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直激振荡喷嘴的设计研发及雾化性能实验研究

直激振荡喷嘴的设计研发及雾化性能实验研究

作者：王品贺辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

粉尘问题长期困扰着我国工矿企业的安全生产和环境治理,其中呼吸性粉尘的危害尤为严重,治理相当困难,不仅影响生产设备的正常运行,而且给工作人员的身心健康埋下隐患。喷雾降尘技术作为我国工矿企业目前主要的防尘降尘措施之一,具有结... 详细信息

粉尘问题长期困扰着我国工矿企业的安全生产和环境治理,其中呼吸性粉尘的危害尤为严重,治理相当困难,不仅影响生产设备的正常运行,而且给工作人员的身心健康埋下隐患。喷雾降尘技术作为我国工矿企业目前主要的防尘降尘措施之一,具有结构简便、环保节能和高效实用等优点。喷雾系统中,喷嘴作为最基本且最重要的元件之一,其雾化性能是决定降尘效果的关键因素。现有的喷雾降尘喷嘴在工矿企业降尘中已起到良好效果,但对呼吸性粉尘(直径小于7um)的捕集效率仍不能满足工矿企业的降尘要求。主要原因在于喷雾降尘喷嘴的设计参数不尽合理,影响了喷雾降尘效果。为了更好地解决呼吸性粉尘问题,本文通过分析粉尘受力及运移规律,研究水雾捕尘理论和喷雾雾化机理,根据雾化粒度越小越有利于捕集呼吸性粉尘这一研究经验,设计研制了自激振荡喷嘴。与常规内混式空气雾化喷嘴不同,该喷嘴设计了自激振荡挡板装置,通过增加雾滴破碎次数,来达到进一步加强雾化效果的目的。采用马尔文激光雾粒测试系统,对自激振荡喷嘴的雾化性能进行实验研究,确定自激振荡挡板的最佳匹配方案为在距喷射孔7mm处安置直径为2mm的挡板。实验结果表明:相比常规内混式空气雾化喷嘴,自激振荡喷嘴的有效射程不变,雾化液滴的平均粒径降低了 1/3,测得平均粒径DV50为13.85μm,而且雾化液滴粒径的分布更加均匀。

关键词：呼吸性粉尘喷雾降尘沉降效率雾化粒度自激振荡装置

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基于GaN功率器件的高频伺服驱动系统设计

基于GaN功率器件的高频伺服驱动系统设计

作者：王品贺哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

电机驱动系统广泛应用在装备制造、航空航天、自动化等领域,沿着智能化、高功率密度、高可靠性的发展趋势快速发展。而作为电机驱动系统中的重要组成部分,当前的功率变换系统基本采用基于Si材料的功率器件,开关频率低,很难兼顾高功率密... 详细信息

电机驱动系统广泛应用在装备制造、航空航天、自动化等领域,沿着智能化、高功率密度、高可靠性的发展趋势快速发展。而作为电机驱动系统中的重要组成部分,当前的功率变换系统基本采用基于Si材料的功率器件,开关频率低,很难兼顾高功率密度和高效率等需求。随着半导体技术的不断发展,基于氮化镓(GaN)材料的功率器件具有优良的开关特性和高频工作性能。若将GaN功率器件应用于电机驱动领域,将能够显著降低系统体积、降低损耗、提升系统的功率密度,并降低电机驱动系统工作时的音频噪声。因此,基于GaN功率器件的高频电机驱动系统研究,对电机控制性能的提升具有重要意义。本文研制了基于GaN功率器件的伺服驱动器,并对驱动器关键的控制算法进行了研究。首先,分析了驱动电路及功率电路中寄生参数对GaN功率器件驱动性能的影响,给出了寄生参数的优化顺序及优化方法,并设计了基于GaN功率器件伺服驱动器的硬件电路,完成了伺服驱动器样机的研制。其次,在逆变器输出侧与电机输入侧之间串入LC输出滤波器,以减小开关管高速开关产生的dv/dt和di/dt并实现电机的正弦波驱动。与此同时,本文研究了由LC输出滤波器带来的谐振问题,分析了电流环延迟对系统稳定性的影响。基于此,提出用无阻尼方法实现电气谐振抑制,给出了电流调节器PI参数的整定方法,并通过仿真与实验验证了无阻尼算法的有效性。之后,对比了不同开关频率下、有无LC输出滤波器的相电流EMI。实验结果表明当开关频率与谐振频率的比值在合适范围内时,LC输出滤波器的引入将能够抑制驱动器的开关噪声,降低系统的EMI,实现电机的正弦波驱动。最后,完成了基于FPGA的硬件电流环设计。用Verilog HDL语言编写了电流环中各模块的控制算法,并通过仿真与实验验证了电流环控制算法的正确性。此外,通过电流环的带宽测试可知,在100k Hz开关频率下,电流环带宽能够提升到6k Hz以上。由此可知,与传统的伺服驱动器相比,基于GaN功率器件的高频伺服驱动器的控制性能得到显著提升。

关键词：氮化镓伺服驱动器设计输出滤波器无阻尼谐振抑制硬件电流环

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特厚煤层远距离煤柱下开采强矿压显现机理

煤炭技术 2017年第3期36卷 70-72页

作者：王品贺郝朝瑜辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000

分析石炭系特厚煤层在煤柱下方的矿压显现规律,采用理论计算得出不同层位复合煤柱应力底板传播规律,并以相似材料模拟实验对其进行验证。研究表明:石炭系煤层开采时出现强矿压现象的原因是受侏罗系煤柱影响石炭系覆岩承载结构无法稳定存... 详细信息

分析石炭系特厚煤层在煤柱下方的矿压显现规律,采用理论计算得出不同层位复合煤柱应力底板传播规律,并以相似材料模拟实验对其进行验证。研究表明:石炭系煤层开采时出现强矿压现象的原因是受侏罗系煤柱影响石炭系覆岩承载结构无法稳定存在,石炭系上覆岩层直至侏罗系岩层的重量是全部由工作面自身承担造成的。

关键词：关键层理论煤柱强矿压显现

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一种基于深度网络的视图重建方法

东北大学学报（自然科学版） 2020年第8期41卷 1065-1069页

作者：张之敏乔建忠林树宽王品贺东北大学计算机科学与工程学院辽宁沈阳110169

为了解决在仅有单目视图的环境下实现立体匹配的问题,在现有视图重构网络模型Deep3D的基础上,提出了基于加权局部对比归一化约束的全卷积重构模型.该模型采用改进的全卷积神经网络架构作为模型的特征提取模块,以期减少训练参数,降低训... 详细信息

为了解决在仅有单目视图的环境下实现立体匹配的问题,在现有视图重构网络模型Deep3D的基础上,提出了基于加权局部对比归一化约束的全卷积重构模型.该模型采用改进的全卷积神经网络架构作为模型的特征提取模块,以期减少训练参数,降低训练时间,增加模型的非线性.为了进一步提高重构精度,设计了新的基于加权局部对比归一化的约束条件,并采用结构相似性成本(SSIM)与L 1成本相结合的损失优化函数对模型进行优化.在KITTI 2015数据集上展开实验,并与Deep3D模型及其后续的改进方法进行比较.实验结果表明,在只使用左视图作为训练数据的情况下,生成的右视图在SSIM和峰值信噪比两个指标上有很大提升,能够满足立体匹配方法中右视图的精度要求.

关键词：视图重构卷积神经网路立体匹配全卷积网络加权局部对比归一化

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高瓦斯薄煤层炮掘工作面高效掘进技术研究

中国煤炭 2016年第12期42卷 118-121页

作者：王品贺郝朝瑜王绩辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁省阜新市123000 山西锦兴能源有限公司肖家洼煤矿山西省吕梁市033600

通过对掘进工作面前方采动应力及瓦斯流动规律的分析并结合朱家店煤矿生产实际,提出了双巷交叉高效掘进技术。通过对朱家店煤矿0403材料巷掘进工作面前方预抽钻孔瓦斯浓度周期变化规律及范围的准确测定,最终根据日进尺综合确定双巷交叉... 详细信息

通过对掘进工作面前方采动应力及瓦斯流动规律的分析并结合朱家店煤矿生产实际,提出了双巷交叉高效掘进技术。通过对朱家店煤矿0403材料巷掘进工作面前方预抽钻孔瓦斯浓度周期变化规律及范围的准确测定,最终根据日进尺综合确定双巷交叉掘进的合理周期为4 d,极大地提高了高瓦斯薄煤层炮掘工作面安全环境及掘进效率。

关键词：高瓦斯薄煤层炮掘工作面双巷交叉掘进瓦斯浓度周期变化交替时间掘进速率

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夹矸煤层条件下硬岩掘进机刀盘结构优化

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2020年第4期39卷 320-326页

作者：刘南南彭继慎宋立业王品贺辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125000 东北大学计算机科学与工程学院辽宁沈阳110000

为更准确地获得硬岩掘进机在夹矸煤层掘进过程中刀盘的受力情况,基于EDEM软件建立岩层夹矸模型,并联合ANSYS有限元分析软件对刀盘截割不同岩石工况进行受载分析,并采用ANSYS软件的Design Explorer模块对刀盘结构参数进行优化设计.研究... 详细信息

为更准确地获得硬岩掘进机在夹矸煤层掘进过程中刀盘的受力情况,基于EDEM软件建立岩层夹矸模型,并联合ANSYS有限元分析软件对刀盘截割不同岩石工况进行受载分析,并采用ANSYS软件的Design Explorer模块对刀盘结构参数进行优化设计.研究结果表明,随着夹矸层比例的增大,硬岩掘进机刀盘承受的载荷越大,即需要提供的驱动载荷越大;随着夹矸层位置越靠近刀盘中心,硬岩掘进机刀盘承受的载荷越小,即需要提供的驱动载荷越小.通过优化设计使得刀盘最大等效应力比优化前应力值降低了77.3%;其最小寿命比优化前提高了85.6%,在很大程度上可以确保刀盘的安全使用性能.研究结论更好的模拟硬岩掘进机实际掘进时可能会遇到的多种复杂地质条件工况,解决传统分析时截割岩石属性单一等问题,为硬岩掘进机刀盘设计和改进提供依据.

关键词：硬岩掘进机夹矸煤层刀盘载荷离散元仿真结构优化

基于GaN功率器件伺服驱动系统的设计与研究

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电气传动 2019年第10期49卷 65-69页

作者：王品贺杨明商书宇吕泽楷徐殿国哈尔滨工业大学电气工程系

GaN等高频功率器件应用于电机驱动领域,高频化后的驱动系统能够显著减小系统的体积、重量和成本,但也会带来du/dt和di/dt过大的问题。首先设计了基于GaN功率器件伺服驱动器的硬件电路,对GaN驱动电路中PCB设计存在的问题进行了详细的分析... 详细信息

GaN等高频功率器件应用于电机驱动领域,高频化后的驱动系统能够显著减小系统的体积、重量和成本,但也会带来du/dt和di/dt过大的问题。首先设计了基于GaN功率器件伺服驱动器的硬件电路,对GaN驱动电路中PCB设计存在的问题进行了详细的分析,并给出了PCB寄生参数的优先级顺序,同时用FPGA控制器实现了电机的双闭环控制算法,最后通过仿真和实验,实现了电机的转速控制,这对于GaN功率器件在电机驱动领域的推广和应用具有实际意义。

关键词：伺服系统 GaN驱动电路设计正弦波滤波器硬件电流环

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自激振荡喷嘴的设计及其雾化性能实验研究

世界科技研究与发展 2016年第3期38卷 604-608页

作者：王品贺葛少成李腾达刘南南辽宁工程技术大学安全科学与工程学院阜新123000

为了更好地解决呼吸性粉尘问题,根据雾化粒度越小越有利于捕集呼吸性粉尘这一研究经验,研制了自激振荡喷嘴。与常规内混式空气雾化喷嘴不同,该喷嘴设计了自激振荡挡板装置,通过增加雾滴破碎次数来达到进一步加强雾化效果的目的。采用马... 详细信息

为了更好地解决呼吸性粉尘问题,根据雾化粒度越小越有利于捕集呼吸性粉尘这一研究经验,研制了自激振荡喷嘴。与常规内混式空气雾化喷嘴不同,该喷嘴设计了自激振荡挡板装置,通过增加雾滴破碎次数来达到进一步加强雾化效果的目的。采用马尔文激光雾粒测试系统,对自激振荡喷嘴的雾化性能进行实验研究,确定自激振荡挡板的最佳匹配方案为在距喷射孔7 mm处安置直径为2 mm的挡板。实验表明:相比常规内混式空气雾化喷嘴,自激振荡喷嘴的有效射程不变,雾化液滴的平均粒径降低了1/3,测得平均粒径DV50为13.85μm,而且雾化液滴粒径的分布更加均匀。

关键词：呼吸性粉尘喷嘴雾化震荡挡板雾化粒度

Z型多反腔增强拉曼光谱变压器故障特征气体检测方法

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光子学报 2025年

作者：王畅鼎王品一汤子杰陈伟根输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院)

拉曼光谱法相比于传统气体检测方法具有高选择性、无损检测、可实时检测等优势。然而，气体的拉曼散射截面积极小，微量气体的拉曼散射强度弱，导致拉曼光谱法气体检测的灵敏度较低。基于此提出Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测技术，通... 详细信息

拉曼光谱法相比于传统气体检测方法具有高选择性、无损检测、可实时检测等优势。然而，气体的拉曼散射截面积极小，微量气体的拉曼散射强度弱，导致拉曼光谱法气体检测的灵敏度较低。基于此提出Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测技术，通过建立拉曼信号强度与多反腔内激光反射次数的数学关系，获取了多反腔内光束最优数。通过腔内参数设计，实现了144个腔内光束，这些光束在腔内完成2次循环，大大延长了激光与气体的相互作用长度，提高了气体的拉曼信号强度。基于搭建的Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测平台实现了变压器主要故障特征气体的高灵敏检测，基于确定的特征峰建立了气体浓度与拉曼谱峰强度之间的高拟合度定量分析模型，各气体最低检出限优于国际电工委员会标准。该方法将为变压器故障特征气体的高灵敏检测提供新的有效途径。

关键词：拉曼光谱变压器故障特征气体 Z型折叠多反腔增强高灵敏检测