饱和黄土受压过程中交流电阻率特性试验研究

 通过压缩试验,对不同应力、应变、孔隙率、饱和度、电流频率等条件下的黄土电阻率特性进行研究。基于非饱和黄土的等效电路,综合考虑饱和度附加的孔隙微观分布的不均匀性、电流在土中流通的曲折性、电流频率等影响因素,推导其电阻率模型。结果表明：不同电流频率下,电阻率均随应力和应变的增加先急速减小,当应力增大到200 kPa,同时应变增加到0.084后,电阻率逐渐稳定;电阻率均随着孔隙率的减小先急速降低,当孔隙率减小到0.41后,电阻率逐渐趋于稳定;电阻率均随着饱和度的增加先急速降低,当饱和度增加到52.7%时,电阻率逐渐趋于稳定;电阻率的变化规律与土体结构的变化密切相关,可以分为4个阶段;不同应力条件下,电阻率均随着电流频率的增加先快速降低,当电流频率增加到50 kHz时,电阻率逐渐趋于平稳;在采用交流电阻率法对非饱和黄土进行测试和评价时,为了降低电流频率对电阻率值影响而导致的误差,建议将电流频率控制在50 kHz～1 MHz范围内。     

抗坏血酸对Fe2+/H2O2体系氧化NO的促进作用

采用实验方法研究了低成本环境友好型添加剂抗坏血酸(AA)对Fe²⁺/H₂O₂体系氧化NO气体及其对体系内H₂O₂分解的影响,分析了AA对体系氧化NO能力及H₂O₂分解的影响机制。研究结果表明:AA通过加速Fe³⁺向Fe²⁺的转化而促进Fe²⁺/H₂O₂体系对NO的氧化。[AA]₀:[Fe²⁺]₀对体系氧化NO的能力及H₂O₂的分解具有重要影响。综合考虑NO氧化脱除量及H₂O₂消耗量,合理的[AA]₀:[Fe²⁺]₀为1/3~1/2。AA的分次添加方式可大幅度提升体系氧化NO气体的能力。研究结果可望为发展基于H₂O₂为氧化剂的烟气NO绿色氧化技术提供理论基础。     

基于模糊高斯学习策略的粒子群进化融合算法

针对粒子群优化（PSO）算法存在的开发能力不足,导致算法精度不高、收敛速度慢以及微分进化算法具有的探索能力偏弱,易陷入局部极值的问题,提出一种基于模糊高斯学习策略的粒子群-进化融合算法。在标准粒子群算法的基础上,选取精英粒子种群,运用变异、交叉、选择进化算子,构建精英粒子群-进化融合优化机制,提高粒子种群多样性与收敛性;引入符合人类思维特性的模糊高斯学习策略,提高粒子寻优能力,形成基于模糊高斯学习策略的精英粒子群和微分进化融合算法。对9个标准测试函数进行了计算测试和对比分析,结果表明函数Schwefel.1.2、Sphere、Ackley、Griewank与Quadric Noise计算平均值分别为1.5E-39、8.5E-82、9.2E-13、5.2E-17、1.2E-18,接近算法最小值;Rosenbrock、Rastrigin、Schwefel及Salomon函数收敛平均值较四种对比粒子群优化算法计算结果提高了1~3个数量级;同时,收敛性显示算法收敛速度较对比算法提高了5%~30%。算法在提高计算收敛速度和精度上效果明显,具有较强的逃离局部极值的能力和全局搜索能力。     

氮含量对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织与磨粒磨损行为的影响

采用真空烧结方法制备了4种氮含量的Ti(C,N)基金属陶瓷,测试了试样的抗弯强度、硬度、断裂韧性等力学性能,用扫描电镜、能谱仪等研究了N含量对其显微组织及磨粒磨损行为的影响。结果表明:在一定范围内随N含量的增加,硬质相芯部逐渐细化且分布均匀,环形相厚度变薄、体积分数减小;磨粒磨损形貌中犁沟所占的比例减少,微观脆性断裂形成的凹坑增加,耐磨粒磨损性能逐渐提高。随N含量增加,Ti(C,N)基金属陶瓷的抗弯强度呈现出先增加后减小的趋势,断裂韧度逐渐递减,硬度变化不大。当N含量为3.6%时(文中含量均为质量分数),Ti(C,N)基金属陶瓷综合力学性能最佳,其抗弯强度为1 873 MPa,硬度为89.9 HRA,断裂韧度为20.7 MPa.m1/2。     

基于元动作单元的机械产品任务可靠性分析

在对任务可靠性进行解读的基础上,提出一种基于元动作单元的产品任务可靠性分析方法。首先将产品功能分解到运动单元层(运动层)和元动作单元层(元动作层),并通过分析层次间的关系,定义各种关系的表达符号及含义,建立产品功能分解关系模型;然后寻找待评估元动作单元的相似单元,并建立待评估元动作单元及其相似单元相似性多评价点体系,利用模糊理论和熵权法分别从主、客观角度对各评价点的相似性权重进行计算;以相似单元可靠性数据为基础,应用vague集理论对待评估元动作单元各评价点的可靠度隶属性进行评价,并综合相似性和隶属性分析结果对待评估元动作单元进行可靠性分析;最后通过建立产品运动层和功能层的可靠性模型,在元动作单元可靠性基础上对运动可靠性和功能可靠性进行分析,从而得到产品的任务可靠性指标。以某换料机设备的任务可靠性分析为例验证了方法的可行性和有效性。     

考虑风电场出力相关性的发输电系统风险规划

风电集群出力的不确定性和相关性给电力系统规划带来了严峻挑战,为此基于D藤Pair Copula函数理论,先建立考虑风电出力相关性的多维风电场出力模型;然后综合考虑系统的可靠性和经济性,以投资成本、燃料费用、系统切负荷费用及环境成本之和最小为目标函数,建立考虑风电场出力相关性的发输电系统风险规划模型;最后从停电损失和控制代价指标两个维度,对规划方案进行评估。将所建模型和方法应用于改进的IEEE-RTS24节点系统中,结果表明所建模型能有效评估系统风险水平,提高规划方案的鲁棒性。     

典型开采条件下煤与瓦斯共采实践与思考

针对我国煤层瓦斯高应力、高瓦斯压力、高瓦斯含量及低渗透性赋存特点,从煤层瓦斯抽采基础理论、技术方法及环境与安全效益等方面,系统分析总结了我国煤与瓦斯共采理论与技术进展,介绍了松软低透煤层群、高瓦斯原生结构煤层、山区松软低渗突出煤3种典型开采条件下煤与瓦斯共采技术体系与应用实践,进一步指出了我国煤与瓦斯共采面临的问题与挑战,认为我国应坚持煤与瓦斯共采的科学开采方法,从基础理论研究、关键技术及装备研发及示范工程建设方面提高煤与瓦斯精准共采技术整体水平,实现不同开采条件下煤层瓦斯资源的有效开发利用。     

山东三山岛金矿西山矿区南翼通风系统回风机站优化

结合三山岛金矿西山矿区南翼通风需求,综合分析了矿井需风量计算的影响因素,经过类比分析,确定了通风排热降温的需风量。在此基础上,采用三维通风网络模拟解算技术、风机机站及风机优选技术、风机变频调速技术对矿区通风系统的主扇机站进行了优化。结果表明:南风井-330 m主扇及配电硐室改造完毕后,南翼通风系统总回风量达到了217.68 m~3/s,相对于原回风量120 m~3/s提高了97.68 m~3/s,西山矿区南翼通风系统得到了极大优化,主斜坡道及深部作业环境得到了明显改善,生产作业效率提高了5%。     

加氢站高压储氢瓶分级方法

应用真实气体状态方程,拟合了常用温度压力范围内的氢气压缩因子,建立了加氢站高压氢气多级加注的计算方法。以取气率作为指标,研究比较了二级加注和三级加注方式,讨论了等质量加注和变质量加注两种模式及储气压力和储气容积对取气率的影响。通过计算,发现三级变质量加注是最佳模式,可获得较高的取气率。研究表明:三级加注加氢站储氢瓶组的通用最佳容积比是4:3:2和2:2:1,研究结果对加氢站的设计和操作具有重要参考价值。     

Sr微合金化对过共晶铝硅合金铸态组织及断口形貌的影响

采用金相显微镜、扫描电镜等检测手段对于不同含量Sr微合金化后的Al-17Si过共晶铝硅合金的显微组织、断口形貌进行了研究。结果表明,锶含量在0.6wt%时,合金组织最为理想,较大针状的共晶硅变为短杆状或颗粒状,使显微组织明显细化。锶对初晶硅的细化效果不明显,在Al-17Si合金显微组织中以针状相分布。从断口形貌上看,锶含量在0.3%和0.6%时,试样断口呈现准解理断裂。