铁硅化合物β-FeSi2带间光学跃迁的理论研究

采用基于第一性原理的赝势平面波方法系统地计算了β-FeSi2基态的几何结构、能带结构和光学性质.能带结构计算表明β-FeSi2属于一种准直接带隙半导体,禁带宽度为0.74eV;其能态密度主要由Fe的3d层电子和Si的3p层电子的能态密度决定;利用计算的能带结构和态密度分析了带间跃迁占主导地位的β-FeSi2材料的介电函数、反射谱、折射率以及消光系数等光学性质计算结果,复介电函数的计算结果表明β-FeSi2具有各向异性的性质;吸收系数最大峰值为2.67×105 cm-1.     

天然气中C+6组成分析不同定量方式对计算烃露点的影响

由天然气组成数据计算烃露点是获取烃露点的一种重要的检测方法,天然气组成分析已有相关方法标准,但对于C_6~+组成分析有不同的定量和数据处理方式。概述了计算烃露点的主要影响因素,重点分析了C_6~+延伸组成分析不同定量方式对计算烃露点结果的影响。采用气相色谱法分析了两个实际天然气样品,根据不同的定量方法和数据处理方式获得的C_6~+延伸组成数据预测了天然气的烃露点。结果表明,对于C_6~+延伸组成的分析,C_6～C_(16)按碳数归类,其中苯、甲苯、环己烷和甲基环己烷等组分单独定量时,由此获得完整天然气组成数据计算的烃露点和直接测定烃露点平均偏差在3℃以内,初步验证了计算法和直接测定法获得的烃露点结果的一致性。     

中国全要素天然气利用效率区域差异性

提高天然气利用效率是促进我国能源资源优化配置,构建清洁低碳、安全高效现代能源体系的重要途径之一。以往对天然气利用效率的研究忽略了要素替代、非径向以及环境约束等问题,致使测算结果存在着一定的偏差。为了从全要素框架的角度去测算天然气利用效率,基于2002—2016年中国各省、直辖市、自治区(以下简称省市区)的面板数据,采用Undesirable-Window-DEA模型,在考虑了能源消费异质性的基础上,测算了中国各区域全要素天然气利用效率。研究结果表明:(1)中国天然气利用效率在2002—2016年间呈现出持续改善的趋势;(2)中国东、中、西部3大区域的天然气利用效率存在着明显的差异,西部地区显著低于东、中部地区;(3) 2007年以后,中部地区天然气利用效率的改善速度远远超过东、西部地区,并且中部和东部的差异正在不断缩小;(4)中国各省市区天然气利用效率变动呈现出明显的两极分化趋势。在此基础上,提出了相关对策建议:(1)坚持绿色发展,优化产业结构,加快培育天然气产业链;(2)实施能源生产革命,构建清洁低碳、安全高效的能源供应体系;(3)优化能源消费结构,不断提高天然气消费比重。     

鄂尔多斯盆地西南部延长组7段致密油充注影响因素分析

通过岩心观察、试油资料分析、岩石薄片鉴定、CT三维成像与主控因子分析等技术手段,研究了鄂尔多斯盆地延长组7段(长7段)致密油的源—储组合特征,明确了致密油充注的主控因素。结果表明:鄂尔多斯盆地长7段发育源夹储、源—储互层与储夹源3种源—储岩性组合类型;不同源—储岩性组合内部发育薄层、中厚层与厚层3类烃源岩;构造裂缝、层理缝与微观孔喉网络为长7段主要的源—储通道。烃源岩厚度与源—储岩性组合是影响致密油充注的主要因素,源—储通道的影响相对较弱。厚层优质烃源岩是致密油充注的物理基础,剩余压力为致密油充注的主要动力,源—储岩性组合是致密油充注的空间场所。中厚层烃源岩与源夹储及源—储互层型岩性组合发育的区域为致密油有利的充注区。     

基于连续拟稳定法的页岩气体积压裂水平井产量计算

水平井体积压裂是开发页岩气藏的关键技术。体积压裂后,未改造区域的流动为受微纳米孔隙介质控制的非线性渗流,而改造区域的流动则是由微米级裂缝网络控制的达西渗流。综合考虑页岩气藏体积压裂后的多尺度流动、页岩气解吸附、扩散等特点,建立了耦合未改造区域和改造区域流动的稳态产量计算模型;在此基础上,首次运用连续拟稳定法,考虑压力波不稳定扩散,结合物质平衡方程建立了页岩储层体积压裂水平井非稳态产量计算方法,并对页岩气体积压裂水平井非稳态产量的影响因素进行了分析。结果表明：基于连续拟稳定法建立的产量预测模型具有求解过程简单、计算速度快,与数值模拟结果吻合程度高的特点;页岩气的解吸效应主要影响生产中后期的产量;随着体积压裂区半径、压裂区渗透率、扩散系数、朗格缪尔体积的增大,页岩气井产能增大,且增加幅度逐渐减小;朗格缪尔压力对产量的影响较小。该方法为页岩气体积压裂水平井非稳态产量的计算提供了理论依据。     

考虑流固耦合的双弯头压裂管汇的振动特性

高压压裂过程中,压裂车与交流管汇相连接的弯头极易因管汇的剧烈振动发生疲劳损坏,降低了弯头的使用寿命。为此,基于流固耦合理论,推导了高压弯管的运动方程,对弯头在波动流作用下的流体力学模型和固体运动模型引入摩擦耦合因素,并运用ANSYS Workbench软件进行仿真计算,分析了双弯头的连接角度、弯管的壁厚、曲率半径等参数对弯管固有频率的影响,通过现场实测数据对仿真计算结果进行了验证。结果表明:(1)双弯头连接角度对固有频率影响较大;(2)双弯头固有频率随着弯头内径的增大近似线性增大,随着弯头曲率半径的增大而减小。结论认为,(1)双弯管连接角度介于75°~105°更有利于减小管汇的振动强度,弯管的振动强度最大可减小约30%;(2)在流固耦合的作用下,双弯头弯管的固有频率随弯管内径的增长呈近似线性增长的关系,压裂现场压力为60 MPa左右时应选取内径为?101.4 mm(4 in)的压裂管线;(3)在压裂现场激振频率不高的情况下,弯管内径为70 mm时,弯管的曲率半径应该尽量控制在160 mm左右。     

光学相干层析成像技术

综述了光学相干层析成像(OCT)技术的基本原理及其发展状况,以及OCT成像的机理分析,并讨论了散斑现象对OCT成像的影响和减弱方法.     

Temperature‐Mediated Engineering of Graphdiyne Framework Enabling High‐Performance Potassium Storage

Graphdiyne (GDY), an emerging type of carbon allotropes, possesses fascinating electrical, chemical, and mechanical properties to readily spark energy applications in the realm of Li‐ion and Na‐ion batteries. Nevertheless, rational design of GDY architectures targeting advanced K‐ion storage has rarely been reported to date. Herein, the first example of synthesizing GDY frameworks in a scalable fashion to realize superb potassium storage for high‐performance K‐ion battery (KIB) anodes is showcased. To begin with, first principles calculations provide theoretical guidances for analyzing the intrinsic potassium storage capability of GDY. Meanwhile, the specific capacity is predicted to be as high as 620 mAh g^?1, which is considerably augmented as compared with graphite (278 mAh g^?1). Experimental tests then reveal that prepared GDY framework indeed harvests excellent electrochemical performance as a KIB anode, achieving high specific capacity (≈505 mAh g^?1 at 50 mA g^?1), outstanding rate performance (150 mAh g^?1 at 5000 mA g^?1) and favorable cycling stability (a high capacity retention of over 90% after 2000 cycles at 1000 mA g^?1). Furthermore, kinetic analysis reveals that capacitive effect mainly accounts for the K‐ion storage, with operando Raman spectroscopy/ex situ X‐ray photoelectron spectroscopy identifying good electrochemical reversibility of GDY.     

制冷型红外探测器的冷屏优化设计方法

制冷型红外探测器中的冷屏通常采用直角结构挡光环,而经过挡光环侧壁反射的杂散光可以直接到达焦平面,使探测器的成像质量大幅下降。通过对冷屏挡光环结构进行理论分析,提出了一种抑制杂散光的挡光环侧壁的优化结构。利用Lighttools软件对优化前后的冷屏进行了模拟分析,杂散光的总功率减少71.6%。通过实验验证,探测器的平均响应非均匀性减少27.1%,成像效果有明显改善。结果表明,这种挡光环侧壁的优化结构对于抑制杂散光是十分有效的。     

The energy-efficient implementation of an adaptive-filtering-based QRS complex detection method for wearable devices

Electrocardiogram (ECG) can be used as a valid way for diagnosing heart disease. To fulfill ECG processing in wearable devices by reducing computation complexity and hardware cost, two kinds of adaptive filters are designed to perform QRS complex detection and motion artifacts removal, respectively. The proposed design achieves a sensitivity of 99.49% and a positive predictivity of 99.72%, tested under the MIT-BIH ECG database. The proposed design is synthesized under the SMIC 65-nm CMOS technology and verified by post-synthesis simulation. Experimental results show that the power consumption and area cost of this design are of 160 μW and 1.09×10⁵ μm², respectively.