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基于光谱分频的太阳能光伏-甲烷重整互补发电系统

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工程热物理学报 2019年第3期40卷 497-504页

作者：魏鑫李文甲裴刚郝勇中国科学技术大学热科学和能源工程系合肥230027 中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

本文提出了基于光谱分频的太阳能光伏-甲烷重整互补发电系统。太阳光经聚光装置汇聚至光谱分频器表面,并被按波长不同分为两部分,其中短波部分经光伏电池利用发电,长波部分经甲烷湿重整反应器吸收并转换为合成气中的化学能,后经燃气蒸... 详细信息

本文提出了基于光谱分频的太阳能光伏-甲烷重整互补发电系统。太阳光经聚光装置汇聚至光谱分频器表面,并被按波长不同分为两部分,其中短波部分经光伏电池利用发电,长波部分经甲烷湿重整反应器吸收并转换为合成气中的化学能,后经燃气蒸汽联合循环发电。热力学分析表明,在重整温度为800℃时,互补发电系统的太阳能净发电效率最高达到37.1%(已考虑光学损失),高于相应的太阳能光伏发电系统(28.0%)与太阳能甲烷重整发电系统(850℃,26.5%);通过太阳光谱分频以及光伏-热化学互补耦合,实现太阳能品位对口、梯级利用;互补发电系统中部分能量可通过合成气形式储存,解决光伏部分难以储能的问题,提高系统供能的稳定性和持续性,并显著降低对化石能源的依赖度。本文基于光谱分频技术提出的太阳能光伏与甲烷重整互补发电系统,达到了太阳能全光谱综合利用的目的,为太阳能的高效利用提供了新的思路。

关键词：太阳能光谱分频光伏电池甲烷重整效率

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蔬菜生产技术实训指导

2014年

作者：李文甲

全书共分六个项目。项目一、二、三为蔬菜生产的基本知识，内容有蔬菜生产基础知识、蔬菜生产设施、蔬菜播种和育苗技术、蔬菜田间管理技术、蔬菜无土栽培技术。项目四、五、六编写了瓜类蔬菜、茄果类、绿叶类蔬菜生产技术，重点描述了... 详细信息

全书共分六个项目。项目一、二、三为蔬菜生产的基本知识，内容有蔬菜生产基础知识、蔬菜生产设施、蔬菜播种和育苗技术、蔬菜田间管理技术、蔬菜无土栽培技术。项目四、五、六编写了瓜类蔬菜、茄果类、绿叶类蔬菜生产技术，重点描述了其生物学特性和生产技术等内容。

关键词：农业科学园艺

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蔬菜生产技术基础理论 1

东北严寒地区村庄规划设计研究——以大庆市喇嘛甸镇为例

丛书名：国家中等职业教育改革发展示范学校建设计划资助项目

2014年

作者：李文甲

本书共分六个项目。项目一、二、三为蔬菜生产的基本知识，内容有蔬菜生产基础知识、蔬菜生产设施、蔬菜播种和育苗技术、蔬菜田间管理技术、蔬菜无土栽培技术。项目四、五、六编写了瓜类蔬菜、茄果类、绿叶类蔬菜生产技术，重点描述了... 详细信息

ISBN: (纸本)9787227057581

本书共分六个项目。项目一、二、三为蔬菜生产的基本知识，内容有蔬菜生产基础知识、蔬菜生产设施、蔬菜播种和育苗技术、蔬菜田间管理技术、蔬菜无土栽培技术。项目四、五、六编写了瓜类蔬菜、茄果类、绿叶类蔬菜生产技术，重点描述了其生物学特性和生产技术等内容。

关键词：蔬菜园艺中等专业学校教材

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东北严寒地区村庄规划设计研究——以大庆市喇嘛甸镇为例

作者：李文甲延边大学

学位级别：硕士

根据国家提出实施乡村振兴的战略,贯彻实施好《规划》,促进乡村产业兴旺。构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系,推动乡村产业振兴,以践行绿水青山就是金山银山的理念为遵循,促进乡村生态宜居,以社会主义核心价值观为引领,促进乡... 详细信息

根据国家提出实施乡村振兴的战略,贯彻实施好《规划》,促进乡村产业兴旺。构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系,推动乡村产业振兴,以践行绿水青山就是金山银山的理念为遵循,促进乡村生态宜居,以社会主义核心价值观为引领,促进乡村乡风文明。本课题以东北严寒地区村庄规划设计为研究重点,为东北严寒地区贫困村庄能更好的规划发展为研究目的,解决村庄生态环境,建设寒冷冬季适宜村民居住的生活环境,发展一二产业并带动第三产业的逐步发展。研究意义是希望通过对东北严寒地区村庄的调查和实践后可以改善村庄缺乏活力、规划无序、产业低迷、生态环境破坏等问题,并能提出适合我国严寒地区村庄发展的策略。本文研究的范围是以大庆市喇嘛甸镇及下属村庄为例,研究方法主要运用文献研究法,找寻有关乡村振兴和东北严寒地区村庄规划建设的期刊与论文作为参考文献;案例研究法,分别参考了国内与国外的乡村建设案例,国内以山东莒县大峪村村庄规划为例,国外以德国的乡村建设为例;问卷调查法,主要从农村新能源使用、水资源使用、垃圾处理、住宅状况、村容村貌、公共空间服务设施方面进行实地调研分析。研究内容主要分析了东北严寒地区村庄规划设计的特点,同时探讨了北方严寒地区农村环境的现状、村庄的类型、村庄的特点。在此背景下,本文以大庆市喇嘛甸镇村屯为研究对象,将下设在其中的繁荣村为实际规划设计研究对象。通过对国内外优秀案例的比较分析,结合当前农村的发展需求,分析其产业发展、人居环境、基础设施建设、公共空间建设以及新能源方面的应用,运用可持续发展理论,生态环境学理论以及增长极理论做指导,对喇嘛甸镇的村庄进行建筑规划、景观规划、产业规划以及对可再生能源的规划运用,立足于喇嘛甸镇的实际问题,提出解决方案。最后笔者希望通过此次对于东北严寒地区村庄的规划设计,可以积极打造特色农村,展示出镇内的特色文化,调整优化村内产业结构,保持生态平衡。创造生产生活有机结合的现代农村人居环境,提出相应策略,进而得出适合我国严寒地区农村规划的设计研究最优策略,推动北方严寒地区村庄建设和谐发展。

关键词：东北严寒地区村庄规划可持续发展

基于改进MPEEMD振动分析法的电力变压器在线监测技术研究

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基于改进MPEEMD振动分析法的电力变压器在线监测技术研究

作者：李文甲山东科技大学

学位级别：硕士

电力变压器是电力系统中最为关键的环节,其运行状态的稳定与否将对电力系统产生极大影响。随着科技水平的提高和安全意识的提升,包括计算机技术与传感技术在内的多种技术取得突破与创新,针对电力变压器运行状态监测的方法更加多样化,算... 详细信息

电力变压器是电力系统中最为关键的环节,其运行状态的稳定与否将对电力系统产生极大影响。随着科技水平的提高和安全意识的提升,包括计算机技术与传感技术在内的多种技术取得突破与创新,针对电力变压器运行状态监测的方法更加多样化,算法模型更加成熟,状态监测实时性更强,响应速度更快。自Hilbert-Huang变换算法提出以来,其针对非线性、非平稳信号的处理效果得到了广泛好评。将该方法应用到机械故障监测诊断已趋于成熟和完善,近年来该方法也被应用于电力变压器的振动分析领域,且取得一定成果。但是HHT在进行EMD筛分处理复杂的电力变压器振动信号过程中暴露出的端点效应、模态混叠等问题严重干扰了最终的分解效果,造成信号部分成分失真,影响了算法处理准确性。本文在电力变压器振动原理分析的基础上,针对EMD筛分过程存在的问题,结合排列熵原理进行了改进,利用MPEEMD代替传统EMD过程。利用模拟信号,变压器正常工作状态、铁芯松动故障和绕组变形故障下的振动实验数据分别进行EMD、EEMD、MPEEMD处理,观察其筛分效果;从分解的固有模态相关性、重构信号的均方误差等参数方面进行对比,试验结果表明:相比于传统EMD和EEMD来说,MPEEMD算法针对简单信号与复杂的电力变压器振动信号筛分更加准确,筛分后的Hilbert谱观测效果更明显。设计了以STM32F405芯片为主控的无线测量系统,LabVIEW设计的在线监测平台,两者构成电力变压器在线监测系统,并通过山东宏瑞达电力设备有限公司提供的实验平台,验证使用MPEEMD算法的在线监测系统的准确性与实用性。

关键词：电力变压器在线监测多尺度排列熵多尺度排列熵总体平均经验模态分解

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基于视觉注意模型的运动目标检测技术研究

基于视觉注意模型的运动目标检测技术研究

作者：李文甲大连理工大学

学位级别：硕士

视觉注意机制是人类感知外部世界的重要手段之一。利用数学模型将视觉注意机制引入到计算机视觉中来模拟人类的视觉感知系统,是计算机视觉领域研究的热点。视觉注意模型的研究不仅有助于人类更好的探索人类视觉注意工作机理,而且对解决... 详细信息

视觉注意机制是人类感知外部世界的重要手段之一。利用数学模型将视觉注意机制引入到计算机视觉中来模拟人类的视觉感知系统,是计算机视觉领域研究的热点。视觉注意模型的研究不仅有助于人类更好的探索人类视觉注意工作机理,而且对解决大规模数据筛选,提高图像处理效率有着十分重要的意义,在运动目标检测、机器视觉、图像信息匹配、图像压缩等领域具有重要的应用价值。本文在研究人类视觉感知机制和计算机视觉领域相关理论基础上,提出了一种改进的注意模型。该模型首先在Itti模型的基础上,加入了轮廓特征图,提高了模型的识别能力。根据人类视网膜细胞在亮度不同的环境中对颜色和亮度的敏感度发生变化这一特点,提出了自适应的特征图合并策略,更加符合人类视觉特点。针对Itti模型局限于静态图像处理的不足,引入运动目标的注意机制,使其适用于动态图像的注意。试验结果表明,改进的视觉注意模型提高了识别能力,扩展了应用范围,更好的模拟了人类在不同环境下视觉的转移顺序。针对图像处理中存在的运算数据量大、存在大量重复运算及数据耦合性低等特点,设计了一款32位向量处理器。利用时延Petri网模型解决了向量处理器流水线中的结构相关、控制相关和数据相关。该模型给出计算流水线所需停顿周期数的具体算法,根据所建模型中使用权的状态得出数据前递需要具备的条件。应用该算法计算流水线所需停顿周期数来消解冲突,并通过对向量处理器指令仿真时序图的分析验证了结果的正确性。通过比较不同平台对图像进行相同算法的运行时间,证明了向量处理器在图像处理中具有明显优势。本文还提出一种基于视觉注意模型的运动目标检测算法。采用视觉注意模型对视频序列进行预处理,找到感兴趣区域作为目标检测的候选区域。再利用颜色和形状匹配算法对候选区域进行目标匹配。对网球运动视频进行实验,结果表明该算法在目标的颜色和形状比较单一且在背景中显著性高的的情况下能够很好的对目标进行识别。

关键词：视觉注意时延Petri网向量处理器运动目标检测

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轧钢加热炉节能理论及提效方案规划与评价

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第7期53卷 763-770页

作者：赵军王稼晨闫祺马凌李文甲天津大学机械工程学院天津300350

对轧钢加热炉生产过程的能效分析评价是开展加热炉节能工作和发展加热炉节能技术的基础.针对加热炉的能效问题,建立了包含加热炉热流、流分析的能效分析模型,以热效率、效率、标准燃料消耗量作为能效评价指标,对加热炉实际生产案例进行... 详细信息

对轧钢加热炉生产过程的能效分析评价是开展加热炉节能工作和发展加热炉节能技术的基础.针对加热炉的能效问题,建立了包含加热炉热流、流分析的能效分析模型,以热效率、效率、标准燃料消耗量作为能效评价指标,对加热炉实际生产案例进行了能效评估;结合加热炉所处热轧流程的工作特点具体分析加热炉能量损失原因,将其划分为可避免能量损失与不可避免能量损失,前者为加热炉前后工序的不匹配引起的能量损失,后者为加热炉在理想工序匹配条件下由于设备工作过程固有限制而引起的能量损失;根据能量损失原因相应地提出工序匹配和余热回收这两种能效优化技术方法,利用两种方法对加热炉实际生产案例进行了能效优化分析,并以节能率、优化后加热炉的标准燃料消耗量为评价指标对优化结果进行评价,结果显示两种方法的节能率分别为7.71%和14.69%,优化后加热炉的标准燃料消耗量分别为47.29 kg/t(标煤)和44.29 kg/t(标煤),两种方法可同时应用于加热炉的能效优化,同时使用时,其综合节能率为23.56%,加热炉热效率由49.36%升至60.99%,效率由41.83%升至47.11%,标准燃料消耗量由51.12 kg/t(标煤)降至40.98 kg/t(标煤).

关键词：轧钢加热炉能量损失节能率工序匹配余热回收

中低温太阳能-甲醇重整互补供能系统动力学提升与系统优化

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工程热物理学报 2021年第2期42卷 269-279页

作者：张伊甸赵雅文李文甲郝勇中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

本文考察了中低温-甲醇重整互补制氢及其与高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)结合的中低温太阳能-甲醇重整互补发电系统,并分析、优化了两供能系统的性能。从动力学性能优化角度,研发了一种适用于甲醇重整制氢反应的新型复合金属氧化物... 详细信息

本文考察了中低温-甲醇重整互补制氢及其与高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)结合的中低温太阳能-甲醇重整互补发电系统,并分析、优化了两供能系统的性能。从动力学性能优化角度,研发了一种适用于甲醇重整制氢反应的新型复合金属氧化物纳米催化剂,并测试了不同反应物体积流量与反应温度下的催化剂性能。基于动力学实验结果,模拟了太阳能-甲醇重整互补供能系统的性能。模拟结果显示,在太阳直射辐照强度为1000 W·m^(-2)、反应物体积流量为1.70 mL·min^(-1)时,采用新型纳米催化剂的互补制氢系统太阳能制氢效率与能量利用总效率分别为52.5%与87.5%,比采用铜锌铝商业催化剂的系统提高了12.4个百分点和3.3个百分点。如将重整产物气用于高温质子交换膜燃料电池发电,则太阳直射辐照强度为10000 W·m^(-2)、反应物体积流量为1.75 mL·min^(-1)时,中低温太阳能-甲醇重整互补发电系统太阳能净发电效率(40.9%)比应用商业催化剂的系统提高10.4个百分点。

关键词：太阳能热化学甲醇水蒸气重整互补供能系统类钙钛矿高温质子交换膜燃料电池

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基于改进差分进化算法的加热炉调度方法

工程科学学报 2021年第3期43卷 422-432页

作者：闫祺李文甲王稼晨马凌赵军天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300350

提出一种以燃料消耗量最小为优化目标的加热炉生产调度新方法.首先基于热力学第一定律分析了流入及流出加热炉的各项能量,并对燃料消耗量的计算式进行了理论推导.进而根据加热炉区实际生产调度特点归纳各约束条件,以多台加热炉总燃料消... 详细信息

提出一种以燃料消耗量最小为优化目标的加热炉生产调度新方法.首先基于热力学第一定律分析了流入及流出加热炉的各项能量,并对燃料消耗量的计算式进行了理论推导.进而根据加热炉区实际生产调度特点归纳各约束条件,以多台加热炉总燃料消耗量最小为优化目标,构建调度优化数学模型.采用自适应差分进化算法搭配禁忌搜索算法进行综合求解,并通过9组实际钢坯生产案例模拟验证了该算法的可行性和有效性.同时,为了探究加热炉燃料消耗量的影响因素,提出了分别衡量加热炉区缓冲等待、炉内加热两部分时间同理想生产时间匹配程度的评价参数μ1和μ2,并分析了燃料消耗量对二者的敏感性,结果表明:当连铸坯到达加热炉节奏与热轧工序出坯节奏之比由0.5增至2时,燃料消耗量对两评价参数的敏感性逐渐减弱.

关键词：加热炉调度优化燃料消耗量差分进化算法敏感性分析