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准各向同性高温超导导体热力学性能研究

准各向同性高温超导导体热力学性能研究

作者：张广毅华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

高温超导带材的高载流能力、优良的机械性能以及高临界场特征使其在电流传输、强场设备等方面得到了较为广泛的应用。目前普遍使用的第二代高温超导带材为高纵横比的薄扁带结构,由于带材结构导致的热学性能各向异性,带来了温度分布不均... 详细信息

高温超导带材的高载流能力、优良的机械性能以及高临界场特征使其在电流传输、强场设备等方面得到了较为广泛的应用。目前普遍使用的第二代高温超导带材为高纵横比的薄扁带结构,由于带材结构导致的热学性能各向异性,带来了温度分布不均匀、热传播速度不一致等一系列影响。针对单根带材载流能力不能满足应用要求,当前国际上主要采用多带材堆叠、缠绕、换位等方式,制造可应用于超导电力、超导磁体的可规模化生产的导体。对于超导导体来说,内部温度分布的不均匀会导致导体内部应力分布差异,同时导致导体整体的热稳定性能改变,对超导导体的稳定运行至关重要。本文开展的导体热、电、力性能相关研究,对基于准各向同性导体的超导电力装置和超导磁体应用具有重要科学意义和实用价值。依据带材结构特性,建立仿真模型,对导体的热-电-力之间的耦合影响进行分析。利用有限元分析方法结合H算法建立二维、三维导体模型,并考虑超导带材的多层结构,将带材的热导率、电容、电阻率等参数进行均一化等效,以提高所求变量的计算速度及精度。并制备准各向同性导体试样,提出具有良好效果的绝热结构,设计和搭建温度分布测量、热稳定性测定实验平台。为验证导体热性能的“准各向同性”,对准各向同性导体的径向温度分布、内部温度峰值进行分析,探究金属护套在均匀温度方面的作用。在导体径向传热特性研究结果的基础上,考虑到在实际应用中超导导体常在外围包覆绝缘而采用传导冷却的方式,仿真模型及实验样品均施加绝热近似的冷却条件。在上述冷却条件下,对导体的轴向温度分布、通流能力衰减以及应力分布进行分析,并与较广泛采用的直接堆叠导体进行对比。结果表明准各向同性高温超导导体在温度均匀性、内部热应力分布等方面都更具优势。针对导体热稳定性,对导体在绝热近似条件下的最小失超能以及正常区传播速进行仿真及实验研究。采用多变量比较,包括不同金属护套、不同的运行电流以及不同的冷却条件,从而分析对导体热稳定性产生影响的综合因素。同时,通过仿真分析,探究失超过程中导体内部电流的分布,探寻金属护套对导体热稳定性产生影响的机理,从而得到金属护套对导体稳定性影响的规律和特性。实验中通过在导体中段位置缠绕高阻值电阻丝并连接电流源作为外加热源,同时使用温度传感器以及电压端子进行导体轴线方向上的温度以及电压监测,从而实现热传播速度、温度分布、正常区传播速度以及最小失超能等参量测量。实验结果与仿真结果较好地吻合,验证了本文实验原理、方法的有效性。本文提出的方法,也适用于其他类型超导导体的热力学实验测量。

关键词：准各向同性高温超导导体温度均匀性热稳定性最小失超能正常区传播速度金属护套

基于灰色聚类法的城市可持续发展水平测度分析——以长三角城市群和山东半岛城市群为例

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生态经济 2009年第7期25卷 71-74,81页

作者：张广毅南京航空航天大学经管学院南京210016 烟台大学经管学院山东烟台264005

进一步提高城市可持续发展能力是我国经济社会全面发展的重大战略之一。长三角城市群是我国经济最发达,最具活力的地区;山东半岛城市群是山东经济发展的发动机。研究两地区城市可持续发展水平具有很强的区域示范效应。文章从经济、社会... 详细信息

进一步提高城市可持续发展能力是我国经济社会全面发展的重大战略之一。长三角城市群是我国经济最发达,最具活力的地区;山东半岛城市群是山东经济发展的发动机。研究两地区城市可持续发展水平具有很强的区域示范效应。文章从经济、社会和环境三方面衡量城市可持续发展的综合指标体系,运用灰色定权聚类与级别特征值相结合的方法,对两区域24个城市可持续发展水平进行测度,发现两地区经济发展能力都较强,城市系统内部发展不协调问题突出,山东半岛城市社会发展问题比长三角的城市更突出一些。最后从区域角度提出全面提升两地城市可持续发展水平的对策建议。

关键词：可持续发展城市灰色定权聚类

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基于VAR技术的香港恒生指数期货分析

统计与决策 2004年第5期20卷 80-81页

作者：张广毅杭敬路正南江苏大学工商管理学院

近些年来,随着全球金融市场的迅猛发展,金融风险也日益突现,这就对投资者如何度量和控制金融风险提出了更高的要求,而传统的风险度量工具存在着许多不足,远不能适应这种需要.在此背景下,VAR技术孕育而生,它可以把投资者面临的风险以单... 详细信息

近些年来,随着全球金融市场的迅猛发展,金融风险也日益突现,这就对投资者如何度量和控制金融风险提出了更高的要求,而传统的风险度量工具存在着许多不足,远不能适应这种需要.在此背景下,VAR技术孕育而生,它可以把投资者面临的风险以单一的量化指标表示出来,为投资者进行风险管理提供了依据.目前,VAR方法已经广泛的运用于银行、非银行的金融机构以及机构投资者之中.本文将运用VAR方法对香港恒生指数期货进行实证分析.

关键词： VAR技术香港金融市场恒生指数期货风险管理 VAR模型股票市场价格波动率

膨润土-PTFE碳布电极对微生物燃料电池的影响

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环境科学与技术 2015年第S2期38卷 60-65页

作者：张嵘张捍民杨凤林张广毅大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室辽宁大连116024

空气阴极MFC是一种无需添加曝气装置的MFC构型,它是利用大气中的氧气作为阴极的电子供体,相比其它构型的MFC节省了装置运行的能耗。该文以膨润土作为修饰碳布电极的材料,以PTFE为粘结剂将膨润土粘附于碳布上,然后通过扫描电镜(SEM)、能... 详细信息

空气阴极MFC是一种无需添加曝气装置的MFC构型,它是利用大气中的氧气作为阴极的电子供体,相比其它构型的MFC节省了装置运行的能耗。该文以膨润土作为修饰碳布电极的材料,以PTFE为粘结剂将膨润土粘附于碳布上,然后通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、线性扫描伏安曲线(LSV)和循环伏安曲线(CV)表征电极的微观结构以及电化学性能。然后以制备的电极作为空气阴极MFC的阴极材料。其中碳布电极、膨润土单侧修饰的碳布电极和膨润土双侧修饰的碳布电极分别为空气阴极MFC反应器1、2和3的阴极材料,考察经过膨润土修饰的碳布电极对空气阴极MFC的影响。电池的电压、极化曲线、功率密度等电化学参数的结果表明MFC反应器2的性能最佳。控制外电阻为1 000Ω,MFC反应器1、2和3的最大电压分别为0.048、0.095和0.056 V,最大功率密度为12、33和17m W/m^2。膨润土修饰的碳布电极作为MFC阴极提高了对氧气的吸附能力和阴极的催化性能,进而提高了空气阴极MFC的性能。

关键词：微生物燃料电池电极材料空气阴极膨润土

热开关和多脉冲励磁的类比特高温超导模型磁体的捕获磁通及电磁特性研究

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中国电机工程学报 2023年第3期43卷 1251-1260页

作者：王佳雯王银顺张广毅刘伟王俭新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区区102206

高温超导磁体因其体积小、高实用性、高场强等优点,在科学研究等领域具有广泛的应用。然而,高温超导带材之间焊接技术的不成熟,很难实现持续电流模式。该文提出一种利用RE-Ba-Cu-O(RE为稀土元素,REBCO)超导片堆叠组成的类比特高温超导... 详细信息

高温超导磁体因其体积小、高实用性、高场强等优点,在科学研究等领域具有广泛的应用。然而,高温超导带材之间焊接技术的不成熟,很难实现持续电流模式。该文提出一种利用RE-Ba-Cu-O(RE为稀土元素,REBCO)超导片堆叠组成的类比特高温超导模型磁体,该模型磁体不但没有焊接电阻的影响,而且实现持续电流模式。该文说明单片REBCO超导片和由超导片堆叠而成的类比特高温超导模型磁体的结构细节,介绍采用热开关和多脉冲励磁的方法,说明通过COMSOL模拟利用热开关和多脉冲电源对超导片以及类比特高温超导模型磁体进行励磁的过程,证明其能够实现持续电流模式,并对其在持续模式下运行的捕获磁通和电磁特性进行仿真分析以及实验验证。结果表明,热开关和多脉冲励磁的方法可以激励类比特高温超导模型磁体。与传统高温超导磁体相比,由多个超导片堆叠而成的高温超导模型磁体可在无电流引线的情况下实现闭环运行,避免无阻焊接的技术瓶颈。

关键词：类比特高温超导模型磁体电磁特性热开关和多脉冲励磁持续电流模式 REBCO导体超导片捕获磁通

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论市管县体制下的政府利益冲突与协调

烟台大学学报（哲学社会科学版） 2010年第3期23卷 101-105页

作者：张广毅辛方坤烟台大学经济与工商管理学院山东烟台264005 同济大学经济与管理学院上海200092

经济转型时期,市管县体制下市、县两级地方政府的利益冲突倍增放大,很多学者呼吁从财政体制上建立省管县体制,逐步代替市管县体制。通过探究市管县体制下市、县两级地方政府利益冲突的本质原因——地方政府的不当竞争,结合当前中国土地... 详细信息

经济转型时期,市管县体制下市、县两级地方政府的利益冲突倍增放大,很多学者呼吁从财政体制上建立省管县体制,逐步代替市管县体制。通过探究市管县体制下市、县两级地方政府利益冲突的本质原因——地方政府的不当竞争,结合当前中国土地市场模糊产权的现实,分析了利益冲突带来的社会福利净损失。运用财政收支模型分析发现,完善财政转移支付制度是解决县级政府财政收支矛盾、实现市县两级政府利益协调的路径。市、县两级政府应在有序竞争基础上加强合作,从正式制度和非正式制度两个方面重构良性竞争秩序。

关键词：利益协调利益冲突市管县体制

基于回流能量调节的液压执行机构运动位移控制仿真研究

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机床与液压 2022年第9期50卷 144-148页

作者：吕文龙张广毅新乡职业技术学院数控技术系河南新乡453000 郑州大学机械与动力工程学院河南郑州450001

为提高液压执行机构控制系统响应速度,从而降低执行机构运动位移输出误差,采用超螺旋滑模控制器,并进行仿真验证。建立回流能量调节的液压执行机构简图,定义差动阀液压流量数学模型,推导出液压执行机构动力学方程式。针对传统滑模控制... 详细信息

为提高液压执行机构控制系统响应速度,从而降低执行机构运动位移输出误差,采用超螺旋滑模控制器,并进行仿真验证。建立回流能量调节的液压执行机构简图,定义差动阀液压流量数学模型,推导出液压执行机构动力学方程式。针对传统滑模控制器进行改进,提出超螺旋滑模控制器。给出液压执行机构超螺旋滑模控制的流程,并分析控制系统的稳定性。为进一步验证超螺旋滑模控制器输出精度,采用MATLAB软件对液压执行机构运动位移进行仿真,并且与传统滑模控制器进行对比。结果表明:采用传统滑模控制器,在空载状态下,液压执行机构运动位移与期望值偏差较小,但是在负载状态下,其偏差较大;采用超螺旋滑模控制器,在空载或者负载状态下,液压执行机构运动位移与期望值偏差都较小,执行机构反应速度较快。采用超螺旋滑模控制器,可以有效降低液压执行机构滑模控制器的抖动幅度,提高运动精度。

关键词：回流能量调节液压执行机构运动位移超螺旋滑模控制器

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聚苯胺/电气石电极对微生物燃料电池的影响

环境科学与技术 2015年第3期38卷 65-71页

作者：张嵘张捍民杨凤林张广毅大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室辽宁大连116024

文章以电气石和聚苯胺为材料,利用电化学方法来修饰石墨电极。其中以石墨电极、聚苯胺修饰的石墨电极和聚苯胺、电气石共同修饰的石墨电极作对照实验,分别为微生物燃料电池反应器1、2和3的生物阴极材料。生物阴极型微生物燃料电池是以... 详细信息

文章以电气石和聚苯胺为材料,利用电化学方法来修饰石墨电极。其中以石墨电极、聚苯胺修饰的石墨电极和聚苯胺、电气石共同修饰的石墨电极作对照实验,分别为微生物燃料电池反应器1、2和3的生物阴极材料。生物阴极型微生物燃料电池是以微生物作为阴极的催化剂,微生物催化剂相比贵金属它不仅降低了微生物燃料电池应用的成本,而且还可以保持高的催化性能。因此,寻找一种高电导率、高生物适应性以及能够加强生物催化性能的电极材料对微生物燃料电池的发展有很大的影响。当反应器外电路电阻控制在800Ω时,反应器1、2和3的最大输出电压稳定在(0.20±0.005)、(0.26±0.005)和(0.37±0.005)V,同时反应器1、2和3的最大功率密度分别为54、138和266 m W/m2。而循环伏安曲线的结果也表明聚苯胺、电气石修饰的电极材料催化性能优于其余2种电极材料。因此说明电气石适合作为修饰生物阴极的材料。

关键词：微生物燃料电池电极材料生物阴极电气石聚苯胺

湖泊底泥微生物燃料电池中磷形态分布及释放研究

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生态环境学报 2023年第3期32卷 590-598页

作者：张广毅张嘉涛王晓伟郑州大学水利与土木工程学院河南郑州450001 郑州大学生态与环境学院河南郑州450001

针对沉积物中沉积磷(P)通过微生物活动再释放,致使湖泊富营养化反复的问题,采集郑州大学眉湖上覆水和沉积物,搭建一个沉积式微生物燃料电池(Sediment Microbial Fuel Cell,SMFC)系统,研究了通过SMFC限制沉积磷向上覆水体释放的方法。实... 详细信息

针对沉积物中沉积磷(P)通过微生物活动再释放,致使湖泊富营养化反复的问题,采集郑州大学眉湖上覆水和沉积物,搭建一个沉积式微生物燃料电池(Sediment Microbial Fuel Cell,SMFC)系统,研究了通过SMFC限制沉积磷向上覆水体释放的方法。实验周期内监测SMFC的电压和阳极电极电位、上覆水温度pH、沉积物磷的Standards Measurements and Testing(SMT)法分级提取;并在实验开始与结束收集阳极微生物样进行微生物群落及基因分析;首次使用氧化锆薄膜扩散梯度技术(Zr-Oxide Diffusive Gradients in Thin-films,Zr-Oxide DGT)可视化了SMFC沉积物中不稳定磷亚毫米分辨率的浓度分布。结果表明:SMFC阳极电极电位从-100 mV升至230 mV;上覆水pH从7.15升至7.46;SMFC沉积物烧失量(Loss on Ignition,LOI)从18.31%±0.7%降至13.09%±1.10%,低于对照组的14.29%±2.10%;SMFC显著促进了孔隙水磷向沉积物磷的矿化过程,在沉积物垂向方向上,Na OH-P和HCl-P出现了明显的区域性增加;根据沉积物DGT磷的二维(2D)图像,SMFC使沉积物DGT磷的浓度最低降至初始值的66%;基于京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)数据库的功能基因分析,SMFC使磷相关功能基因丰度显著增加。证明SMFC对于沉积物磷和水相磷分布有显著影响,通过基质竞争、提高阳极电位等方式减弱固相磷的溶解,促进水相磷向沉积相磷的转化,可用于富营养化水体原位底泥磷稳定化。该文深入研究了SMFC固磷作用机理,为修复水体内源磷污染提供了一种新思路。

关键词：沉积物微生物燃料电池薄膜梯度扩散技术磷标准测量测试方法(SMT法) 京都基因与基因组百科全书