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基于联合泊松分布的光脉动法煤粉粒度分布算法研究

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中国电机工程学报 2018年第4期38卷 1126-1131页

作者：秦授轩蔡小舒上海理工大学能源与动力工程学院

锅炉的煤粉粒度（细度）在线监测对于节能减排、燃烧优化等起着重要作用。光脉动法可以在线测量煤粉的平均粒度,但无法得到粒度分布（细度）。为解决这一问题,该文运用数学建模的方法,建立了光脉动透射光信号和符合联合泊松分布的颗粒... 详细信息

锅炉的煤粉粒度（细度）在线监测对于节能减排、燃烧优化等起着重要作用。光脉动法可以在线测量煤粉的平均粒度,但无法得到粒度分布（细度）。为解决这一问题,该文运用数学建模的方法,建立了光脉动透射光信号和符合联合泊松分布的颗粒系间的关系,提出了根据光脉动方差得到粒度分布的算法。进一步,通过正反演算证明了该模型的正确性,得到的粒度和实际情况较为符合。最后比较验证性试验得到的反演结果和用显微镜测量的结果,两者基本一致。

关键词：煤粉粒度分布光脉动联合泊松分布

基于Gregory理论的光脉动法颗粒在线测量中背景光强的估算

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光学学报 2011年第8期31卷 145-150页

作者：秦授轩蔡小舒马力于彬上海理工大学颗粒与两相流测量研究所上海200093

用光脉动法在线测量颗粒浓度和粒度时,必须预知原始光强,但在在线测量中原始光强不仅难以测得,而且极易受环境影响产生变化。假设在短时间间隔内原始光强不发生变化,基于Gregory的光脉动法理论,可以得到颗粒数目浓度比。结合不同时刻浓... 详细信息

用光脉动法在线测量颗粒浓度和粒度时,必须预知原始光强,但在在线测量中原始光强不仅难以测得,而且极易受环境影响产生变化。假设在短时间间隔内原始光强不发生变化,基于Gregory的光脉动法理论,可以得到颗粒数目浓度比。结合不同时刻浓度比以及透射光信号的标准偏差和均值,可以推导出原始透射背景光强。实验结果证明,该方法得到的原始透射背景光强和预先测得的原始透射背景光强吻合得很好,最大偏差小于1.1%。

关键词：测量在线测量入射光强颗粒浓度光散射光脉动法

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光脉动法在线测量煤粉粒度分布的实验研究

动力工程学报 2018年第4期38卷 272-277页

作者：秦授轩蔡小舒上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

结合随机理论和透射光信号统计特性,提出了光脉动法,用于测量电厂煤粉颗粒粒度分布参数,并搭建了液固实验台进行了实验验证。结果表明:该方法可以有效、稳定地得到颗粒粒度分布参数;将该方法与小波重构技术结合起来处理电厂实测数据,可... 详细信息

结合随机理论和透射光信号统计特性,提出了光脉动法,用于测量电厂煤粉颗粒粒度分布参数,并搭建了液固实验台进行了实验验证。结果表明:该方法可以有效、稳定地得到颗粒粒度分布参数;将该方法与小波重构技术结合起来处理电厂实测数据,可以有效地去除浓度变化和过采样的影响,得到有效的煤粉颗粒粒度和浓度信息。

关键词：煤粉在线测量光脉动法粒度分布

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基于光脉动谱法的煤粉颗粒在线测量

基于光脉动谱法的煤粉颗粒在线测量

作者：秦授轩上海理工大学

学位级别：硕士

气固两相流是一种普遍存在的物质运动形式，固相的粒度、浓度和速度是影响流动特性的重要参数，研究两相流首先要解决这些参数的测量问题;另外，电站煤粉炉燃料输运系统中，从磨煤机出来的煤粉粒度、浓度及速度对燃料分配的均匀性有非... 详细信息

气固两相流是一种普遍存在的物质运动形式，固相的粒度、浓度和速度是影响流动特性的重要参数，研究两相流首先要解决这些参数的测量问题;另外，电站煤粉炉燃料输运系统中，从磨煤机出来的煤粉粒度、浓度及速度对燃料分配的均匀性有非常大的影响，直接关系到锅炉整体的效率和安全，像煤粉输运管道中这样高浓度的多相流问题纯粹靠理论解决尚有一定因难，实际工作中仍需辅以实验手段。因此，研究能同时测量上述三个物理参数的方法和仪器无论是在学术上还是工业实际应用上都有重大意义。针对这一问题，本文第三章提出了建立在随机理论和光散射理论基础之上的光波动法测量气固多相流中颗粒粒度及浓度的原理.详尽地讨论了颗粒在空间的分布规律，光束穿越含有运动颗粒的介质后强度信号变化同颗粒粒度及浓度之间的关系，推导出了利用信号的波动性测量颗粒粒度及浓度的计算公式。为了验证上述理论的正确性，第四章应用本文提出的方法对实验数据进行处理。并和用筛分法的出的测量结果进行比对。结果表明，本文提出的测量原理和方法是可靠的。

关键词：颗粒测量光脉动谱颗粒粒径两相流浓度颗粒粒度分布

射流核心发展区演变过程中微尺度结构的可视化测量

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上海轻工业 2020年第5期38卷 45-48页

作者：秦授轩上海申欣优达环保科技有限公司

采用单帧单曝光图像法对圆管淹没水射流核心发展区发展的精细流动结构演变进行可视化观测研究.射流实验中的流动Re数为233.6,圆管初始直径为1.6 mm,观测区域内的空间分辨率为5.3μm×5.3μm.观测了射流流动核心发展区从起始段到过渡段... 详细信息

采用单帧单曝光图像法对圆管淹没水射流核心发展区发展的精细流动结构演变进行可视化观测研究.射流实验中的流动Re数为233.6,圆管初始直径为1.6 mm,观测区域内的空间分辨率为5.3μm×5.3μm.观测了射流流动核心发展区从起始段到过渡段演变过程中的精细结构,其结构尺度精于目前直接数值模拟所能达到的网格尺度.记录下射流核心发展区发生、发展的过程,并计算得到核心发展区发展演变过程的速度场和涡量场变化,对过程中的流动特性进行分析.

关键词：射流微尺度混合可视化测量图像法

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粉体颗粒粒度分布在线测量方法技术研究

粉体颗粒粒度分布在线测量方法技术研究

中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会

作者：蔡小舒秦授轩上海理工大学能源与动力工程学院

粉体颗粒的在线监测对于水泥,制药,大气排放监测等行业非常重要。本文基于光脉动法在线测量粉体颗粒平均粒度的原理,结合频谱分析方法,提出了光脉动谱法,可以在线测量粉体颗粒的粒度分布和浓度。通过对光脉动法在线测得的煤粉时间序列... 详细信息

粉体颗粒的在线监测对于水泥,制药,大气排放监测等行业非常重要。本文基于光脉动法在线测量粉体颗粒平均粒度的原理,结合频谱分析方法,提出了光脉动谱法,可以在线测量粉体颗粒的粒度分布和浓度。通过对光脉动法在线测得的煤粉时间序列信号进行分析,得到了不同频率段煤粉的脉动信号,分析了各频率段脉动信号与煤粉粒度分布间的关系,据此得到煤粉的粒度分布和浓度。实验结果与取样筛分得到的煤粉粒度分布进行了比较,2者吻合很好。

关键词：粉体颗粒在线测量光脉动谱法粒度分布

来源： cnki会议评论

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试验汽轮机内湿蒸汽测量研究

热力透平 2012年第2期41卷 97-105页

作者：马力蔡小舒田昌李俊峰秦授轩宁德亮徐巍上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 中国船舶重工集团公司第703研究所哈尔滨150078

汽轮机内部的湿蒸汽会对机组的运行效率、动叶片水蚀及机组运行寿命产生重要影响。介绍了国内外对于汽轮机湿蒸汽研究的概况,使用基于多波长消光法与光阻法测量原理结合的湿蒸汽测量集成探针系统,对某汽轮机末级湿蒸汽1次、2次水滴进行... 详细信息

汽轮机内部的湿蒸汽会对机组的运行效率、动叶片水蚀及机组运行寿命产生重要影响。介绍了国内外对于汽轮机湿蒸汽研究的概况,使用基于多波长消光法与光阻法测量原理结合的湿蒸汽测量集成探针系统,对某汽轮机末级湿蒸汽1次、2次水滴进行了实测研究,介绍了1次水滴与2次水滴的测量方法及数据处理过程,给出了包括1次水滴湿度与2次水滴数目及粒度分布的计算结果。结果表明,沿着叶高1次水滴湿度与2次水滴粒度渐增,而经过运用除湿措施的末级后2次水滴平均粒径减小、粒度分布变窄。

关键词：汽轮机湿蒸汽 1次水滴 2次水滴测量湿度水滴尺寸

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生物可降解PLA复合材料的制备及性能研究

生物可降解PLA复合材料的制备及性能研究

作者：秦宜轩长春工业大学

学位级别：硕士

半个多世纪以来,塑料制品以其良好的综合性能在人们的生产生活中获得广泛的使用,但是绝大多数塑料制品存在石油基来源及终端产品的不可降解性和回收利用率低等弊端。在此背景下,聚焦研发新型可降解兼具传统塑料固有优势的环保材料便显... 详细信息

半个多世纪以来,塑料制品以其良好的综合性能在人们的生产生活中获得广泛的使用,但是绝大多数塑料制品存在石油基来源及终端产品的不可降解性和回收利用率低等弊端。在此背景下,聚焦研发新型可降解兼具传统塑料固有优势的环保材料便显得刻不容缓。生物可降解材料的出现为缓解环境压力提供了有效的解决方案,成为当今实现可持续发展的关键路径之一。聚乳酸（PLA）作为一类颇具代表性的生物基聚合物,其优异的生物降解性、生物相容性、透光性及力学强度使其成为当下备受关注的环保材料。然而,PLA糟糕的韧度、较低的耐高温能力及较高的成本等短板限制了其更为广泛的应用。据此,本文采用甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯三元共聚物核壳增韧剂（M701）、改性滑石粉（mTalc）和聚3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯（P34HB）来改性PLA,具体研究工作及结论如下:（1）选取M701作为PLA改性剂,探究了M701添加量对共混物的力学性能、流变性能、热稳定性、结晶性能、生物降解性能和微观形貌的影响。测试结果表明,M701是PLA的优良增韧剂,可以显著地提高共混物的抗冲韧性,当M701的添加量为20wt%时,共混物的缺口冲击强度达到了913 J/m,较纯PLA提高超过了30倍;流变测试显示,共混物的模量和黏度与M701添加量呈正相关趋势,因此可以通过添加合适的M701来获得具有良好加工性能的共混物;加入M701后共混物的热稳定性略有提升,尤其是当M701添加量达到20 wt%时,共混物的最大分解速率温度(T)提升接近20℃,由纯PLA的360.2℃提升至PAM20的377.2℃,最终分解温度(T)也有所提升;M701的存在可以促进共混物的酶降解,并且随着M701添加量的增大,促进作用越明显;微观形貌发现,加入M701后,共混物的断面粗糙度明显增大,并且随着添加量的增大开始出现“银纹”,进而形成塑性流动和空洞化。（2）选取滑石粉（Talc）作为共混物的增强材料来提高PLA/M701共混物所牺牲的力学强度。通过对滑石粉进行改性,制备出了一系列PLA/M701/mTalc复合材料,探究了mTalc添加量对复合材料性能的影响。结果显示,mTalc的加入能较为显著地提高复合材料的力学强度,并且mTalc为12 wt%时,冲击强度为101 J/m,较纯PLA也提升了274%,模量达到了2331 MPa,实现了良好的刚韧平衡;mTalc的添加整体上促进了PLA/M701/mTalc复合材料的结晶;最后微观形貌分析发现,随着mTalc添加量的增大,塑性流动逐渐消失,并出现明显的团聚现象,同时伴有一些mTalc脱落造成的空隙,这也是复合材料韧性降低的原因。（3）以PLA为基体树脂,聚羟基烷酸酯P34HB为改性剂,同时以环氧扩链剂ADR为相容剂,制备了一系列PLA/P34HB和PLA/P34HB/ADR共混物,并对其力学性能、流变性能、结晶性能、降解性能及微观形貌进行了探究。加入P34HB后,共混物的拉伸韧性得到了一定程度的改善,在P34HB添加量为30 wt%时,共混物的断裂伸长率超过20%;P34HB的加入对共混物的酶降解有一定的促进作用;加入ADR之后,从红外光谱分析可以发现,ADR与PLA和P34HB之间发生了反应,表明ADR对共混物的相容性有一定的改善作用,在PLA/P34HB为70/30的基础上加入0.7 phr ADR后,共混物断裂伸长达到60%,拉伸韧性有了进一步的提升。由于相容性的改善导致降解率有所下降,因此可以通过改变ADR的添加量来调节共混物的生物降解性,从而获得综合性能优异的材料。

关键词：聚乳酸(PLA) 聚3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯(P34HB) 力学性能生物降解性能相容性

基于迁移学习的微反应器大气液比Aspen模型构建

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化工进展 2024年

作者：秦睦轩张玮王盈锦李梓良太原理工大学化学与化工学院化学产品工程山西省重点实验室

微反应器作为过程强化的关键设备，已在多个领域应用。然而，多数流程模拟软件缺乏微反应器模块，在一定程度上阻碍了其在工业中的应用。本文提出了一种基于迁移学习构建的适用于大气液比的Aspen微反应器的产物收率预测模型，以微反应... 详细信息

微反应器作为过程强化的关键设备，已在多个领域应用。然而，多数流程模拟软件缺乏微反应器模块，在一定程度上阻碍了其在工业中的应用。本文提出了一种基于迁移学习构建的适用于大气液比的Aspen微反应器的产物收率预测模型，以微反应器中气液磺化合成十二烷基苯磺酸过程为例，验证了该模型的准确性。首先，通过大气液比（2000:1-3000:1）磺化实验，在T型微反应器中收集38组十二烷基苯磺酸的收率数据，作为迁移学习的目标域。基于微通道环状流特征采用Aspen Plus的平推流反应器（PFR）模块初步建立该过程的产物收率预测模型，并生成29700组源域数据。考虑流体动力学和微通道结构等特征，本研究采用迁移学习中的条件对抗域适应网络（CADAN）并对其进行调整，包括采用深度ReLU网络架构及优化对抗损失函数。随后利用模拟数据训练特征提取器，并利用实验数据进行条件对抗域适应训练。最终建立的模型拟合系数(R2)可达0.9346，相较人工神经网络提升了14.6%，较PFR模型提升了98.18%。同时，该模型在20%的噪声水平下仍保持R2大于0.78，均方根误差低至5.07，优于同等条件下的人工神经网络，显示出较高的预测精度和强鲁棒性。

关键词：微反应器过程建模 Aspen Plus 迁移学习算法