油水体系内水合物的生成:温度、压力和搅拌速率影响

水合物在管道内的生成对流动安全保障构成了极大威胁。为研究水合物在油水体系内的生成特性,本文以天然气、柴油、水为实验介质,在高压可视反应釜内开展了一系列不同温度、压力和搅拌速率的水合物生成实验。根据测试实验中温度、压力的变化趋势,首先分析了两种不同实验步骤下水合物的生成过程。然后,基于从反应釜可视窗处观察到的实验现象,研究了温度、压力和搅拌速率对水合物生成和分布位置、水合物生成形态及水合物形态演化过程的影响。实验中,可以观察到水合物的聚集、沉积和壁面膜生长现象。同时,实验还研究了温度、压力和搅拌转速对诱导时间、壁面水合物膜生长速率及气体消耗速率等水合物生成动力学参数的影响。本文研究成果可为油气管道水合物防治技术的发展提供理论支持。     

基于群体平衡理论的水合物聚集动力学模型

水合物颗粒间的聚集是导致油气输送管道堵塞的重要原因,建立聚集模型能更好地进行水合物聚集的防治。首先,假定管道中水合物颗粒粒径连续分布并忽略对流扩散的影响,建立了以群体平衡模型为基本框架的水合物聚集动力学模型。重点考虑水合物的聚集和破碎,该模型的核心主要包括聚集核和破碎核两部分。其中,聚集核包括水合物颗粒间的碰撞频率和碰撞后的聚集效率,破碎核包括水合物颗粒的破碎频率和破碎后子颗粒的粒径分布函数。接着,以前人研究为基础并结合水合物颗粒的自身特性,对模型聚集核和破碎核的计算方法进行了选取和改进。最后,采用计算流体力学方法对模型进行了求解并将求解结果与相关实验数据进行了对比分析。该模型可为管道流动安全保障提供技术支持。     

基于颗粒堆积理论的管壁水合物沉积层力学特性研究

管壁水合物沉积层的稳定性与管壁水合物沉积层的力学特性密切相关,研究管壁水合物沉积层的力学特性对深水流动安全保障具有重要意义。为研究管壁水合物沉积层的力学特性,假设沉积层内所有水合物均为大小相同的球形颗粒,且沉积层是由多层水合物颗粒相互堆积而成。根据水合物颗粒堆积方式的不同,将管壁水合物沉积层分为简单立方堆积型、六方堆积型、复六方堆积型、四面体堆积型、角锥堆积型和随意堆积型6类。不同类型的水合物沉积层对应有不同的空隙率和层间受力特性,以此为基础,分别计算分析了各类水合物沉积层的压缩波速、剪切波速、泊松比、弹性模量、抗拉强度,并依据摩尔--库仑强度准则给出了各类管壁水合物沉积层的抗剪强度。同时,计算分析了退火作用对管壁水合物沉积层抗拉强度和抗剪强度的影响。本文研究成果可为油气管道水合物防治技术的发展提供理论支持。     

基于FPGA的SOC验证平台的设计

由于SOC芯片越来越复杂,仿真验证越来越重要,逻辑错误是造成SOC芯片流片失败的首要原因.本文基于Altera EP2C50 FPGA,研究并设计SOC验证平台,以加速SOC芯片的逻辑仿真验证,减少SOC芯片设计失败的风险.     

一种快速图像匹配算法的设计与实现

文章在分析了多分辨率塔形结构算法(MPSA)和基于遗传算法的图像匹配方法的基础上,有机地结合了这两种方法的优点提出了一种新的快速匹配算法,并与传统的基于遗传算法的图像匹配方法做了比较,试验表明算法大幅度降低了匹配时间。目前,该算法已在全自动金丝球焊机的图像识别系统中得到实际应用。     

介电衬底上利用常压CVD直接生长石墨烯复合纳米银表面增强拉曼研究

目的 为了进一步完善Ag基表面增强拉曼(SERS)基底,提升其性能,设计了制备SERS基底的新型方法,采用2种方法制备分别得到转移石墨烯纳米银复合SERS基底(Transfer-G/Ag/SiO2基底)和纳米银石墨烯复合基底(Ag/G/SiO2基底),并对2种基底的增强效果从增强因子、热稳定性、重复性的角度进行比较。方法 使用常压化学气相沉积(APCVD)在二氧化硅和铜表面同时生长石墨烯,使用多元醇水热法制备纳米银,前者与纳米银复合得到Ag/G/SiO2基底,后者将生长出的石墨烯转移后与纳米银制备得到Transfer-G(Cu)/Ag/SiO2基底,以传统方法制备的Transfer-G/Ag/SiO2基底为对照,评价制备的Ag/G/SiO2基底的增强性能。结果 使用拉曼测试平台选用低功率532 nm激光测量10^‒6 mol/L罗丹明6G(R6G)探针分子的SERS拉曼光谱,比较2种基底的性能。计算得到2种基底基于10^‒6 mol/L R6G的增强因子,Transfer-G/Ag/SiO2基底的增强因子为9.93×10⁵,Ag/G/SiO2基底的增强因子为9.23×10⁵。测试Ag/G/SiO2的稳定性得到,在611、1 362、1 648 cm^‒1处特征峰的RSD值分别为9.80%、14.08%、18.18%,数值均低于20%,甚至在611 cm^‒1和1 362 cm^‒1处的RSD值分别低于10%和15%。结论 Ag/G/SiO2基底的SERS效果与传统方法制备的Transfer-G(Cu)/Ag/SiO2基底相比增强效果同样显著,表现在:两者增强因子基本相同,且都具有很好的热稳定性、均匀性和高度重复性。由于使用水热法提高了纳米银的制备效率,并且石墨烯生长避免转移过程,减少对石墨烯的物理损伤和化学药品的化学损伤,确保原位生长石墨烯的质量,进而提高Ag/G/SiO2基底的性能,为快速制备高性能SERS基底提供可行方法。     

基于弹载干扰机的部分采样转发切片式干扰方法

针对导弹末端突防中,间歇采样转发干扰方法只有小部分信号功率用于产生导前导后假目标的问题,提出了基于弹载干扰机的部分采样转发的切片式干扰方法。该方法相比传统的间歇采样转发干扰而言克服了只有小部分信号功率被用于产生导前导后假目标能够实现在真实目标周围产生假目标,提高干扰功率的利用率,同时从干扰方式上提出与弹载小型干扰机相结合,实现了基于弹载的欺骗式干扰。仿真实验表明,基于弹载小型干扰机平台上进行间歇采样转发干扰能够在导前与导后形成逼真假目标对对方形成欺骗性干扰。     

基于EPICS的机房动力环境监控系统的设计与实现

在云计算、大数据和人工智能等前沿技术的推动下,数据中心机房正面临着规模扩张与功能升级的双重挑战,以满足不断攀升的数据存储需求和日益复杂的业务处理需求。确保机房内部系统和设备的持续稳定运行,已成为亟待解决的关键问题,对于提升数据中心的运行效率和降低运营风险具有显著的研究意义和经济价值。本研究针对上述挑战,提出了一种基于EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)的创新监控系统框架。该框架利用SNMP(Simple Network Management Protocol)协议进行数据传输,采用CSS(Control Studio System)构建直观的人机交互界面,并选用Archiver Appliance作为历史数据库解决方案,同时引入CSS-BEAST以强化报警系统的功能。本框架不仅在稳定性和可靠性方面表现出色,而且具有良好的扩展性,能够适应不同类型和规模的机房环境,为数据中心的高效运营提供了坚实的技术支持。     

油气混输管道中天然气水合物的形成和堵塞过程研究

为研究油气混输管道中天然气水合物的形成和堵塞过程,采用自行设计的高压环道装置,以去离子水、柴油、天然气为管输介质,在含水率70%、液相初始流量2 000kg/h等条件下进行水合物堵塞实验。研究结果表明:实验时水合物在管道中各处同时生成,但初始生成量并不相同;在实验含水率70%的条件下,水合物主要在管道气相空间壁面和液相主体中生成;水合物的生成会导致管内流量降低,在未添加乳化剂的情况下,油水混合液会因流量的降低而产生分层,此时水合物颗粒集中分布在混合液下层,造成流体黏度和管段压降的急剧升高,进而引发管道堵塞。     

基于面向对象的全自动引线键合机软件设计

在设备软件研发过程中,利用面向对象的思想,将经过需求分析后功能初步明确的软件,进行模块化划分,并运用面向对象的抽象、封装、继承、多态四大特征进行设计。介绍了用面向对象的思想进行全自动引线键合机软件设计。