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叶片安放角对微型轴流式水轮机性能的影响

排灌机械工程学报 2024年第4期42卷 350-357页

作者：杨孙圣赵尔策孔祥序江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 中工工程机械成套有限公司北京100070

为探究叶片安放角对微型轴流式水轮机水力性能的影响,以一比转数为548的微型轴流式水轮机为研究对象,在不改变其他几何参数的前提下,仅偏置转轮叶片各翼型剖面,得到7个不同叶片安放角的转轮;在试验验证的基础上,通过全流场数值计算,分... 详细信息

为探究叶片安放角对微型轴流式水轮机水力性能的影响,以一比转数为548的微型轴流式水轮机为研究对象,在不改变其他几何参数的前提下,仅偏置转轮叶片各翼型剖面,得到7个不同叶片安放角的转轮;在试验验证的基础上,通过全流场数值计算,分析了改变叶片安放角对微型轴流式水轮机水力性能的影响.结果表明:随着叶片安放角的减小,在相同流量下水轮机的水头与出力均增大,高效率区域向小流量区域偏移,水轮机可高效运转的范围有一定程度的增大;随着叶片安放角的增大,水轮机的水头与出力减小,高效率区域向大流量区域偏移.适当减小叶片安放角的水轮机能在较大水头(流量)变化范围内维持较好的性能.其中,安放角为-4°的水轮机最高效率达到82.13%,高效率区的范围最大.该研究可为微型轴流式水轮机转轮的设计提供一定参考.

关键词：微型轴流式水轮机叶片安放角数值计算水力性能高效率区

福建行洛坑高产热花岗岩U、Th来源与富集成因

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地球科学 2024年

作者：胡鐇分刘昊王永刘向冲中国地质科学院地质力学研究所自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室中国地质科学院地质力学研究所动力成岩成矿实验室

钨矿与高分异花岗岩有密切的成因联系。全球大型/超大型钨锡矿床相关花岗岩的放射性产热率大多为5-10 μWm-3，属于高产热花岗岩；其放射性产热率主要来源于U，一般达到70%，其次是Th（20%）与K（<10%），然而目前并不清楚含钨花岗岩放... 详细信息

钨矿与高分异花岗岩有密切的成因联系。全球大型/超大型钨锡矿床相关花岗岩的放射性产热率大多为5-10 μWm-3，属于高产热花岗岩；其放射性产热率主要来源于U，一般达到70%，其次是Th（20%）与K（<10%），然而目前并不清楚含钨花岗岩放射性产热元素分布规律及其富集原因。本文选择福建行洛坑超大型钨矿床开展典型实例研究，通过对行洛坑花岗岩单矿物（黑云母、斜长石、锆石、独居石、磷灰石等）的成分分析，结合已发表的全岩主、微量数据，利用质量守恒原理分别约束U、Th、K的主要赋存矿物。行洛坑两期花岗岩（G1与G2）的锆石U-Pb年龄分别为：151.5±0.6Ma和150.0±0.6Ma，根据单矿物计算的G1与G2总产热率分别为1.78 μWm-3、2.28 μWm-3。其中，K主要赋存于钾长石和黑云母等矿物，这两种矿物的K对全岩的热贡献率不到10%（全岩计算平均值为9%）；Th主要来自于独居石，独居石中Th热贡献率最高达到了46%（全岩计算平均值为28%）；U主要来自锆石、独居石以及少量磷灰石，热贡献率均低于15%（全岩计算平均值为63%）。G1与G2单矿物计算的产热率只达到全岩平均产热率(分别为3.74 μWm-3和6.10 μWm-3)的48%和37%，这种显著差异可能是由于行洛坑花岗岩中大量U存在于少量高U锆石。行洛坑花岗岩的U主要赋存于锆石（尤其是高U锆石），Th主要赋存于独居石，K主要赋存于钾长石和黑云母等主要硅酸盐矿物；行洛坑花岗岩中U、Th的富集可能由源区和结晶分异作用共同控制的；行洛坑花岗岩放射性热（尤其是晚期岩体）可能延长了行洛坑热液对流时限并促进白钨矿的形成。

关键词：高产热花岗岩锆石独居石钨矿床行洛坑

风力发电控制系统的实时非线性经济模型预测控制

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系统仿真学报 2024年

作者：王文文刘向杰孔小兵华北电力大学控制与计算机工程学院

随着风力发电技术的飞速发展，对风电系统运行的经济效益和实时性的重视日益增加。为应对这一挑战，对于控制系统的设计至关重要。针对风力发电控制系统，提出了一种非线性经济模型预测控制策略，在最大化发电功率的同时减少了塔架和齿... 详细信息

随着风力发电技术的飞速发展，对风电系统运行的经济效益和实时性的重视日益增加。为应对这一挑战，对于控制系统的设计至关重要。针对风力发电控制系统，提出了一种非线性经济模型预测控制策略，在最大化发电功率的同时减少了塔架和齿轮箱等关键结构的疲劳负荷，并设计了一个滚动时域估计器为优化提供有意义的初始化。优化问题求解方面，利用相邻采样时刻间非线性规划程序的相似性，实现了算法的实时迭代求解。最后，以5MW风电机组作为研究对象，在ACADOS框架下实时迭代求解最优控制问题，仿真结果验证了：所提控制策略能够有效提高系统运行经济效益并且能够实现实时控制。

关键词：风力发电控制系统非线性经济模型预测控制滚动时域估计疲劳负荷实时迭代

中华民族现代文明进程中“传统”与“现代”融合历程分析

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云南民族大学学报（哲学社会科学版） 2024年第3期41卷 12-21页

作者：李京桦刘向辉海南师范大学马克思主义学院海南海口571158

在中华文明与西方文明接触中,现代与传统的融合是改良派、革命派一直奋力追求的目标。中国共产党以中华优秀传统文化与马克思主义的结合为中华文明恢复了与西方对等的自信心,并在国家建设中不断推进中华文明与现代化的融合。通过对中华... 详细信息

在中华文明与西方文明接触中,现代与传统的融合是改良派、革命派一直奋力追求的目标。中国共产党以中华优秀传统文化与马克思主义的结合为中华文明恢复了与西方对等的自信心,并在国家建设中不断推进中华文明与现代化的融合。通过对中华民族现代文明进程的历史分析,我们一方面可以看到近现代转型时期中国与世界的互动历程,以及各群体为寻求东西文明平行存在而付出的努力;一方面可以看到从鸦片战争到五四运动,由于中国知识分子缺乏对现代化的全面认识,现代化转型经历的波折,进而在现当代牢牢把握“第二个结合”为中华民族现代文明建设提供的更广阔方法论、世界观和方向,在思维上认知到传统与现代各自代表着一个复杂思想的选择机会。

关键词：中华文明现代进程传统融合

风电介入下的多区域互联电力系统分布式经济模型预测负荷频率控制

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控制与决策 2024年第5期39卷 1557-1565页

作者：马苗苗崔婧李钰梅刘向杰华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

针对风电介入下的多区域互联电力系统,提出一种分布式经济模型预测负荷频率控制策略.通过将大规模互联电力系统分解成若干个动态耦合的子系统,这些子系统能够利用网络交流并共享信息,使得各区域的控制器实现各自优化问题的求解.同时,在... 详细信息

针对风电介入下的多区域互联电力系统,提出一种分布式经济模型预测负荷频率控制策略.通过将大规模互联电力系统分解成若干个动态耦合的子系统,这些子系统能够利用网络交流并共享信息,使得各区域的控制器实现各自优化问题的求解.同时,在满足状态约束和控制输入约束的前提下,遵循传统火力发电优先、风力发电配合的原则,通过在线求解优化问题,实现风电介入下的多区域互联电力系统的负荷频率控制.为了提高系统整体运行经济性,所提出的分布式经济模型预测控制器将负荷调频成本、燃料消耗成本以及风力发电成本等经济性指标考虑在内.仿真结果表明,在阶跃负荷扰动下,所设计的控制器不仅可以满足调频要求,在降低计算负担和提高经济性能方面也具有一定优势.

关键词：分布式经济模型预测控制风电机组互联电力系统负荷频率控制多区域系统经济性能

太阳能直接辐照下碳酸钙颗粒的粗颗粒CFD-DEM模拟

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工程热物理学报 2024年第10期45卷 2877-2884页

作者：郑杭滨刘向雷宣益民南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 航空飞行器热管理与能源综合利用工信部重点实验室南京210016 南京航空大学综合能源研究院南京210016

钙基热化学储热材料具有无毒、储能密度高、与超临界CO_(2)热力循环相容性好等优点,是下一代高温太阳能热发电站极具潜力的储能候选材料之一。但是,常规热化学储热技术是采用基于间接表面吸收式反应器,这种技术具有高热损失低效率等劣... 详细信息

钙基热化学储热材料具有无毒、储能密度高、与超临界CO_(2)热力循环相容性好等优点,是下一代高温太阳能热发电站极具潜力的储能候选材料之一。但是,常规热化学储热技术是采用基于间接表面吸收式反应器,这种技术具有高热损失低效率等劣势。因此,我们提出了一种太阳能直接辐照下的流化床粒子反应器。采用计算流体动力离散元法(CFD-DEM)和粗颗粒法(CGPM)耦合蒙特卡洛法(MCRT)对聚光太阳能下碳酸钙储热过程进行了数值模拟。结果表明:利用两种模型均可预测碳酸钙粒子系温升和反应所需要的时间,CGPM与传统CFD-DEM结果吻合较好。另外,随着打包系数的增大,CGPM模型表现出良好的计算性能,计算时间明显短于CFD-DEM模型。所建立的CGPM-MCRT模型对大规模高效直接辐照热化学储热系统的设计具有重要指导意义。

关键词：气固两相流流化床热化学储热太阳能 coarse-grained方法蒙特卡洛法

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基于扰动观测器的主动悬架切换控制算法研究

汽车工程 2024年第10期46卷 1744-1754页

作者：陈潇凯陈丰刘向刘宏宇王笑宇北京理工大学机械与车辆学院北京100081 南阳淅减汽车减振器有限公司南阳473000

悬架控制需要实现乘坐舒适性和操纵稳定性之间的良好折中,此外还需要考虑系统的不确定性,是一项复杂的任务。本文以兼顾悬架的动力学性能指标、算法鲁棒性与成本因素为出发点,提出了一种基于扰动观测器的次优-非奇异终端滑模切换控制算... 详细信息

悬架控制需要实现乘坐舒适性和操纵稳定性之间的良好折中,此外还需要考虑系统的不确定性,是一项复杂的任务。本文以兼顾悬架的动力学性能指标、算法鲁棒性与成本因素为出发点,提出了一种基于扰动观测器的次优-非奇异终端滑模切换控制算法(DOB-SNTSM)。首先,以簧载质量加速度信息为输入,通过卡尔曼滤波器设计,实现了悬架动挠度和簧载质量速度的有效估计。然后,针对悬架系统中的不确定项估计,设计了一种扰动观测器,并将扰动估计值作为前馈补偿。接下来,以滑模面函数为依据,提出了一种次优-非奇异终端滑模切换控制算法,并与扰动观测器的前馈补偿相结合,共同构成一种新的主动悬架控制策略。最后,分别进行了凸包路面和平稳随机路面下的仿真和台架试验验证,结果表明,扰动观测器的引入能显著提升悬架的乘坐舒适性指标,相比经典的天棚控制、理想状态LQR方法、不带有扰动观测器的SNTSM算法,新算法不仅很好地实现各项悬架性能指标的均衡,而且能够仅利用簧载质量加速度信息就可以达到接近理想状态LQR的控制效果,同时,控制器切换方案可以显著提升算法鲁棒性。

关键词：主动悬架扰动观测器切换控制次优控制非奇异终端滑模控制卡尔曼滤波

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白背飞虱危害水稻虫量的叶片光谱监测

应用昆虫学报 2024年第2期61卷 411-422页

作者：孙嘉怿刘向东南京农业大学植物保护学院昆虫学系南京210095

【目的】利用水稻叶片光谱反射率建立白背飞虱Sogatella furcifera虫量的监测模型,为稻飞虱的光谱监测提供方法支持。【方法】在水稻分蘖期和孕穗期分别人工接种不同数量的白背飞虱3龄若虫,使水稻受到不同程度的危害;在暗室利用ASD手持... 详细信息

【目的】利用水稻叶片光谱反射率建立白背飞虱Sogatella furcifera虫量的监测模型,为稻飞虱的光谱监测提供方法支持。【方法】在水稻分蘖期和孕穗期分别人工接种不同数量的白背飞虱3龄若虫,使水稻受到不同程度的危害;在暗室利用ASD手持式光谱辐射仪测定白背飞虱为害1-4周后水稻倒4单叶和全部叶片的光谱反射率;采用相关性分析方法确定叶片光谱反射率和植被指数与白背飞虱虫量的关系;运用逐步回归建模方法组建基于植被指数的白背飞虱虫量监测模型。【结果】稻株倒4单叶和全部叶片的光谱反射率不能很好表征水稻分蘖期受20头/株以内白背飞虱为害1-2周和孕穗期受30头/株以内白背飞虱为害1周的虫量大小,但为害3-4周时叶片反射光谱均有稳定波段区域与虫量显著相关。分蘖期倒4单叶和全叶在440和680nm处反射率可区分16头/株白背飞虱为害3周时的虫量,680和760nm处反射率可区分12头/株白背飞虱为害4周时的虫量;孕穗期全叶680和760 nm处反射率可区分30头/株白背飞虱为害3周时的虫量,倒4单叶在760nm处反射率可区分12头/株白背飞虱为害4周时的虫量。在白背飞虱为害分蘖期和孕穗期稻株3和4周时,倒4单叶在400-1000 nm范围内的差值(DVI)、比值(RVI)和归一化(NDVI)植被指数与虫量相关程度高的光谱波段区域较为稳定,并且DVI与虫量的相关性强于RVI和NDVI。分别建立了基于倒4单叶DVI的分蘖期和孕穗期稻株为害3和4周时的白背飞虱虫量的逐步回归模型,模型均方根误差在两水稻生育期分别约为4和5-8头/株。【结论】稻叶光谱反射率对白背飞虱为害虫量的表征能力受水稻生育期和为害时长的影响。稻株受白背飞虱为害2周后,倒4单叶和全叶的光谱反射率在稳定波段区域内均与白背飞虱虫量存在显著相关性,叶片光谱的差值植被指数与白背飞虱虫量相关稳定,可用于建立虫量监测模型。

关键词：白背飞虱种群数量光谱反射率植被指数回归模型

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球形电动机及其研究发展综述

中国电机工程学报 2024年第2期44卷 737-754,I0026页

作者：赵静何威刘向东李伟力李争杨磊北京理工大学自动化学院北京市海淀区100081 北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044 河北科技大学电气工程学院河北省石家庄市050018 北京控制工程研究所北京市海淀区100190

球形电动机是一种具有球体结构的新型电动机,可单机实现在三维空间内的多自由度运动,且适合应用于人工智能及姿态控制系统动量球等相关领域,得到了各国学者的广泛关注与研究。球形电动机拓展了转子运动范围,是电动机行业未来的一个重要... 详细信息

球形电动机是一种具有球体结构的新型电动机,可单机实现在三维空间内的多自由度运动,且适合应用于人工智能及姿态控制系统动量球等相关领域,得到了各国学者的广泛关注与研究。球形电动机拓展了转子运动范围,是电动机行业未来的一个重要发展方向。与传统单自由度电动机相比,球形电动机结构较为复杂,且运动模式较为特殊,因此,对球形电动机的分析研究有别于传统单自由度电动机。该文整理各国学者对球形电动机的研究工作,总结归纳球形电动机的概念及发展历程,对比研究球形电动机不同的工作原理、拓扑结构及设计优化方法,探讨球形电动机的性能、转子位置检测方法、控制方法、转子支撑方式、应用场合及关键技术,最后总结球形电动机的未来发展趋势。

关键词：球形电动机多自由度运动拓扑结构设计优化方法控制技术

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