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二氧化碳膜分离材料及其性能研究进展

精细化工 2024年第6期41卷 1230-1245页

作者：岳庆友王宝珠李存磊赵然磊乔雨朋辽宁石油化工大学石油天然气工程学院辽宁抚顺113001

碳捕集、利用与封存技术是能源行业绿色发展的重要途径。与化学吸收法、变压吸附法和低温蒸馏法等传统工艺相比,膜分离法具有低能耗、高效率、小型化、环境友好、易与其他技术集成等优势。目前,膜材料的选择、改性以及对膜结构的重构是... 详细信息

碳捕集、利用与封存技术是能源行业绿色发展的重要途径。与化学吸收法、变压吸附法和低温蒸馏法等传统工艺相比,膜分离法具有低能耗、高效率、小型化、环境友好、易与其他技术集成等优势。目前,膜材料的选择、改性以及对膜结构的重构是提高膜材料分离性能的关键。该文总结对比了有机聚合物膜、无机膜及混合基质膜的研究进展,并对其分离机理、材料及性能进行了介绍,重点综述了材料的改性研究及用于制备混合基质膜的填充材料,展望了CO_(2)分离膜材料性能改进的研究方向及膜分离技术所面临的挑战。

关键词：二氧化碳膜分离法有机聚合物膜无机膜混合基质膜改性

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冲旋作用下随钻测量系统研发与应用

采矿与安全工程学报 2024年第1期41卷 114-122页

作者：李杨王雁冰岳小磊岳中文李为中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083

硬岩巷道岩体性质是爆破参数设计的重要依据,快速获取岩体力学参数对提升巷道掘进效率至关重要。随钻参数与岩石性质有着密不可分的关系,随钻测量系统是监测钻机钻进过程中钻进参数的重要工具。通过随钻测量系统,可以实时掌握钻进过程... 详细信息

硬岩巷道岩体性质是爆破参数设计的重要依据,快速获取岩体力学参数对提升巷道掘进效率至关重要。随钻参数与岩石性质有着密不可分的关系,随钻测量系统是监测钻机钻进过程中钻进参数的重要工具。通过随钻测量系统,可以实时掌握钻进过程中的钻压、转速、钻速等工程参数,进而分析实际钻进岩体性质,为爆破参数设计及优化提供参考。为了快速、准确地获取硬岩力学参数,在冲旋钻机基础上建立了具有冲击功能的智能随钻测量系统,该系统主要由智能钻进控制系统和智能感知系统组成,可对钻进速度、钻头转速、推进压力、旋转压力、冲击压力等多种随钻参数进行智能控制与实时监测。基于该系统开展了不同等级高强度岩石试样冲旋钻孔试验,讨论分析了不同钻进参数条件下钻具的响应性能以及各钻进参数之间的相互关系。试验结果表明:冲旋智能随钻测量系统控制性能稳定,智能感知系统监测数据有效可靠;随钻参数与岩石性质间响应关系具有显著规律性,不同强度岩石钻进参数响应最明显的是钻进速度,表明平均钻速与试件强度呈负相关。该系统可有效识别不同强度岩石,定量评价岩体力学参数,研究结果可为实时获取工程原位岩体力学参数提供一种新的方法。

关键词：冲旋钻进随钻测量系统研发岩体参数硬岩巷道

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量子计算模拟物理系统进展

计算机科学与探索 2024年

作者：栾添匡学衡王维岳寰宇中国电子科学研究院中国电科量子科技重点实验室量子科技长三角产业创新中心

量子计算作为量子科技的前沿领域之一，正在迅猛发展。尽管目前处于含噪量子计算时代，但量子计算机在模拟不同尺度的物理系统方面已取得重大进展，引起了广泛关注。超导量子计算机目前处于模拟物理系统的领先地位，而量子-经典混合算... 详细信息

量子计算作为量子科技的前沿领域之一，正在迅猛发展。尽管目前处于含噪量子计算时代，但量子计算机在模拟不同尺度的物理系统方面已取得重大进展，引起了广泛关注。超导量子计算机目前处于模拟物理系统的领先地位，而量子-经典混合算法则成为了主流选择。通过变分量子算法与错误缓解算法相结合，量子计算机已实现了对不同分子和凝聚体物理多体系统基态的模拟，而多种自旋物理模型的动力学模拟也可以在量子计算机上顺利完成；量子-经典算法还可求解复杂流体力学系统的运动方程，并具有不同程度的加速优势；量子计算机与量子-经典混合算法也被用于模拟黑洞等天体物理的性质，并在模拟暗物质性质上展现出指数级加速优势，量子计算也可为求解高能物理系统的施温格方程、寻找新的粒子带来更多可能性。未来，量子计算在模拟真实多尺度物理系统方面有望展现出巨大的潜力，但需要进一步优化错误缓解等方法，以提高模拟的准确性。这一领域的不断突破将有望推动科学技术研究的新纪元的到来。

关键词：量子计算量子模拟物理系统量子算法

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不平衡数据集的自然邻域超球面过采样方法

哈尔滨工业大学学报 2024年

作者：周玉岳学震刘星王培崇华北水利水电大学电气工程学院河北地质大学信息工程学院

为解决数据集类别不平衡问题，针对不平衡数据集分类提出了一种实现不平衡数据集高性能分类的自然邻域超球面过采样方法(natural neighborhood hypersphere oversampling， NNHOS)。首先，对不平衡数据集中的每个样本点搜索其自然邻居... 详细信息

为解决数据集类别不平衡问题，针对不平衡数据集分类提出了一种实现不平衡数据集高性能分类的自然邻域超球面过采样方法(natural neighborhood hypersphere oversampling， NNHOS)。首先，对不平衡数据集中的每个样本点搜索其自然邻居直至形成稳定的自然邻域；接着，根据每个样本点自然邻居的标签特点，将所有样本点划分为异常点、噪声点、多数类安全点、少数类安全点和少数类边界点5个区域；然后，对每个少数类边界点构建超球面，合并完全处于大超球面中的小超球面，形成一个超球面集合；最后，根据超球面半径大小自适应地为每个超球面分配采样比例，在超球面内生成指定个数的新样本点得到平衡数据集。结果表明，利用该方法在人工数据集和真实数据集上进行过采样形成新的样本集，以CART，SVM和KNN 3个分类器进行实验，并与其他8种常用方法进行对比分析，以AUC值、F1值和Gm值作为评价指标，实验结果表明，本文提出的方法可以更好的对不平衡数据集进行分类。

关键词：不平衡数据集过采样自然邻居超球面分类

基于改进K-means的局部离群点检测方法

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工程科学与技术 2024年

作者：周玉夏浩岳学震王培崇华北水利水电大学电气工程学院河北地质大学信息工程学院

离群点检测任务是指检测与正常数据在特征属性上存在显著差异的异常数据。大多数基于聚类的离群点检测方法主要从全局角度对数据集中的离群点进行检测，而对局部离群点的检测性能较弱。基于此，本文通过引入快速搜索和发现密度峰值方法... 详细信息

离群点检测任务是指检测与正常数据在特征属性上存在显著差异的异常数据。大多数基于聚类的离群点检测方法主要从全局角度对数据集中的离群点进行检测，而对局部离群点的检测性能较弱。基于此，本文通过引入快速搜索和发现密度峰值方法改进K-means聚类算法，提出了一种名为KLOD(local outlier detection based on improved K-means and least-squares methods)的局部离群点检测方法，以实现对局部离群点的精确检测。首先，利用快速搜索和发现密度峰值方法计算数据点的局部密度和相对距离，并将二者相乘得到γ值。其次，将γ值降序排序，利用肘部法则选择γ值最大的k个数据点作为K-means聚类算法的初始聚类中心。然后，通过K-means聚类算法将数据集聚类成k个簇，计算数据点在每个维度上的目标函数值并进行升序排列。接着，确定数据点的每个维度的离散程度并选择适当的拟合函数和拟合点，通过最小二乘法对升序排列的每个簇的每1维目标函数值进行函数拟合并求导，以获取变化率。最后，结合信息熵，将每个数据点的每个维度目标函数值乘以相应的变化率进行加权，得到最终的异常得分，并将异常值得分较高的top-n个数据点视为离群点。通过人工数据集和UCI数据集，对KLOD、LOF和KNN方法在准确度上进行仿真实验对比。结果表明KLOD方法相较于KNN和LOF方法具有更高的准确度。本文提出的KLOD方法能够有效改善K-means聚类算法的聚类效果，并且在局部离群点检测方面具有较好的精度和性能。

关键词：离群点检测 K均值聚类最小二乘法密度峰值目标函数值

脉冲电流辅助等离子弧焊Al-Mg合金晶粒细化机理

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金属学报 2024年第3期60卷 323-332页

作者：袁涛赵晓虎蒋晓青任学磊李博阳北京工业大学汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心北京100124

在焊接热处理过程中,通过施加电流脉冲对熔池附加的振动效果可以有效改善焊缝成形差、晶粒粗大等问题。本工作通过对常规焊缝、传统脉冲电流焊缝以及复合脉冲电流焊缝的晶粒尺寸分析,探讨了脉冲电流对Al-Mg合金组织细化的影响及晶粒细... 详细信息

在焊接热处理过程中,通过施加电流脉冲对熔池附加的振动效果可以有效改善焊缝成形差、晶粒粗大等问题。本工作通过对常规焊缝、传统脉冲电流焊缝以及复合脉冲电流焊缝的晶粒尺寸分析,探讨了脉冲电流对Al-Mg合金组织细化的影响及晶粒细化的机制。对于传统脉冲电流,当频率由0 Hz升高到100 Hz时,平均晶粒尺寸由78.2μm降至53.3μm,细化程度提高约30%。在传统脉冲电流波形上复合了低频脉冲电流后,晶粒尺寸最小可达到48.2μm,细化效果达到近40%。对各焊缝区显微组织的EBSD结果表明,施加脉冲电流后小尺寸晶粒分布明显增加,且大角度晶界占比明显增加。热力学以及EDS分析结果表明晶粒细化的主要机制为枝晶破碎。

关键词：等离子弧焊 Al-Mg合金复合脉冲电流晶粒细化枝晶破碎

拍频抑制算法在200 km/h动车组中的应用

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电力电子技术 2022年第2期56卷 23-26页

作者：曾礼岳学磊司军民何庆华西安中车永电捷通电气有限公司技术中心陕西西安710016

在动车牵引系统中,由于采用单相四象限整流器,会在中间直流电压中产生频率为100 Hz的二次脉动谐波分量,由此引发逆变器拍频现象,从而影响牵引系统的稳定性。为此,在分析了拍频现象产生机制及对电流影响的基础上,提出基于角速度补偿的拍... 详细信息

在动车牵引系统中,由于采用单相四象限整流器,会在中间直流电压中产生频率为100 Hz的二次脉动谐波分量,由此引发逆变器拍频现象,从而影响牵引系统的稳定性。为此,在分析了拍频现象产生机制及对电流影响的基础上,提出基于角速度补偿的拍频抑制算法和调制度修正方法,然后将其应用于牵引异步电机的控制系统中。通过Simulink仿真及试验进行验证,结果表明,基于角速度补偿的拍频抑制算法和调制度修正方法应用在牵引异步电机控制系统中具有较好的性能,定子频率为100 Hz附近的低频谐波含量明显降低,低频振荡得到有效抑制,拍频电流较小。

关键词：单相四象限整流器动车牵引系统异步电机

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电解液体系对镁合金微弧氧化涂层的影响

上海理工大学学报 2024年第2期46卷 179-189页

作者：岳学峥刘恒言陆诗怡马迅上海理工大学材料与化学学院上海200093

采用3种电解液体系对AZ91镁合金进行微弧氧化(MAO)处理。通过扫描电子显微镜和能量色散光谱观察涂层的表面形貌和元素组成,利用X射线衍射仪对涂层物相进行分析。同时,通过比较不同电解液体系微弧氧化涂层的粗糙度、润湿角和结合力来评... 详细信息

采用3种电解液体系对AZ91镁合金进行微弧氧化(MAO)处理。通过扫描电子显微镜和能量色散光谱观察涂层的表面形貌和元素组成,利用X射线衍射仪对涂层物相进行分析。同时,通过比较不同电解液体系微弧氧化涂层的粗糙度、润湿角和结合力来评估其特性,并利用极化曲线评价其耐蚀性能。此外,还使用模拟体液(SBF)浸泡实验来评估涂层的生物降解性能。结果显示:微弧氧化涂层具有良好的结合力;不同电解液体系处理得到的涂层在表面形貌和物相上存在差异,其中磷酸盐体系和硅酸盐体系具有较高粗糙度,而铝酸盐体系则具有较低粗糙度;此外,在各个系统中,磷酸盐体系呈现最小的润湿角值,而铝酸盐体系呈现最大值;这些差异导致了磷酸盐体系涂层耐蚀性最强,硅酸盐体系涂层次之,铝酸盐体系涂层耐蚀性最差;模拟体液浸泡21 d后的涂层表面产生了开裂,但耐蚀性得到了提高,这归因于浸泡过程中腐蚀产物和钙磷盐沉积物对于涂层的覆盖作用。

关键词：镁合金微弧氧化电解液模拟体液浸泡

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大雷诺数下对称翼型的转捩判断与规律研究

太阳能学报 2024年第1期45卷 326-333页

作者：杨从新张根豪李寿图郭艳磊岳念西刘文杰兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 甘肃省风力机工程技术研究中心兰州730050 东方电气集团东方电机股份有限公司德阳618000

围绕翼型的转捩问题,以NACA0012、NACA0015、NACA0018三种不同厚度的对称翼型为研究对象,基于TSST湍流模型的数值模拟方法,提出基于湍流强度的转捩判断方法并研究在5种大雷诺数条件下翼型表面流动的转捩规律,以期为风力机叶片设计提供... 详细信息

围绕翼型的转捩问题,以NACA0012、NACA0015、NACA0018三种不同厚度的对称翼型为研究对象,基于TSST湍流模型的数值模拟方法,提出基于湍流强度的转捩判断方法并研究在5种大雷诺数条件下翼型表面流动的转捩规律,以期为风力机叶片设计提供新的参考思路。研究表明,基于湍流强度的转捩判断方法是有效、可行的,使用翼型表面湍流强度曲线的阶跃现象观测转捩,可有效避免转捩前流动扰动带来的影响。同时利用湍流强度的变化情况可为风力机叶片设计寻找最佳设计参数。研究发现,增大攻角和雷诺数使得翼型上翼面转捩位置前移、下翼面转捩位置后移。此外,随着攻角的减小、雷诺数的增大、翼型表面厚度的增加,在翼型转捩前的流动逐渐稳定。

关键词：转捩风力机计算流体力学 γ-Reθ转捩模型雷诺数湍流强度