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甲烷掺氢燃料反应动力学特性分析及机理验证

中国电机工程学报 2024年第9期44卷 3563-3572,I0019页

作者：郁鸿飞李祥晟郭菡西安交通大学能源与动力工程学院陕西省西安市710049

燃气轮机燃用天然气-氢气混合燃料可以大幅降低碳排放。为了研究天然气在不同掺氢比时的燃烧特性,利用Cantera开源程序对其基本反应动力学特性开展研究,计算常压和典型F级燃气轮机运行条件下不同掺氢比时混合燃料的层流火焰速度、点火... 详细信息

燃气轮机燃用天然气-氢气混合燃料可以大幅降低碳排放。为了研究天然气在不同掺氢比时的燃烧特性,利用Cantera开源程序对其基本反应动力学特性开展研究,计算常压和典型F级燃气轮机运行条件下不同掺氢比时混合燃料的层流火焰速度、点火延迟时间等基本反应动力学参数。分析8种反应机理计算获得的火焰位置、温度场分布、主要燃烧产物(CO_(2)和H_(2)O)、中间燃烧产物(OH基和CO)和微量燃烧产物NO的浓度分布,并与悉尼大学天然气-氢气混合燃料(体积分数50%H_(2)+50%CH_(4))模型燃烧室实验数据进行比较。结果表明,采用DRM22、USC2、Kee以及Miller-Bowman机理计算获得的混合气体燃烧特性与实验结果吻合,耦合加州大学单独的氮氧化物机理后所获得的NO_(x)排放值也具有较高的计算精度。结果可为氢燃料燃气轮机燃烧室性能的后续研究提供理论依据,为氢燃料燃气轮机的安全运行奠定基础。

关键词：氢燃气轮机燃烧特性 Cantera 反应机理氢混合燃料

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航空模型燃料与氢气掺混微尺度燃烧数值模拟

航空动力学报 2024年第10期 270-280页

作者：陈星赫苏晟王娟北京航空航天大学能源与动力工程学院北京航空航天大学航空发动机气动热力国家级重点实验室

对二维三级后台阶微燃烧器中以3种碳氢化合物(69% C10H22、11% C9H18、20% C9H12)混合的Jet A-1模型燃料与氢气的掺混在纯氧中的燃烧进行了数值模拟，分析了燃料掺氢比、进气流速对微燃烧器内燃烧特性的影响。结果表明，所有火焰均可以... 详细信息

对二维三级后台阶微燃烧器中以3种碳氢化合物(69% C10H22、11% C9H18、20% C9H12)混合的Jet A-1模型燃料与氢气的掺混在纯氧中的燃烧进行了数值模拟，分析了燃料掺氢比、进气流速对微燃烧器内燃烧特性的影响。结果表明，所有火焰均可以稳定在微燃烧器第一后台阶（距离微燃烧器入口3 mm处）之前。随着掺氢比增加，火焰位置逐渐前移，火焰长度缩短，且微燃烧器内部的高温区面积减少，最高温度降低，上游燃烧强度更高但下游更低，CO和CH4质量分数减小，裂解反应的发生位置前移且裂解产物的质量分数降低。随着入口进气流速增加，燃烧反应的高温区扩大，火焰中心位置和火焰前沿向微燃烧器出口移动和拉伸，掺氢比对壁面温度的影响减小，微燃烧器中心线OH质量分数整体增加，CO2质量分数减小，CH4质量分数增加，且裂解反应的发生位置后移且产物质量分数增加。结果表明：低速下可以掺混少量氢气得到更高的壁温从而获取更多能量。低速可能影响燃烧区燃料燃烧时的化学反应，从而造成上游的OH生成量减小。掺氢比的增加以及流速的降低会使CO质量分数波动更加明显。CO2的质量分数最高时的掺氢比为25%。在高掺氢比和低进气流速下，乙炔大部分是靠燃料直接裂解生成，只有少量是通过丙烯的二次裂解生成。

关键词：微尺度燃烧掺氢比燃烧特性火焰位置裂解

针对信息物理系统的自生成?-隐性最优欺骗攻击策略设计

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控制与决策 2024年

作者：单华晟李一刚沈阳工业大学

近年来,信息物理系统网络安全问题成为一大研究热点.以攻击者角度研究攻击设计问题可有效评估系统对网络攻击的脆弱性并为设计网络保护措施提供理论依据.鉴于此,本文在-隐性下研究针对信息物理系统远程状态估计的最优欺骗攻击设计问题.... 详细信息

近年来,信息物理系统网络安全问题成为一大研究热点.以攻击者角度研究攻击设计问题可有效评估系统对网络攻击的脆弱性并为设计网络保护措施提供理论依据.鉴于此,本文在-隐性下研究针对信息物理系统远程状态估计的最优欺骗攻击设计问题.首先,与需要额外滤波器和历史数据在线计算真实新息的相关结果不同,本文提出一种利用离线生成的攻击信号篡改传感器测量值以降低系统性能的自生成攻击模型,使攻击更易实现.随后,推导得出该攻击下远程估计误差以量化攻击效果并将攻击设计问题转化为多变量受限二次优化问题.不同于相关结果的恒定均值,本模型采用更具一般性的时变均值,致使优化问题包含更多决策变量且相关结果中的攻击优化方法无法直接求解.因此,利用K-L(Kullback-Leibler)散度和互信息的相关统计学性质将问题等价转化.再结合拉格朗日乘数法和所提出的参数特征关联覆盖法得到最优攻击策略,使其在?-隐性下最大化远程估计误差.最后,通过仿真实例验证本文结果有效性.

关键词：信息物理系统自生成攻击远程状态估计 ?-隐性 K-L散度互信息

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分粒级浮游植物初级生产力遥感估算研究

分粒级浮游植物初级生产力遥感估算研究

作者：蔡福晟南京信息工程大学

学位级别：硕士

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拟跟踪性与有限型移位

应用数学学报 2024年第4期47卷 549-566页

作者：王林王昕晟山西财经大学应用数学学院太原030006 汕头大学数学系汕头515063

本文主要引入系统关于叶集(叶层)拟跟踪性的拓扑定义,并在黎曼流形上得到该定义与通常意义下系统关于叶层拟跟踪性的定义是等价的.同时,我们分别在紧致完全不连通Hausdorff空间上和黎曼流形上讨论了系统关于叶集(叶层)的拟跟踪性和有限... 详细信息

本文主要引入系统关于叶集(叶层)拟跟踪性的拓扑定义,并在黎曼流形上得到该定义与通常意义下系统关于叶层拟跟踪性的定义是等价的.同时,我们分别在紧致完全不连通Hausdorff空间上和黎曼流形上讨论了系统关于叶集(叶层)的拟跟踪性和有限型移位序列的逆极限之间的联系.此外,我们还给出了因子映射保持拟跟踪性的一个充分条件.

关键词：不变叶层拟跟踪有限型移位

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乐之真:庄子之乐的独特意蕴

心理学探新 2024年第2期44卷 99-105页

作者：张桂超北方工业大学马克思主义学院北京100144

乐是庄子哲学中的重要议题。庄子之乐分为个体与社会二重维度:在个体层面,他批评了“遁天倍情”的“俗之所乐”,追求“至乐”与“天乐”;在社会层面,他认为“至德之世”的共乐局面通过世德的完满回归实现每一个体自然化。庄子继承了老... 详细信息

乐是庄子哲学中的重要议题。庄子之乐分为个体与社会二重维度:在个体层面,他批评了“遁天倍情”的“俗之所乐”,追求“至乐”与“天乐”;在社会层面,他认为“至德之世”的共乐局面通过世德的完满回归实现每一个体自然化。庄子继承了老子之乐的内容,彰明了乐的价值取向,丰富了其内在意蕴,并奠定性真的人性基础;与孟子之乐的差别为“自然”与“道德”之间的对峙,体现在乐之根基、应对乐之限囿、境界内涵方面。总之,庄子之乐是真乐,他始终坚持自然主义的立场,以性真为内在基础,追求“真美合一”的审美境界,并将个体之真乐群体化。庄子之乐塑造了中国人的文化——心理结构,在“乐感文化”的文化形态中占据重要地位。

关键词：庄子至乐天乐至德之世自然主义

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辊压成形长轴应变高精度预测和优化关键技术研究

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辊压成形长轴应变高精度预测和优化关键技术研究

作者：贺靖晟电子科技大学

学位级别：硕士

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FPGA实现数字超振荡图像超分辨算法研究

FPGA实现数字超振荡图像超分辨算法研究

作者：胡海晟电子科技大学

学位级别：硕士

基于STL-VMD-SSA-LSTM的光伏中期输出功率预测研究

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基于STL-VMD-SSA-LSTM的光伏中期输出功率预测研究

作者：付晟南昌大学

学位级别：硕士

随着全球面临的能源短缺、气候异常和环境污染等的不断加剧,可再生能源的重要性日益凸显。在这一背景下,光伏发电技术及其商业应用得到迅速发展,而准确预测光伏输出功率则是光伏发电技术的核心内容,既是电力系统合理分配电力负荷的需要... 详细信息

随着全球面临的能源短缺、气候异常和环境污染等的不断加剧,可再生能源的重要性日益凸显。在这一背景下,光伏发电技术及其商业应用得到迅速发展,而准确预测光伏输出功率则是光伏发电技术的核心内容,既是电力系统合理分配电力负荷的需要,也是高效利用电力资源的要求。目前,以小时或天为时间尺度的超短期或短期的光伏输出功率预测方法已难以满足能源规划、发电调度、技术运维和经济效益评估等方面的需求,有必要将预测的时间尺度延长至以周为时间尺度的中期。然而,受限于模型存在的缺陷和数据的不足,使得传统预测方法的中期预测结果精度难以满足要求。为此,本文应用机器学习方法挖掘输出功率时间序列隐含的趋势规律,开展光伏中期输出功率预测研究。具体完成的研究工作如下:首先,讨论了光伏发电原理和不同的发电系统,详细分析了太阳辐射量、温度和湿度等天气因素对光伏输出功率的影响。同时,对晴天、雨天、阴天的不同天气类型以及四季变化对光伏输出功率的影响进行了全面的探讨。其次,针对光伏输出功率的历史监测数据,采用平均值插补法填补空缺数据。通过皮尔逊相关系数的分析,量化了光伏输出功率与不同环境影响因素之间的关联程度。运用模糊C均值聚类算法对环境因素进行相似日聚类,最终形成了包含晴天、阴天和雨天三种类型的小样本数据集。随后,建立了SSA-LSTM光伏中期输出功率预测模型。通过麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)对长短时记忆神经网络(Long Short-Term Memory neural network,LSTM)的关键超参数进行了优化。使用SSA-LSTM模型对长晴天周、短阴雨周和长阴雨周的三种不同天气类型周进行输出功率预测。对比分析表明,SSA-LSTM模型在预测精度方面明显优于LSTM模型和门控循环单元模型。最后,建立STL-VMD-SSA-LSTM光伏中期输出功率预测模型。利用局部加权回归的周期趋势分解算法(Seasonal-Trend decomposition procedure based on Loess,STL)将光伏中期输出功率分解为趋势项、周期项和余项。针对余项的大波动范围和尖峰较多的特点,将余项采用变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)为多个相对规律不同频率的模态分量和残差。将各分量输入到SSA-LSTM预测模型进行预测,最后对各分量的预测结果进行重构,得到最终的光伏中期输出功率的预测结果。案例研究的多个预测模型的预测结果表明,三种天气类型周下STL-VMD-SSA-LSTM模型的预测精度最高,其中长晴天周下的MAE、RMSE、MAPE分别为13.945、27.854和4.231%,短阴雨周下分别为50.017、58.318和11.153%,长阴雨周下分别为72.260、82.461和11.373%。论文提出的STL-VMD-SSA-LSTM模型能够较为准确的预测光伏中期输出功率,有助于电力部门科学规划电站管理和区域化运维,提升电力供应效率。

关键词：光伏中期功率预测局部加权回归的时序分解变分模态分解 LSTM 麻雀搜索算法