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非理想感知下动态信道绑定策略性能

吉林大学学报（工学版） 2016年第5期46卷 1667-1674页

作者：金顺福姚兴华霍占强燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河北秦皇岛066004 中国电信股份有限公司邯郸分公司河北邯郸056000 河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

为了分析非理想感知结果对认知无线网络系统性能的影响,针对动态信道绑定策略,考虑感知过程中可能出现的漏检错误和误警错误,建立了一种带有多服务台同步中断的修正的抢占优先排队模型。采用矩阵几何解方法给出主用户数据包干扰率、信... 详细信息

为了分析非理想感知结果对认知无线网络系统性能的影响,针对动态信道绑定策略,考虑感知过程中可能出现的漏检错误和误警错误,建立了一种带有多服务台同步中断的修正的抢占优先排队模型。采用矩阵几何解方法给出主用户数据包干扰率、信道利用率及次级用户数据包平均时延等性能指标的表达式,并通过数值实验揭示了不同性能指标间的折中关系。建立了系统成本函数,给出了非理想感知条件下动态信道绑定策略的优化方案。

关键词：通信技术认知无线网络非理想感知信道绑定多服务台同步中断成本优化

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三湖油田注高浓度碱溶液的初步效果

油气田开发工程译丛 1989年第8期 38-40页

作者： М.,АА 姚兴发

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自动调节间歇周期的气举阀的现场试验

油气田开发工程译丛 1992年第6期 40-40,F003页

作者： Н.,ЮВ 姚兴发

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长输管线泄漏检测实时监测系统的研究应用

长输管线泄漏检测实时监测系统的研究应用

作者：姚兴宏大庆石油学院

学位级别：硕士

通过计算机监控及数据采集(SCADA)系统对长输管线生产数据,如温度、压力等数据的检测与监控,针对大庆油田原油的特性和输油管道经常发生泄漏的状况,为了减少损失,减轻管道事故的危害,研制了一种输油管道泄漏实时监测系统。该系统采用了... 详细信息

通过计算机监控及数据采集(SCADA)系统对长输管线生产数据,如温度、压力等数据的检测与监控,针对大庆油田原油的特性和输油管道经常发生泄漏的状况,为了减少损失,减轻管道事故的危害,研制了一种输油管道泄漏实时监测系统。该系统采用了瞬态负压波法对管道进行实时监测,用小波分析信号处理方法实现了从噪声中准确提取泄漏信号,提高了泄漏点的定位精度。该系统具有动态泄漏检测能力,现场信号采集和控制采用先进的PLC来完成,系统显示和控制及计算的人机界面由上位工控机完成。整个生产过程中温度、压力的控制采用了基于PLC的PID闭环控制。全线各站设有站控,站与站互相通信,实现了资源共享和对输油管道在线泄漏点的检测和定位。将泄漏实时监测系统应用在庆哈输油管道上,当遇到大于管道输送的1%泄漏时,能够在短时间内发出声光报警,给出泄漏位置及估计泄漏程度,结果表明,该系统运行稳定,检测效果良好。

关键词：输油管道实时监测系统泄漏定位应用

外加磁场作用下不同含量铜蒸气对电弧行为的影响

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外加磁场作用下不同含量铜蒸气对电弧行为的影响

作者：姚兴龙兰州理工大学

学位级别：硕士

磁控GMAW焊接过程中,随着焊接电流的提高,金属蒸气的作用将不容忽略,当金属蒸气进入电弧等离子体时,电流密度的分布和传递到工件的能量都会发生变化,从而影响焊接质量。因此,研究外加磁场作用下金属蒸气对电弧行为的影响具有重要意义。... 详细信息

磁控GMAW焊接过程中,随着焊接电流的提高,金属蒸气的作用将不容忽略,当金属蒸气进入电弧等离子体时,电流密度的分布和传递到工件的能量都会发生变化,从而影响焊接质量。因此,研究外加磁场作用下金属蒸气对电弧行为的影响具有重要意义。但是由于GMAW焊中熔滴过渡的干扰,试验检测手段非常有限,直接测量GMAW电弧中的电流密度、电弧温度等关键参数非常困难。考虑到GTAW电弧和GMAW电弧机理基本一致,本文提出了一种新的试验方案,即将铜含量分别为0%、10%、20%和30%的钨铜复合材料制成特殊钨极,代替熔化极产生不同浓度的铜蒸汽,从而模拟GMAW电弧中金属蒸气的蒸发过程。以此为基础研究了不同含量铜蒸气及外加纵向磁场对电弧行为的影响,并建立了考虑不同浓度铜蒸气的钨极-电弧耦合数学模型,进一步揭示了不同含量铜蒸汽及外加纵向磁场对电弧的作用机理。研究结果表明:当铜蒸气进入电弧等离子体时,电弧逐渐变为两部分组成,即高亮度弧芯和周围绿色发光区域。随着铜蒸气浓度的增加,绿色区域的导电半径逐渐增大,弧芯的亮度和尺寸逐渐减小,电弧电压逐渐升高,阳极表面电弧压力和电流密度分布曲线逐渐扁平化,电弧中心的电弧压力和电流密度逐渐减小,而偏离中心轴线的位置逐渐增加。电弧径向温度分布随着径向距离的增加在逐渐减小,而且随着金属蒸气浓度的增加,电弧的温度场分布逐渐扁平化。外加直流纵向磁场后,随着磁感应强度的增加电弧中心出现了一个低压的空腔,阴极区明显收缩。随着铜蒸气浓度的增加,在同一磁场强度下电弧中心低压空腔的面积逐渐减小,电弧电压上升的幅度逐渐减小。随着磁感应强度的增加,阳极表面电弧压力和电流密度分布分布逐渐由单峰分布转变为双峰,而且随着铜蒸气浓度的增加分布逐渐扁平化。外加直流磁场后铜含量为0%的电弧轴向最高温度随着磁感应强度的增加在逐渐增加,但对于铜含量为10%、20%和30%的电弧,其最高温度上升幅度明显减小。外加交变纵向磁场后,电弧沿着中心轴线做周期性地正反转运动,且随着磁场频率的增加电弧旋转偏角明显减小。随着电弧等离子体中铜蒸气浓度逐渐增加,电弧向阳极表面开始扩展,阴极区逐渐被压缩到,弧芯区域的尺寸和亮度都明显减小。电弧电压上升幅度要明显低于直流磁场。阳极表面电弧压力和电流密度始终呈现单峰分布,而且随着铜蒸气浓度的增加偏离电弧中心轴线处的值逐渐增加。外加交变磁场后电弧轴向最高温度均随着磁场频率的增加出现了先降低后增加的变化,此时对于不同铜含量的钨极电弧轴向最高温度依次降低了3579K、1973K、1053K和716K。为了进一步揭示其作用机理,建立了钨极-电弧耦合数学物理模型,对比分析了不同浓度铜蒸气、外加磁场作用下不同浓度铜蒸气对电弧行为的影响。无磁场时,随着铜蒸气浓度的增加电弧导电面积逐渐增加,电磁收缩效应减弱导致电弧压力逐渐降低。电流倾向于流过电弧边缘,降低了电弧中心的热流密度和电流密度,而且大量的铜蒸气集中在电弧中心使得辐射效应增加,加快了电弧冷却。外加直流纵向磁场时,随着磁感应强度的增加,电弧在环向电磁力的作用下开始旋转,电弧阴极区开始收缩,阳极区开始扩展。随着铜蒸气浓度的增加电弧径向尺寸增加,电弧旋转半径逐渐增加,环向电磁力作用减弱。

关键词：钨极惰性气体保护焊铜蒸气纵向磁场电弧行为数值模拟

基于沸石调控的污泥厌氧产甲烷效能及机制研究

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基于沸石调控的污泥厌氧产甲烷效能及机制研究

作者：姚兴业西安建筑科技大学

学位级别：硕士

随着我国城镇化和工业化的快速发展,污水处理厂逐年增加的污泥产量受到越来越多的关注。剩余污泥是污水处理厂的主要副产物,具有产量大和有机物含量高的特点。厌氧消化可以将污泥中的有机质转化为甲烷,其能以电能、热能等能源形式反馈... 详细信息

随着我国城镇化和工业化的快速发展,污水处理厂逐年增加的污泥产量受到越来越多的关注。剩余污泥是污水处理厂的主要副产物,具有产量大和有机物含量高的特点。厌氧消化可以将污泥中的有机质转化为甲烷,其能以电能、热能等能源形式反馈回污水处理厂,符合我国“碳中和”和“碳达峰”目标的战略需求。然而,产甲烷效率低是限制厌氧消化技术在污泥资源化应用方面的关键限制因素。针对这一问题,通过向污泥厌氧消化系统添加无机添加剂是一种提升厌氧消化效能的有效手段。本研究选取绿色、低成本的天然沸石作为添加剂,研究其对污泥厌氧消化过程的促进效能及机制,并通过对沸石改性,以进一步提高产甲烷效能,从而为污泥厌氧产甲烷增效技术的发展提供理论基础和技术支持。本研究以西安市某污水处理厂二沉池的污泥作为研究对象。首先,探究了天然沸石投加量和粒径对污泥厌氧消化效能的影响。通过表征确定了实验用沸石是以Si-O键和Al-O键为主的片沸石。通过单因素实验,确定了天然沸石的最佳投加量为0.1 g/gVSS,最佳粒径范围为0.2～0.5 mm。在最佳投加参数下,累积产甲烷量达到了186.75±7.62 m L/g VSS,比空白组提高了22.08%。天然沸石促进了溶解性多糖和蛋白质在实验前期的下降,提高了微生物对有机质的利用度,加快了短链脂肪酸的积累和转化,故天然沸石通过改善有机质的转移与转化提高了污泥厌氧产甲烷效能。其次,以厌氧消化的各个阶段为研究对象,解析了天然沸石对剩余污泥产甲烷的促进机制。在溶解阶段,天然沸石通过自身多孔隙结构吸附了有机物;在水解阶段,沸石组的多糖和蛋白质的消耗速率均比空白组快,表明天然沸石可促进多糖和蛋白质的水解,另外,沸石组的氢气积累量为59.23±4.29 mL,比空白组提高了27.35%,进一步表明天然沸石对污泥水解阶段具有促进作用;在酸化阶段,沸石组的短链脂肪酸积累值为375±7 mg COD/L,比空白组提高了24.22%,表明天然沸石对酸化阶段也具有促进作用;在产甲烷阶段,沸石组在第20天的累积产甲烷量为222.26±3.95 m L,比空白组提高了9.3%,辅酶F的活性也比空白组提高了28%,表明天然沸石可以提高产甲烷相关酶的活性,进而提高了甲烷产量;微生物群落结构表明:沸石组富集了能够促进水解发酵的功能菌群,如Clostridium＿sensu＿stricto、Bacteroidetes＿vadin HA17、g＿＿norank＿f＿＿JG30-KF-CM45等,同时也改善了产甲烷菌的优势菌属,如Methanosarcina和Methanosaeta,强化了嗜氢和嗜乙酸的产甲烷路径。最后,为了进一步提高天然沸石对污泥厌氧消化的促进作用,本研究合成了磁铁矿改性沸石(MZ),通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、能量色散型X射线光谱仪、X射线衍射仪等表征,证实了磁铁矿在天然沸石表面的成功负载,且Fe的质量占比达到22.5%。相比空白组、单独沸石组、单独磁铁矿组和混合投加组,MZ组的甲烷产量分别提高了37.37%、15.4%、10.69%和22.57%,表明合成的磁铁矿改性沸石具有促进产甲烷的效能。同时,MZ组进一步加快了溶解性有机物的消耗并促使LB-EPS和TB-EPS有机物向溶解态转化,提高了微生物对有机物的生物利用率,并在随后的产酸过程中促进了短链脂肪酸的积累,达到了186±6 mg COD/g VSS。辅酶F和细胞色素C的活性分别比空白组提高了29.83%和33.24%,说明磁铁矿改性沸石有效提高了产甲烷菌的活性。对微生物群落分析,MZ组富集了Clostridium＿sensu＿stricto＿13等电活性细菌和Methanosaeta等产甲烷菌属,并且Methanosarcina是产甲烷菌的优势菌属,电活性细菌可能通过磁铁矿改性沸石与这两种产甲烷菌建立了直接种间电子传递。综上,本研究证实了天然沸石在强化污泥厌氧消化效能方面具有较好的效果。同时,通过在其表面负载磁铁矿,可以进一步提高污泥厌氧产甲烷效能。考虑到天然沸石的低成本以及环保性,其在作为外源添加剂提高污泥能源转化效率方面具有广阔的应用前景,也符合绿色、可持续的污泥处理发展需求。

关键词：厌氧消化剩余污泥天然沸石磁铁矿微生物群落结构

荷电石墨烯纳米流体切削液摩擦磨损性能及刀具磨损机理分析

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荷电石墨烯纳米流体切削液摩擦磨损性能及刀具磨损机理分析

作者：姚兴娟浙江工业大学

学位级别：硕士

荷电气雾润滑是一种切削液用量小、加工质量好、刀具磨损小以及环境友好的绿色加工技术。荷电气雾润滑液滴具有粒径小、表面张力降低、渗透性提高以及吸附性能好等特点,提高了切削液的润滑和冷却性能。为进一步提高切削液的荷电性能和... 详细信息

荷电气雾润滑是一种切削液用量小、加工质量好、刀具磨损小以及环境友好的绿色加工技术。荷电气雾润滑液滴具有粒径小、表面张力降低、渗透性提高以及吸附性能好等特点,提高了切削液的润滑和冷却性能。为进一步提高切削液的荷电性能和润滑性能,开展了荷电石墨烯油基纳米流体和荷电氧化石墨烯水基纳米流体气雾润滑的摩擦磨损性能和切削加工性能研究。主要研究内容如下:1.在制备石墨烯油基纳米流体和氧化石墨烯水基纳米流体基础上,测试了纳米流体的荷质比,通过四球摩擦试验研究了石墨烯油基纳米流体和氧化石墨烯水基纳米流体的摩擦磨损性能。试验结果表明,纳米粒子能有效提高切削液的荷质比,对比植物油和水性基础液,石墨烯和氧化石墨烯纳米粒子提高了切削液的摩擦磨损性能。2.通过四球、球盘摩擦磨损试验,研究了荷电前后纳米流体气雾润滑的摩擦磨损性能。结果表明,荷电纳米流体气雾润滑减小了摩擦系数和磨斑直径,显著改善摩擦学性能。磨损表面进行SEM/EDS分析表明,荷电纳米流体气雾润滑的磨损表面上划痕减轻、犁沟较浅且细小均匀、表面光滑平整、粘附减小,磨损表面碳(C),氧(O)元素增加,纳米粒子通过渗透以及与摩擦表面的化学作用,起到了改善摩擦学性能的作用。3.以工件表面粗糙度、刀具后刀面磨损以及切削力为评价指标,进行了荷电纳米流体气雾润滑与干切、传统微量润滑的铣削对比实验研究,结果表明荷电纳米流体气雾润滑提高了铣削加工性能。通过刀具磨损面的显微形貌和元素含量分析,揭示了荷电纳米流体气雾润滑的润滑机理。

关键词：石墨烯氧化石墨烯纳米流体荷电气雾润滑摩擦学特性刀具磨损