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风力机叶片涂层风沙冲蚀磨损特性的风洞试验研究

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太阳能学报 2022年第6期43卷 196-203页

作者：李德顺梁恩培李银然赵煜徐梦飞余牧遥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 甘肃省流体机械及系统重点实验室兰州730050

传统的挟沙冲蚀试验台与风沙风洞难以构建均匀风沙流场,难以准确反映风力机叶片的风沙磨损特性。因此,在改造的风沙风洞中,通过对风力机叶片平板试样开展涂层冲蚀磨损试验,探究不同冲击速度、冲击角度及有效截面质量流率对风力机叶片涂... 详细信息

传统的挟沙冲蚀试验台与风沙风洞难以构建均匀风沙流场,难以准确反映风力机叶片的风沙磨损特性。因此,在改造的风沙风洞中,通过对风力机叶片平板试样开展涂层冲蚀磨损试验,探究不同冲击速度、冲击角度及有效截面质量流率对风力机叶片涂层材料冲蚀特性的影响规律。试验结果表明:有效颗粒质量流率一定时,在相同冲击速度与冲击时间内,磨损量在冲击角度约为30°时达到最大。小于30°时,磨损量随冲击角度的增大而快速增加,大于30°时磨损量随冲击角度的增大而逐渐降低;磨损量随冲击速度的增大而增大;磨损量随有效颗粒质量流率的增大而呈线性增大趋势;切削磨损量与总磨损量有相同趋势,冲击磨损量随着冲击角度的增大而逐渐增大。

关键词：风洞气固两相流风力机叶片涂层材料固体颗粒冲蚀冲击速度冲击角度

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长江入海热通量及其生态效应

北京大学学报(自然科学版) 2024年

作者：尹航杨善卿梁恩航李斌教育部水沙科学重点实验室北京大学环境工程系

通过对陆地卫星Landsat 5， 7， 8长时间序列遥感影像资料的提取和分析，采用实用单通道算法反演1997至2016年间逐月的长序列长江入海口水温数据集，同时基于全球径流数据，核算同期长江河口处的多年月均热通量，分析其时空变化规... 详细信息

通过对陆地卫星Landsat 5， 7， 8长时间序列遥感影像资料的提取和分析，采用实用单通道算法反演1997至2016年间逐月的长序列长江入海口水温数据集，同时基于全球径流数据，核算同期长江河口处的多年月均热通量，分析其时空变化规律及对气候变化与人类热排放的响应特征。在此基础上，结合全球海洋表面温度数据和哥白尼全球海洋颜色与生物–地球–化学数据集，探究长江入海热通量变化对于近海水温与近海生态环境的影响。结果表明，长江河口热通量总值为77.5 EJ/年，热通量的季节性变化明显，对近海的热作用以输“热”为主显著高于其他典型大河系统，且预计年均向近海输入6.1 EJ的热量，增温效应明显。长江口较海岸带对于近海水域温度的影响的程度更大，影响的空间范围更远。对于近海水温的空间影响可以划分为2个梯度，即温度下降的河流强作用带（0～40 km）、温度上升的海洋强作用带（40 km以上）。1997—2016年间，长江口的近海水域温度整体呈现出先增后减的变化规律。进一步分析表明，长江河口热通量的变化对近海水温产生深刻影响(R2=0.7495)，同时与近海初级生产力密切相关(R2=0.9651)，表明长江对于近海的热输入是调控近海热环境和生态环境的重要因素。

关键词：长江口水热通量环境遥感近海生态环境

22MnB5/QStE550TM异种钢焊接接头组织与性能分析

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过程工程学报 2024年第7期 863-874页

作者：张明周磊磊梁恩荣朱志刚张朋彦安徽工业大学冶金工程学院攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司攀钢集团工程技术有限公司修建分公司

实验采用TIG焊对1.8 mm厚的22MnB5钢与2 mm厚的QStE550TM钢进行不等厚连接，结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及电子背散射衍射(EBSD)等方法对焊接接头的特征区域进行微观组织观察，使用万能试验机和维氏硬度仪分析焊接接头的力学性... 详细信息

实验采用TIG焊对1.8 mm厚的22MnB5钢与2 mm厚的QStE550TM钢进行不等厚连接，结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及电子背散射衍射(EBSD)等方法对焊接接头的特征区域进行微观组织观察，使用万能试验机和维氏硬度仪分析焊接接头的力学性能。结果表明，QStE550TM侧热影响区为粒状贝氏体，焊缝区域与22MnB5侧热影响区显微组织为板条贝氏体，其中22MnB5侧热影响区的部分氧化物夹杂诱导形成了针状铁素体；焊缝区域内平均晶粒尺寸为4μm，大角度晶界占比约为53%；在接头特征区域发现第二相Ni-Cr-Fe；两组拉伸试样的平均抗拉强度为660.5 MPa；焊接接头硬度最高的区域为22MnB5母材，硬度最低的区域为QStE550TM侧热影响区；该异种钢接头存在碳迁移现象，在22MnB5侧熔合线附近出现约43μm的增碳层，在QStE550TM侧热影响区出现约35μm的脱碳层。结合力学性能分析，该焊接接头的碳迁移现象未对力学性能产生明显影响。

关键词： TIG焊显微组织夹杂物力学性能碳迁移

紫色土丘陵区退耕还林对坡地土壤碳氮空间分布的影响

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环境科学 2024年第7期45卷 4206-4217页

作者：李子阳刘伟李春培朱波周明华中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室中国科学院大学四川省泸州市叙永县农业农村局

为了弥补我国四川盆地紫色土丘陵区退耕还林对坡地土壤碳（C）和氮（N）时空分布影响的研究不足，依托中国科学院盐亭紫色土农业生态试验站在万安小流域建立的长期观测样地，对比分析了约30年历史的退耕林地及其邻近的坡耕地不同坡面位... 详细信息

为了弥补我国四川盆地紫色土丘陵区退耕还林对坡地土壤碳（C）和氮（N）时空分布影响的研究不足，依托中国科学院盐亭紫色土农业生态试验站在万安小流域建立的长期观测样地，对比分析了约30年历史的退耕林地及其邻近的坡耕地不同坡面位置土壤的C、N形态、含量及其储量.结果发现，退耕还林后，显著增加了剖面土壤有机碳（SOC）含量及储量（P0.05）.此外，研究还发现空间位置对坡耕地土壤TN、SOC、NO3--N、NH4+-N和DOC含量均有显著影响（P上坡位>中坡位，而土壤NO3--N、NH4+-N和DOC含量沿坡面的变化趋势大小则为：上坡位<中坡位<下坡位.退耕林地土壤仅DOC含量受坡位的显著影响，并沿坡面向下呈增加趋势.结果表明，在评估紫色土丘陵区土地利用变化对土壤碳氮储量的影响时，不能忽视地形等因素的影响.

关键词：紫色土退耕还林坡位土壤氮(N) 土壤碳(C) 空间分布

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风力机叶片涂层风洞冲蚀磨损试验及模型研究

风力机叶片涂层风洞冲蚀磨损试验及模型研究

作者：梁恩培兰州理工大学

学位级别：硕士

我国陆上风力机主要分布于沙尘天气频发的西北与华北地区,风力机叶片表面会因颗粒冲蚀作用而产生不同程度的磨损,严重影响风力机的气动特性和发电效率。通过开展相关冲蚀磨损实验以探究颗粒对叶片涂层的冲蚀磨损机理。现阶段传统挟沙冲... 详细信息

我国陆上风力机主要分布于沙尘天气频发的西北与华北地区,风力机叶片表面会因颗粒冲蚀作用而产生不同程度的磨损,严重影响风力机的气动特性和发电效率。通过开展相关冲蚀磨损实验以探究颗粒对叶片涂层的冲蚀磨损机理。现阶段传统挟沙冲蚀装置难以构建均匀风沙流场,这会对冲蚀特性研究造成一定的影响。本文在一种新型风沙风洞中构建了满足试验要求的风沙两相流场。通过单因素轮换法研究冲击角度、风洞风速、有效截面质量流率以及颗粒粒径的变化对冲蚀磨损试验结果的影响,探究涂层材料在不同冲蚀因素影响下的冲蚀特性和冲蚀磨损机理,并初步建立符合现有涂层性质的冲蚀磨损预测模型,为风沙环境下风力机叶片磨损演化研究提供了理论基础。对风力机叶片涂层平板试样进行了风洞冲蚀磨损试验,结果表明:（1）风力机叶片涂层为典型塑性材料,随着冲击角度的逐渐增大,叶片涂层磨损量随角度的增大呈急增缓降趋势,最大磨损量发生于30°,最大冲蚀率发生于20°;（2）叶片涂层磨损量与冲蚀率均随风洞风速的增加而增大;（3）当有效截面质量流率增大时,涂层磨损量随之增大,涂层冲蚀率不受其影响,相同角度下碰撞到风力机叶片涂层的颗粒数目是影响涂层磨损量改变的主要原因;（4）随着粒径的增大,涂层磨损量与冲蚀率出现粒径效应。单颗粒磨损量随粒径增大而增大,但增长率有所减缓,三组粒径下相对增长率分别为284%～314%和128%～153%。以Bitter变形磨损理论和Finnie微切削理论为基础,结合试验数据,对冲蚀磨损模型进行修正,并提出修正后的风力机叶片涂层冲蚀磨损预测模型。基于颗粒斯托克斯数,研究叶片涂层冲蚀磨损规律,结果表明:当斯托克斯数不同时,冲蚀率随斯托克斯数的增大而增大;当斯托克斯数相同时,在30°～60°范围内冲蚀率会随角度增大而减小;当斯托克斯数与冲击角度都相同时,其余工况的改变不会引起冲蚀率的变化。通过分析冲蚀系数与试样表面形貌变化特性,结合试验数据,进行风力机叶片涂层冲蚀磨损机理研究,研究表明:（1）风力机叶片涂层总磨损量由切削磨损量与冲击磨损量组成,其中切削磨损量与总磨损量趋势相同,冲击磨损量随角度的增大而持续增大;（2）当冲击角度为30°时,切削作用占主导地位,涂层受切削作用在初始阶段形成大量“砂眼状”小坑。随着冲蚀行为的持续进行,涂层遭受反复锻打与挤压并在表面产生“薄片”层,切削作用使薄片脱离试样,“砂眼状”小坑向更深与更宽处演化,小坑之间相互连结形成“海浪状”与“耕犁状”脱层;（3）当冲击角度为75°时,正向应力占主导地位,持续的凿削作用与微弱的切削作用仍能带走一部分涂层表面质量,在初始阶段形成少量“砂眼状”小坑,随着冲蚀行为的发展,涂层表面仅形成少部分“耕犁状”磨损形貌,其余部分为“海浪状”磨损形貌。

关键词：风沙风洞气固两相流平板试样冲蚀磨损磨损模型

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基于多阶段自学习的共享储能运行优化研究

运筹学学报 2024年

作者：陆俊姚军刘春颖梁恩民李琴徐志强能源互联网供需运营湖南省重点实验室国网湖南电力有限公司经济技术研究院湖南经研电力设计有限公司华北电力大学电气与电子工程学院

随着新型电力系统的建设,“源荷”双侧的波动性显著提高,为了保证电力系统的稳定、提高储能与新能源的利用率、降低用户用电成本,本文基于重复博弈理论开展了共享储能优化研究,针对共享储能的电能市场化交易模式,开展电能交易价格与电... 详细信息

随着新型电力系统的建设,“源荷”双侧的波动性显著提高,为了保证电力系统的稳定、提高储能与新能源的利用率、降低用户用电成本,本文基于重复博弈理论开展了共享储能优化研究,针对共享储能的电能市场化交易模式,开展电能交易价格与电能交易功率优化研究,使“源网荷储”的互动进一步增强。首先,构建了一个共享储能电站参与电能市场化交易架构,然后建立了共享储能、配电网、用户三个主体的运行模型。接着,基于重复博弈建立了多阶段自学习优化模型,并通过粒子群和求解器进行迭代求解。算例仿真结果表明,所提出的优化方法能够有效降低用户的用电成本,提高新能源的消纳,同时提高共享储能电站的利用率,有效减小电网负荷波动。

关键词：共享储能重复博弈自学习电能交易价格优化

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黄河典型入干支流噬菌体群落结构特征研究

北京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 306-314页

作者：王冰雪吴宗治陈天一刘树枫梁恩航刘唐北京大学深圳研究生院环境与能源学院深圳518055 教育部水沙科学重点实验室北京大学环境工程系北京100871 深圳大学化学与环境工程学院深圳518061

利用宏基因组学技术,分析黄河典型入干支流湟水河、渭河和洛河水体及沉积物中噬菌体的群落结构,并对三条支流的噬菌体多样性、宿主和功能潜能进行比较。结果显示,从宏基因组中识别出的99.77%的未知vOTUs无法与NCBI Refseq参考数据库聚类... 详细信息

利用宏基因组学技术,分析黄河典型入干支流湟水河、渭河和洛河水体及沉积物中噬菌体的群落结构,并对三条支流的噬菌体多样性、宿主和功能潜能进行比较。结果显示,从宏基因组中识别出的99.77%的未知vOTUs无法与NCBI Refseq参考数据库聚类,表明噬菌体群落的物种新颖度较高。检出的噬菌体隶属15科158属,湟水河中特有的噬菌体属最多,Pbi1virus,Badnavirus,Ea214virus和Gammabaculovirus仅在该支流中检出。3条支流的噬菌体群落结构具有显著差异,且沉积物中群落的空间异质性更大。多种辅助代谢基因(AMGs)表明噬菌体可能参与了湟水河、渭河及洛河采样区域的氮、碳和磷等元素的循环过程,但3条支流中的AMGs分布无差异。噬菌体群落的宿主范围跨越18个原核生物门,以变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为主,1.8%的噬菌体具有跨门感染的潜在能力。洛河的水体及沉积物中富集了感染Planctomycetota的噬菌体,渭河沉积物样本中感染Chloroflexota的噬菌体含量较高。细菌群落和噬菌体群落存在显著的相关性,且水体中噬菌体与其宿主的一致性比沉积物更高。

关键词：支流病毒宏基因组学噬菌体群落群落结构特征

基于RTK测量的皖北Aster DEM数据精度评价研究

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地下水 2024年第2期46卷 184-185,226页

作者：梁恩金安徽省地质矿产勘查局325地质队安徽淮北235000

数字高程模型(DEM)是地形测绘领域中一项重要的地理信息产品,开展DEM数据精度评价,是确保从这些数据中获取的信息正确的基础。本研究基于RTK测量数据,采用DEM误差分析法,对皖北Aster DEM数据进行了评价,并比较了不同地形条件和不同平滑... 详细信息

数字高程模型(DEM)是地形测绘领域中一项重要的地理信息产品,开展DEM数据精度评价,是确保从这些数据中获取的信息正确的基础。本研究基于RTK测量数据,采用DEM误差分析法,对皖北Aster DEM数据进行了评价,并比较了不同地形条件和不同平滑处理之后的DEM数据的精度。结果表明,皖北Aster DEM数据精度较为可靠,MAE和RMSE分别仅为1.95、3.60 m。该DEM精度受地形影响,其中山地地区的精度最差,丘陵次之,平原地区精度最高。经过高斯平滑处理后的DEM数据精度最高,与原DEM信息相比,其MAE和RMSE分别减小了5.56%、11.11%。本研究结果对于Aster DEM数据的应用具有一定的价值。

关键词： ASTER DEM数据 RTK测量精度评价平滑处理

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机械化对矿工职业健康影响的神经网络分析

中华劳动卫生职业病杂志 2024年第5期42卷 374-380页

作者：于海淼杜易培中国矿业大学经济管理学院徐州221116 中国联通数字科技有限公司经营管理部北京100032

探索机械化对矿工职业健康影响的传导机制,为煤炭行业发展健康与高效兼顾的新质生产力提供实证依据,于2022年8月,选择某典型煤矿,通过问卷调查,基于全连接神经网络模型,构建矿工职业健康综合评价指标,并采用贝叶斯模型验证机械化水平对... 详细信息

探索机械化对矿工职业健康影响的传导机制,为煤炭行业发展健康与高效兼顾的新质生产力提供实证依据,于2022年8月,选择某典型煤矿,通过问卷调查,基于全连接神经网络模型,构建矿工职业健康综合评价指标,并采用贝叶斯模型验证机械化水平对矿工职业健康的影响。研究发现,职业病预测概率可以作为职业健康水平的综合指标,为职业病的早期干预与预防提供依据;机械化水平可以直接促进矿工职业健康水平的提升,也可以通过影响危害因素水平和工作强度来间接影响职业健康水平;机械化水平对工作强度的间接影响是正向的,机械化水平对危害因素水平的间接影响呈现出的"倒U型"过程,在机械化水平突破半机械化水平后会实现健康防护的规模经济效应,其对职业危害因素防控的影响会由负转正。

关键词：煤矿职业健康机械化全连接神经网络贝叶斯网络模型