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烟气温度对生物质燃烧颗粒物生成特性的影响研究

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煤炭科学技术 2024年

作者：梁兴曲思建底一崔名双王圣烨牛芳煤炭科学研究总院北京天地融创科技股份有限公司煤炭科学技术研究院有限公司陕西庆华汽车安全系统有限公司

在全球减碳的大背景下，需要逐渐摆脱对化石燃料的依赖，将生物质用于燃煤锅炉中可降低二氧化碳的排放，但生物质中碱金属和碱土金属含量高，燃烧会产生大量的细颗粒物，造成结渣沾污、高温腐蚀和细颗粒物排放等问题。为了探究炉膛内烟... 详细信息

在全球减碳的大背景下，需要逐渐摆脱对化石燃料的依赖，将生物质用于燃煤锅炉中可降低二氧化碳的排放，但生物质中碱金属和碱土金属含量高，燃烧会产生大量的细颗粒物，造成结渣沾污、高温腐蚀和细颗粒物排放等问题。为了探究炉膛内烟气温度对生物质飞灰生成产生的影响，搭建了一套平焰燃烧实验系统，通过调节燃料和氧化剂的比例，改变平焰燃烧器上方的温度，开展不同烟气温度下生物质燃烧颗粒物生成特性的实验研究，利用荷电低压撞击器（ELPI）、比色法测温系统、扫描电镜等设备测量了颗粒物形貌、粒径分布、元素含量和表面温度。发现烟气温度为1800K时，生物质颗粒的表面温度在65ms达到最大值，小于1500K和1200K下的80ms和90ms，燃烧时Cl、K元素的释放量增大，PM1中Cl、K的占比上升3%-5%；同时高温还会导致PM1-10的烧结程度增强，熔融的飞灰颗粒趋向于表面光滑的球形。随着烟气温度下降至1200K，PM1-10中多孔结构的飞灰增多，球形颗粒表面出现大量气孔；同时烟气温度下降会导致气相中无机蒸汽冷凝加剧，PM1的生成量增加至4.27mg/m3。研究结果表明烟气温度影响生物质飞灰的生成过程，为了实现生物质资源的高效清洁利用需要优化燃烧条件，提高生物质的燃烧效率，减少对环境的污染。

关键词：生物质燃烧平焰燃烧器烟气温度颗粒物生成粒径分布

板翅式换热器传递函数动态模型及参数确定方法

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北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 154-162页

作者：梁兴壮黄志远艾凤明袁振伟汪箭中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所沈阳110035

飞机综合环控/热管理系统迫切需要建立快捷高效的换热器动态仿真模型,以满足先进控制系统设计需求。基于此,针对板翅式换热器动态模型,提出一种包含2个延迟环节和4个一阶惯性环节的传递函数矩阵形式,并从换热器机理模型出发,利用拉普拉... 详细信息

飞机综合环控/热管理系统迫切需要建立快捷高效的换热器动态仿真模型,以满足先进控制系统设计需求。基于此,针对板翅式换热器动态模型,提出一种包含2个延迟环节和4个一阶惯性环节的传递函数矩阵形式,并从换热器机理模型出发,利用拉普拉斯变换推导模型中4个时间常数的计算公式,提出基于换热器效率的传热热阻计算关系式的辨识方法,解决了主要模型参数设置难题。以板翅式换热器为研究对象,在Simulink仿真平台搭建其传递函数动态模型,并与AMESim仿真平台搭建的机理模型进行对比分析,结果显示:2种模型所得空气和冷却水出口温度分别随入口温度和质量流量阶跃变化的动态响应曲线吻合很好,其中,4种工况空气和冷却水出口温度最大稳态偏差分别为0.034℃和0.029℃,当冷却水入口质量流量阶跃变化时,空气出口温度动态响应相对偏差最大,为9.27%,当空气入口质量流量阶跃变化时,冷却水出口温度动态响应相对偏差最大,为7.03%。

关键词：换热器动态模型传递函数矩阵时间常数传热热阻

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煤粉掺氨燃烧颗粒物生成特性研究

煤炭科学技术 2024年

作者：梁兴曲思建底一崔名双王圣烨牛芳北京天地融创科技股份有限公司煤炭科学技术研究院有限公司陕西庆华汽车安全系统有限公司

煤粉掺氨燃烧作为一种新型的低碳燃烧策略，逐渐受到广泛关注，但掺氨改变了煤粉的燃烧过程，燃煤颗粒物的生成特性也发生变化。论文基于平焰燃烧器，开展掺氨比和燃烧温度对颗粒物生成特性影响的实验研究，通过ELPI（Electrical Low Pr... 详细信息

煤粉掺氨燃烧作为一种新型的低碳燃烧策略，逐渐受到广泛关注，但掺氨改变了煤粉的燃烧过程，燃煤颗粒物的生成特性也发生变化。论文基于平焰燃烧器，开展掺氨比和燃烧温度对颗粒物生成特性影响的实验研究，通过ELPI（Electrical Low Pressure Impactor）分级采集了燃烧器上方230mm处的颗粒物，采用SEM-EDS（Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometer）等检测手段分析了颗粒物的质量粒径分布、微观形貌及元素分布，发现PM10呈双模态分布，不同模态的颗粒物因为生成机理的不同呈现显著差别，细模态颗粒物粒径范围为0.03-0.3μm，颗粒浓度在0.01-0.2mg/m3之间，粗模态颗粒物的粒径范围为0.3-10μm，颗粒浓度在0.2-18 mg/m3之间；细模态颗粒物主要由烟气中无机物冷凝形成的絮状物组成，而粗模态颗粒物主要由氨煤掺烧后煤颗粒发生焦炭破碎形成，其形状为球形及类球型颗粒物；细模态颗粒物中富含Ca和Na，且Ca含量大于Na，而粗模态颗粒物主要由Si和Al组成，且Si含量大于Al；降低燃烧温度和增加掺氨比均使颗粒物浓度降低，原因是当燃烧温度降低，煤粉颗粒在燃烧过程中的升温速率放缓，挥发分释放速率变慢，煤粉颗粒不完全燃烧，煤颗粒的热应力和内部压力降低，而随着掺氨比增加，氨燃烧产生的水蒸气与高温焦炭颗粒发生水煤气反应，使得焦炭颗粒表面温度的变化速率降低，二者均降低了焦炭破碎的概率，最终使PM10的生成量降低。

关键词：氨煤混燃粒径分布元素分布微观形貌焦炭破碎

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基于自监督对抗学习的多尺度知识蒸馏方法

控制与决策 2024年

作者：张建梁兴柱张康林玉娥夏晨星安徽理工大学计算机科学与工程学院西安电子科技大学微电子学院

针对离线知识蒸馏中因教师与学生之间规模差距过大，知识难以有效传递、导致学生性能不佳的问题，提出了一种基于自监督对抗学习的多尺度知识蒸馏方法 (SAMKD)。利用自监督和对抗学习来进一步开发中间多尺度特征与网络末端输出特征logit... 详细信息

针对离线知识蒸馏中因教师与学生之间规模差距过大，知识难以有效传递、导致学生性能不佳的问题，提出了一种基于自监督对抗学习的多尺度知识蒸馏方法 (SAMKD)。利用自监督和对抗学习来进一步开发中间多尺度特征与网络末端输出特征logits的潜力。首先，引入多角度几何变换图像监督网络学习；其次，设计多分支辅助网络来提取主干网络的多尺度特征，进而获得更多监督信息；最后，利用对抗学习的二元博弈思想进行多阶段对抗训练，通过该对抗训练能够将多层次的知识通过蒸馏方法充分传递。在三个具有挑战性的公开数据集CIFAR-10、CIFAR-100和Tiny-ImageNet上进行广泛评估，实验结果表明所提方法与其他先进知识蒸馏方法的比较中展现了强大的竞争力。

关键词：知识蒸馏自监督学习对抗学习多尺度特征

碳酸钙在受限空间内成核生长过程的分子动力学模拟

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硅酸盐学报 2024年第2期52卷 579-591页

作者：王攀路兴海王慕涵张悦许洪建侯东帅青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033 青岛第一市政工程有限公司山东青岛266033

碳酸钙的形成会一定程度上改变混凝土的内部结构,进而影响混凝土的宏观性能,然而碳酸钙在混凝土内部成核生长机理尚未明确。为了探究碳酸钙在混凝土内部的形成过程和成核机制,本工作采用分子动力学模拟方法,研究了碳酸钙在不同受限空间... 详细信息

碳酸钙的形成会一定程度上改变混凝土的内部结构,进而影响混凝土的宏观性能,然而碳酸钙在混凝土内部成核生长机理尚未明确。为了探究碳酸钙在混凝土内部的形成过程和成核机制,本工作采用分子动力学模拟方法,研究了碳酸钙在不同受限空间中的形成过程和成核机理。结果表明:碳酸钙的成核生长主要依靠离子之间结合形成离子键;不同基体对碳酸钙团簇的吸附效果不同,这是因为碳酸钙与基体界面主要是钙氧离子键相连接,而水化硅酸钙基体界面处具有更多游离钙离子和羟基,能够为碳酸钙的形成提供更多的成核位点;同时,不同的受限空间孔径的大小对碳酸钙的形成速度也有较大影响。通过分析碳酸钙成核过程发现,碳酸钙团簇的形成不遵循经典成核理论,而是与预成核机制相符。本研究有助于进一步理解碳酸钙在混凝土中的形成过程,为混凝土中碳酸钙成核过程提供理论指导。

关键词：碳酸钙成核生长混凝土受限空间分子动力学模拟

井中永置式套管外三分量光纤MEMS地震检波器研究

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石油物探 2024年第1期63卷 149-160页

作者：梁兴李东明刘帅张永强中国石油天然气股份有限公司浙江油田分公司浙江杭州311100 中国船舶集团有限公司第七一五研究所浙江杭州310023

针对非常规油气井套管外永置式微振动监测,研制了一种基于光纤法布里帕罗(F-P)干涉原理和微机电(MEMS)技术的三分量光纤MEMS地震检波器,将微地震信号转化为F-P腔长的变化,通过超快光谱探测技术和动态白光干涉解调技术实现高速解调。设... 详细信息

针对非常规油气井套管外永置式微振动监测,研制了一种基于光纤法布里帕罗(F-P)干涉原理和微机电(MEMS)技术的三分量光纤MEMS地震检波器,将微地震信号转化为F-P腔长的变化,通过超快光谱探测技术和动态白光干涉解调技术实现高速解调。设计并理论仿真了μm/g量级的高灵敏度MEMS加速度芯片,突破大深度双面套刻工艺完成芯片样品制造。采用高集成度小型化结构设计、无胶封装工艺设计和陶瓷微加工工艺实现25 mm微型外径,满足套管外永置式安装要求,提高了高温检测精度。在实验室完成了检波器与标准电学加速度计的性能对比测试,结果表明:检波器可耐受175 MPa高压和180℃高温,灵敏度分别为1.2382,1.2590,1.0862μm/g,工作频带为0~350 Hz,量程为±5 g,线性度误差<0.01%,抗横向串扰能力<5%。研制的检波器耐高温高压、尺寸小巧、灵敏度高、线性度良好,在非常规油气井储层压裂改造和采油气生产过程中,永置式套管外的三分量光纤MEMS地震检波器可以发挥重要的监测作用。

关键词：光纤F-P传感永置式套管外三分量地震检波器 MEMS芯片耐高温高压

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西湖凹陷木广迎地区断陷层地质结构与油气勘探意义

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地质科学 2024年第3期59卷 831-840页

作者：周兴海曹倩单帅强梁世友王斌王苗周兴海曹倩张晨雨陈拥锋中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126 中国石化上海海洋油气分公司上海200120

西湖凹陷是东海陆架盆地内规模最大的富油气凹陷,保俶斜坡带是凹陷内油气勘探的主要地区。近期勘探实践表明,斜坡带深层构造—岩性领域具有良好的勘探前景。开展斜坡带北部木广迎地区深部断陷层地质结构与油气勘探潜力分析,对于明确西... 详细信息

西湖凹陷是东海陆架盆地内规模最大的富油气凹陷,保俶斜坡带是凹陷内油气勘探的主要地区。近期勘探实践表明,斜坡带深层构造—岩性领域具有良好的勘探前景。开展斜坡带北部木广迎地区深部断陷层地质结构与油气勘探潜力分析,对于明确西湖凹陷构造—岩性领域下步有利突破方向具有重要意义。本文综合利用高精度三维地震和钻井资料,开展木广迎地区精细的构造和层位解释。根据解释结果进行埋藏史—热演化史模拟,并系统分析区内油气地质条件。研究表明,木广迎构造带整体表现为东倾斜坡,北部发育古新统厚度中心;区内发育走向为NE、NNE和NW向的3组断裂,多数断裂的主活动时期为古新世—始新世,活动强度逐渐减弱;木广迎地区现今古新统残留厚度为200~1500 m,暗色泥岩厚度为100~700 m,最厚可达700 m以上,其主体于宝石组沉积时期进入成熟阶段;宝石组内发育大套厚层砂岩,且物性较好,可作为有利储层。研究认为,木广迎地区发育良好的生—储—盖组合和有效的源—储配置,是西湖凹陷斜坡带构造—岩性领域勘探的有利方向。

关键词：保俶斜坡木广迎地区断陷层地质结构勘探意义东海陆架盆地

基于强化学习算法的两阶段无人船协同调度方法

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系统工程理论与实践 2024年

作者：郭兴海李紫萌计明军贾福生胡玉真中国青岛港务集团哈尔滨工程大学经济管理学院大连海事大学交通运输工程学院哈尔滨工程大学国家大学科技园

疫情过后可能会迎来新的经济增长，集装箱货运量会显著增加，现有的码头陆地侧设施对集装箱处理能力会越发不足。因此，为提高集装箱在码头间的转运效率，本文提出了两阶段调度方法，来驱动无人船在码头水域侧运输集装箱。在第一阶段中... 详细信息

疫情过后可能会迎来新的经济增长，集装箱货运量会显著增加，现有的码头陆地侧设施对集装箱处理能力会越发不足。因此，为提高集装箱在码头间的转运效率，本文提出了两阶段调度方法，来驱动无人船在码头水域侧运输集装箱。在第一阶段中，考虑到无人船再充电模式、时间窗、协调泊位等限制，建立以作业延误最小为目标的任务规划模型，减少无人船延误所带来的惩罚；再构建以执行成本最小为目标的任务规划模型，获得无路径冲突的运输方案。第二阶段中，提出了无人船路径跟踪控制方法。考虑到舵角饱和的约束限制，设计了模型预测控制器来平稳地实现无人船路径控制。最后，提出了MARL算法，该算法可结合历史训练数据快速获得求解问题最优解。仿真结果表明：提出的调度方法能够获得低成本的无人船运输方案，并且提出的算法对大规模问题仍具有较好求解表现。

关键词：无人船两阶段调度方法强化学习

R软件bnma程序包在贝叶斯网状Meta分析中的应用

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中国循证医学杂志 2024年第6期24卷 722-729页

作者：梁兴禹陈曦张贵霖李雪梅张虹成都中医药大学针灸推拿学院成都610075

bnma程序包是一款基于R语言开发的贝叶斯网状Meta分析程序包,通过调用JAGS软件完成网状Meta分析,得到相关结果并绘制可视化图形。此外,该程序包支持不同的数据结构和类型,具有使用灵活、操作简便、结果丰富准确等优点。本文借助不同疗... 详细信息

bnma程序包是一款基于R语言开发的贝叶斯网状Meta分析程序包,通过调用JAGS软件完成网状Meta分析,得到相关结果并绘制可视化图形。此外,该程序包支持不同的数据结构和类型,具有使用灵活、操作简便、结果丰富准确等优点。本文借助不同疗法治疗雄激素性脱发的网状Meta分析实例,简要介绍bnma程序包进行网状Meta分析的操作流程。

关键词： R软件 bnma程序包网状Meta分析贝叶斯统计