新型膜组件MBR启动运行Anammox工艺及膜污染控制

膜生物反应器（MBR）作为一种高效的厌氧氨氧化（Anaerobic ammonia oxidation,Anammox）反应器受到研究者的广泛关注。然而，膜污染问题制约了MBR在Anammox领域的工程应用。为了减缓膜污染的形成，设计了一种新型伞式膜组件，再在这种膜组件的基础上构建MBR用于启动运行Anammox工艺，通过形成特定的流场结构强化膜附近水流剪切力和水流速度，从而实现膜组件的自清洗，进而延长膜组件的使用周期。该反应器经55 d运行成功启动Anammox工艺，直到运行81 d才达到更换膜组件的条件（跨膜压力达到0.045 MPa）。结果表明，新型膜组件MBR不仅可以缩短Anammox工艺的启动周期，还可以有效缓解膜污染。扫描电镜结果表明，运行81 d的膜组件表面形成了明显的滤饼层，其主要污染物为具有花椰菜结构的厌氧氨氧化菌（AnAOB）及生长代谢产物。同时利用Ansys Fluent模拟工艺运行过程中伞式膜组件周围的流场结构，从流体动力学角度解释了伞式膜组件缓解膜污染的机理。研究表明，膜组件附近强化的水流剪切力和水流速度作用于展开的膜丝，显著减缓滤饼层的形成。     

大功率高频变压器三维温升计算及优化设计方法

三维温升计算是大功率高频变压器（HFT）建模中的难点问题，准确、快速的热模型对于HFT的优化设计和稳定运行有着重要意义。目前，普遍采用降维方式建立集总参数热网络模型，其计算精度易受结构参数影响，在宽参数范围寻优中难以实现准确的热点预测。该文基于有限差分方法（FDM）构建了HFT三维热模型，并对离散化误差及其控制方法进行分析。借助有限元仿真对三维热模型的参数适应性进行详细校验，包括结构尺寸、损耗密度及散热条件，校验结果表明，该模型在宽参数范围内的最大误差小于10%。以10 kHz、150 kW变压器为例进行优化设计，单次三维温升计算平均耗时2.8 ms，最优设计边界上的最高温升计算误差低于5.5%。根据优化设计结果加工150 kW变压器原型样机并进行额定功率测试，最高温升计算误差为3%。     

LNG储罐用高锰低温钢埋弧焊焊接材料及工艺研究

研制出适用于LNG储罐用高锰低温钢配套的埋弧焊丝和焊剂。采用C-Mn-Cr-Ni-Mo合金体系设计，形成的焊缝金属中Mn含量为22.5%～25.5%，焊缝金属抗拉强度和-196℃低温冲击等力学性能优良，与奥氏体高锰低温钢匹配性良好。通过分析道间温度和热输入对熔敷金属力学性能的影响，结果表明，在焊接奥氏体高锰低温钢时，须控制好道间温度和采用较小的热输入，确保焊缝金属具有优良的综合力学性能。     

基于ANSYS的选矸机械爪动力学分析

为解决选矸过程中选矸机械臂抓取准确度因变形量过大导致选矸效率较低的问题，设计了一种框架式选矸机械爪来替代选矸机械臂。利用SolidWorks对机械爪进行建模，将设计好的结构导入ADAMS中，通过施加驱动函数得到各零件的速度，将数据结果导入ANSYS中作为约束条件进行仿真。结果表明：在工作中变形最大部位为基体与齿轮杆联接处，最大应力为25.344 MPa。此时最大变形量为4.663×10^-5mm，与现有选矸机械臂相比机械爪末端最大变形减少了79.12%。提高了机械爪抓取物体过程中的精确度。     

网侧电压跌落下计及无功支撑效能的直流微电网多目标优化策略EI北大核心CSCD

当直流微网的并网点电压由于网侧故障等因素发生短时跌落时,并网换流站通常采取最低限度的无功输出策略,以尽量保留直流微网安全运行所需的有功调节裕度。然而,大量案例表明,上述策略过于偏重换流站有功调节裕度对直流微网自身安稳的影响,而忽视了主动无功支撑对交流电网安稳的积极意义。为了获得更为合理的换流站有功-无功分配方式及对应微网控制策略,首先,构建网侧电压跌落期间换流站有功安全裕度-无功支撑效能的量化评估模型。随后,通过分析系统层面的有功平衡与直流电压波动转换关系,以及元件层面的微网内部各元件短时工作限制,获得直流微网在有功调节和无功支撑过程中的动态约束条件。在此基础上,基于INSGA2-DS算法以统筹优化换流站的无功支撑效能与有功安全裕度。考虑到在线应用场景下INSGA2-DS算法的求解时间较长,难以适配电压跌落的时间尺度,提出了“准同步计算,实时匹配”的时序优化策略。针对分布式电源的波动性对准同步计算时效性的负面影响,同步设计一种帕累托曲线映射规则以修正前沿曲线偏差。最后,大量算例仿真验证了所提模型和策略能够获得的有效性。     

ABBR启动ANAMMOX工艺的性能及内部流场结构研究

厌氧氨氧化(ANAMMOX)作为一种新兴的污水生物脱氮技术，在目前的水处理行业受到了广泛的关注。反应器的选型对于该工艺的快速启动起着至关重要的作用，而通过Fluent流体仿真模拟软件考察不同反应器的内部流场结构，从流体动力学结合微生物生长状态初步分析反应器构型对ANAMMOX工艺的强化机理。本研究采用厌氧折流板反应器(ABR)及在其基础上改进的厌氧折流板生物膜反应器(ABBR)启动ANAMMOX工艺，对比研究两种反应器启动ANAMMOX工艺的性能。反应器控制条件在温度为25℃，HRT为24 h，进水氨氮和NO₂^--N质量浓度均为50 mg/L。ABR启动ANAMMOX工艺需要49 d,ABBR启动ANAMMOX工艺仅需35 d，启动成功时ABR和ABBR的总氮去除率分别为86.11%和89.79%。结果表明，ABBR相比于ABR表现出显著更好的ANAMMOX工艺启动性能。本研究再运用Fluent软件模拟两种反应器的内部流场结构。结果显示，相比于ABR,ABBR具有更加丰富的流线，且其内部流场具有更加明显的紊流效果。ABBR流场结构特性保证了更...     

机电一体化技术的应用与展望

阐述自动化与机电一体化技术的特点、应用、展望，包括智能工程、数控机床、机械工程中的个性化和智能化、高性能和节能化、信息化和网络化应用。     

一种多用途调光台灯的研究

目前市面上在售的台灯，并不具备较高的防尘防水性能，主要以室内使用为主，应用场景较为固定，使用功能也较为单一，本研究方案，通过提升台灯的IP防尘防水等级，当取消底座、灯罩后，可充当手电筒使用，当取消底座、灯罩，并配以地插组件后，即可让台灯在户外充当庭院灯、草坪灯使用，做到一灯多用，大大地拓展了该灯具的使用范围和场景，同时该灯具还具备三档调光功能，根据不同需要，可以调节到不同亮度档位使用。试验结果表明，通过合理的结构设计，该调光台灯防尘防水等级能够达到IP65级，满足户外使用的条件，产品质量稳定，成功率高，满足预期效果。     

基于无线传感器网络与无迹卡尔曼滤波的室内定位系统设计

基于接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator, RSSI)的测距方法和无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter, UKF)实现了一种无线传感器网络室内定位系统。系统主要由协调器节点、锚节点和盲节点组成，首先由盲节点发送RSSI信标信号至锚节点处，锚节点接收信标信号后做均值处理，并将自身位置信息一起打包回发给盲节点；然后盲节点将定位信息的相关数据通过协调器无线发送至上位机；最后在上位机中完成对盲节点的定位计算。为进一步提高定位精度，首先应用三边定位方法获得盲节点的初步定位结果，然后采用无迹卡尔曼滤波实现了二次精确定位。使用C#语言开发上位机软件，在20 m×20 m的定位范围内，对10个随机位置处的盲节点进行了定位测试，其中最大定位误差为1.52 m,最小误差为0.50 m,平均定位误差为1.04 m。结果表明所提出的定位算法性能良好，系统定位方案切实有效。     

通过美颜保护人脸隐私

社交网络上广泛传播的人脸图像易被未授权的自动识别系统推断出敏感信息，这为用户隐私带来了威胁。为保护用户隐私，一些方法通过在人脸上添加具有可迁移性的扰动来去除可识别信息。然而，它们生成的结果由于存在较为明显的扰动使得视觉感知效果较差，因此并不适合在社交网络上分享。为此，提出了一种基于美颜的对抗性人脸生成方案Adv-beauty。Adv-beauty利用人脸匹配器和美颜鉴别器来协同监督生成器的训练过程，促使生成器在原始人脸上产生类似美颜的扰动来混淆人脸匹配器，换句话说美颜带来的像素变化遮盖了扰动产生的不良视觉效果。此外，在身份损失上设置对抗性阈值，用来防止身份特征的过分偏离而导致的人脸区域扭曲。充分的实验表明，Adv-beauty不仅能够保持良好的视觉效果，而且能够防御多种未知人脸识别分类器和商业APIs。