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发动机排烟余热温差发电的闭环控制研究

发动机排烟余热温差发电的闭环控制研究

作者：翁志奇浙江科技大学

学位级别：硕士

目前世界经济进入“工业4.0”发展阶段,我国的二氧化碳排放量力争在2030年前达到峰值,努力在2060年前实现碳中和的目标,所以抓好节能减排并推动经济绿色转型是最有效办法,目前发动机运行过程中排放的废热浪费巨大,如果能将这部分热能利... 详细信息

目前世界经济进入“工业4.0”发展阶段,我国的二氧化碳排放量力争在2030年前达到峰值,努力在2060年前实现碳中和的目标,所以抓好节能减排并推动经济绿色转型是最有效办法,目前发动机运行过程中排放的废热浪费巨大,如果能将这部分热能利用起来将大大提高能源利用率。温差发电便是一种很好的废热回收方法,能够将低品位废热转化为高品位电能,同时其体积小、成本低和工作寿命长等特点使得其适应大部分的工作环境。但是在某些特殊情况下如高负荷工作时,发动机排烟温度升高会超过温差发电机(Thermoelectric Generator:TEG)的温度上限值。为了提高温差发电机在超温环境下的安全系数,使之能够继续平稳运行,需要开发在超温时降低工作温度的余热温差发电机,本文设计了一款具备闭环控制的排烟余热温差发电机。本文工作内容与结论如下:(1)搭建了直立式闭环控制余热TEG实验台,本实验台安装有2个TEG单元,每个TEG单元中有24片温差发电模块(TE module:TEM)。通过实验对未启动闭环系统时的TEG实验台进行了测试,实验在加热功率为10 k W,风速为22.86 m/s的工况下,可得到最大发电功率为79.6 W,内部压降为320 Pa,集热效率为22.16%,TE效率为2.28%,总效率为0.50%。(2)经过Proteus仿真并烧录单片机,选择30°与60°两个角度作为标志性的进气循环角,进行新一轮的实验。对不同进气循环角度的实验结果,分析一代样机与现有样机之间性能优劣。(3)将进气循环角度为30°与60°时的热端温度与进气温度与一代样机结果进行对比,60°进气循环角时TEG-1平均温度变化范围在4 K到12 K之间,TEG-2平均温度变化范围在1.7-8 K之间,变化幅度分别在0.87%-2.95%以及0.46%-1.29%之间,较30°时降温效果更加优异。在更需要降温的环境里选择60°的效果要优于30°。(4)加热功率为5 k W,进气循环角在30°时,最大发电功率为22.065 W,较0°时下降了约2%,压降为410 Pa,与0°时仅下降2.5%,集热效率达到24.97%,TE效率为1.77%,总效率为0.41%,在超温环境下需要平衡发电性能与温度的情况下选择30°。(5)经过实验验证了闭环控制能够降低余热温差发电机在超温环境下的温度,保障了其安全性。为在负荷波动大的发动机上应用余热温差发电机提供了新的技术方案。随着温差发电材料的创新、余热回收系统的优化、更多领域的内部闭环反馈系统的应用能够将发动机排烟余热温差发电机的性能及可靠性得到进一步的优化。

关键词：发动机余热回收温差发电闭环控制发电效率

基于Abaqus的面齿轮传动承载接触特性分析

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基于Abaqus的面齿轮传动承载接触特性分析

作者：翁灯盐西安工业大学

学位级别：硕士

面齿轮传动是一种由圆柱齿轮和面齿轮组成的角度传动机构,在航空航天、汽车工程等传动装置上得到了广泛的应用。面齿轮承载接触分析可以得到诸如承载接触路径、齿面接触应力、齿根弯曲应力、承载传动误差等承载接触特性参数,在一定程度... 详细信息

面齿轮传动是一种由圆柱齿轮和面齿轮组成的角度传动机构,在航空航天、汽车工程等传动装置上得到了广泛的应用。面齿轮承载接触分析可以得到诸如承载接触路径、齿面接触应力、齿根弯曲应力、承载传动误差等承载接触特性参数,在一定程度上反映实际应用中齿轮的承载接触特性,对齿轮传动设计具有一定的参考性。当前对面齿轮进行承载接触分析的主要方法是先在三维软件中进行建模再导入有限元仿真软件进行分析,这种方法会使得建模的精度和效率较低,并且在装配时会造成齿面干涉的现象,所以也有在数值计算软件例如Matlab中进行承载接触分析的方法,但是对于修形后的齿轮,由于齿面点不连续的原因,在进行计算迭代时会出现不收敛的情况,导致程序无法进行计算。因此,本文研究了一种面齿轮传动有限元精确装配模型的构建方法,提高了建模精度和效率,可以对修形或含有安装误差的面齿轮进行承载接触分析。主要研究内容和成果如下:(1)根据微分几何和面齿轮啮合原理的内容推导了螺旋圆柱齿轮和面齿轮的齿面方程,通过数值计算得到了面齿轮传动有限元模型的装配转角,编写程序建立了面齿轮传动有限元网格装配模型并对有限元前处理条件进行设置,在后处理模块,通过编写脚本文件对参数进行提取和计算,得到了面齿轮的承载接触特性,并对有限元建模的正确性进行了验证。(2)在无误差及含有安装误差的情况下,对面齿轮的承载接触印痕、齿面接触应力、齿根弯曲应力、承载传动误差等承载接触特性进行了比较分析。结果表明:安装误差会对面齿轮的啮合情况产生影响,当安装误差过大时,面齿轮齿面会产生应力集中和干涉的现象,当Δγ=0.01°时,齿面最大接触应力为896.51MPa,与标准安装的情况相比增大了41.33%,且轴向安装误差与轴夹角安装误差对承载接触特性的影响大于偏置安装误差。在两项安装误差耦合的情况下,保持一项安装误差不变,则另一项安装误差对承载接触特性的影响规律与单项安装误差作用时相同。(3)对齿面修形后的面齿轮传动进行了承载接触分析,在对齿面进行修形后,面齿轮齿顶与齿根在啮合时产生边缘接触的情况面齿轮传动的啮合情况得到改善,降低了边缘接触时的接触应力,当Δa=7.2μm时,面齿轮齿面的最大边缘接触应力为265.44MPa,相对于未修形的面齿轮齿面减小了58.15%,齿面接触应力和承载传动误差绝对值降低,当Δa=7.2μm时承载传动误差最小值为-4.51″,与未修形前的承载传动误差最小值-6.57″相比减小了31.35%。齿面修形后面齿轮传动啮合的平稳性增强。

关键词：面齿轮安装误差修形承载接触分析

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污水处理化学实验数据信息设计研究

污水处理化学实验数据信息设计研究

作者：翁冬萍上海师范大学

学位级别：硕士

技术迅猛发展的当下,处理和理解信息成为一项重要工作,特别是在科学研究领域的数据分析更是面临着信息数量庞大且复杂的挑战,借助艺术设计学科处理信息的视觉化方式解读数据信息成为辅助相关研究的有效手段。本研究借助化学学科污水处... 详细信息

技术迅猛发展的当下,处理和理解信息成为一项重要工作,特别是在科学研究领域的数据分析更是面临着信息数量庞大且复杂的挑战,借助艺术设计学科处理信息的视觉化方式解读数据信息成为辅助相关研究的有效手段。本研究借助化学学科污水处理的相关实验,以提升研究人员对污水处理实验结果的有效理解为目标展开视觉设计,呈现多维数据可视化的设计实践和策略分析。研究首先分析污水处理化学实验数据可视化的不同展示形式,制定了包含概念设计和实践设计的可视化实施策略,并据此收集数据及动手实验;同时,基于时间序列和详细的实验数据,采用多维数据可视化集成和简洁的图形语言进行创新设计表达,实现直观的信息数据可视化效果。这种转换不仅可以提高数据的可读性,促进科研人员对数据深层次逻辑和内在意义的直观理解,同时也为图形设计和数据可视化领域的视觉设计者提供了一种跨学科工作模式。希望此次将视觉设计原理应用于科学数据分析的研究能推动不同领域的相互融合和发展,拓宽信息可视化的应用领域,为解决类似问题提供有效的视角和方法。

关键词：污水处理化学实验数据信息设计可视化

多用户接入下基于OTFS波形的高精度雷达探测方法

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多用户接入下基于OTFS波形的高精度雷达探测方法

作者：翁桥刚广州大学

学位级别：硕士

随着5G的进一步发展,6G网络将支持更高的数据传输速率、更低的延迟和更广泛的连接范围,包括地面、空中和海洋等多种环境。同时6G支持高速移动场景(如高速列车、汽车、无人机等),在这些场景中,传统调制技术面临严重的信道衰落和多普勒效... 详细信息

随着5G的进一步发展,6G网络将支持更高的数据传输速率、更低的延迟和更广泛的连接范围,包括地面、空中和海洋等多种环境。同时6G支持高速移动场景(如高速列车、汽车、无人机等),在这些场景中,传统调制技术面临严重的信道衰落和多普勒效应问题。正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制技术的提出为6G通信带来显著优势,基于其时频正交性质,在复杂多路径环境具有良好的适应性。该波形还展示了在雷达检测中的可行性。OTFS调制技术的难点之一在于多址接入方式。泛在连接的场景下往往存在多个用户同时工作,通信资源分配可以通过设计合理的多址方式实现。然而针对雷达功能,每个用户调制域信息的不完备将导致目标雷达探测性能下降,丢失弱散射点的目标信息。同时,多用户间的干扰导致的杂散将引入虚假的探测目标,导致探测信息出现误差。基于这样的背景,本文提出了一种多用户接入下基于OTFS波形的高精度雷达探测方法。主要内容包括:(1)本文在多用户接入下,实现目标探测精度的提高。在多用户接入下,OTFS波形在延时多普勒域采用交替资源块分配方案在保证频谱效率的同时来减小多用户干扰。但此时单用户在时频域仅呈块状分布,导致雷达探测距离分辨力上限成比例下降。本文通过设计延时多普勒域交替分配的发射子脉冲,在接收端采用带宽合成技术和脉冲压缩技术,令单个用户在多个OTFS子脉冲中可以获取足够的时频资源,从而改善目标的探测性能。(2)本文提出了利用改进的海鸥优化算法进行低距离旁瓣波形优化。在多用户接入场景中,可以通过延时多普勒域的分割和交替分配实现高精度目标探测。然而,未经优化的OTFS调制波形的距离旁瓣较高,会导致目标探测性能下降。本文设计了一种基于全局探索和局部螺旋优化迭代的优化方法,用于OTFS波形的延时多普勒平面中的相位编码。在螺旋优化期间对多维相位编码值进行了逐元素更新。仿真结果表明,该方法与波形优化前相比,距离旁瓣降低了16.48d B,在传统海鸥优化算法优化后的基础上还降低了3.21d B。与传统优化方法相比,该方法在雷达应用中对OTFS波形表现出更好的旁瓣性能。

关键词： OTFS 多用户接入延时多普勒域高精度探测旁瓣抑制

协同治理视角下N市特种设备安全监管机制优化研究

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协同治理视角下N市特种设备安全监管机制优化研究

作者：翁志倩广西大学

学位级别：硕士

新质生产力背景下高职教育面临的挑战与实践路径

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教育与职业 2024年第18期1066卷 102-106页

作者：翁智兵田苗常州工程职业技术学院江苏常州213164

新质生产力代表着先进生产力的发展方向,其特征彰显于技术突破和产业结构转型中,这一进程高度依赖于高技能人才、高科技含量的生产资料和广泛的劳动对象。在此背景下,高职教育扮演着至关重要的角色,它不仅是科技创新和产业变革的基石,... 详细信息

新质生产力代表着先进生产力的发展方向,其特征彰显于技术突破和产业结构转型中,这一进程高度依赖于高技能人才、高科技含量的生产资料和广泛的劳动对象。在此背景下,高职教育扮演着至关重要的角色,它不仅是科技创新和产业变革的基石,也是推动新质生产力持续发展的重要因素。然而,高职教育在适应新质生产力发展的过程中面临诸多挑战,包括育人理念的更新、师资队伍建设的革新、科教融合水平的提升等。基于此,通过系统更新教育理念、构建“双师型”师资队伍、深化科教融合等策略,推动高职教育与新质生产力的高质量发展同步进步,为国家经济的持续繁荣与社会的全面进步提供坚实的人才支撑与智力保障。

关键词：新质生产力高职教育人才培养实践路径

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产教融合视域下高职院校思政课育人研究

产教融合视域下高职院校思政课育人研究

作者：翁凤妹广州大学

学位级别：硕士

产教融合、技能强国、推动职业教育发展等一系列政策的出台促使我们不得不重新思考“职业教育应该培养什么样的人以及怎样培养人”这一新的时代课题,为我国职业教育人才培养改革指引了新方向,近年来,高职院校也逐渐意识到单一的专业技... 详细信息

产教融合、技能强国、推动职业教育发展等一系列政策的出台促使我们不得不重新思考“职业教育应该培养什么样的人以及怎样培养人”这一新的时代课题,为我国职业教育人才培养改革指引了新方向,近年来,高职院校也逐渐意识到单一的专业技能教育已不能适应经济发展新常态和市场人才需求,聚合知识、技能、情感、态度等职业核心素质的培养已经成为了高职教育人才培养的新定位,这不仅是落实国家政策文件的需要,更是适应产业升级和经济发展对高素质技术技能型人才提出的新要求。产教融合是高职教育现代化发展的重要举措,思政课是高职院校高质量发展的精神动力,两者的融合有利于推动高职教育的高质量发展。因此,思考如何以产教融合为契机推进思政课改革创新,提升高职院校思政课育人实效具有重要的理论和现实意义。本研究基于产教融合视域研究当前高职院校思政课育人现状和存在的问题,通过分析问题的成因,进而提出产教融合视域下的高职院校思政课育人路径。通过调查和分析调研数据,了解到目前高职院校思政课育人虽然取得了一定的成效,但依然存在一些问题,这些问题包括思政育人主体力量相对薄弱、思政课教学与产教资源未能有效融合、思政课实践教学流于形式化、校企协同思政育人效果不佳等。本文还针对存在问题的成因进行分析,归因为思想认识不足,多元育人主体合作受限;意识欠缺,产教融入教学开发能力不足;保障不足,实践教学与产教融合未能有效对接;校企协同思政育人机制不健全,未能形成合力。针对现存的问题,本文从四个方面提出了产教融合视域下的高职院校思政课育人路径,包括提高认识,构建多元思政育人队伍;以产教融合为导向,多维度创新思政课教学;依托产教融合,多渠道开展思政课实践教学;深化校企合作,促进育人资源协同共建。

关键词：产教融合高职院校思政课育人路径

诗意纪录片中情感断层的弥合策略探析 ——以《欲望的成长》的共情空间建构为例

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诗意纪录片中情感断层的弥合策略探析 ——以《欲望的成长》的共...

作者：翁予燃广州大学

学位级别：硕士

诗意纪录片是基于特殊表意手段下对现实世界的记录,力求以多种艺术手法来抒情表意的纪录片类型,具有强抒情、弱叙事、重节奏的风格特点。目前,人们对精神艺术层次的追求越来越高,渴望从影视作品中获得情感体验的需求越来越迫切,诗意纪... 详细信息

诗意纪录片是基于特殊表意手段下对现实世界的记录,力求以多种艺术手法来抒情表意的纪录片类型,具有强抒情、弱叙事、重节奏的风格特点。目前,人们对精神艺术层次的追求越来越高,渴望从影视作品中获得情感体验的需求越来越迫切,诗意纪录片作为一种通过影像深入到观众内心世界的纪录片也开始逐渐回到大众的视野。但笔者发现,诗意纪录片由于重视以风格化的影像来塑造诗意,导致受众对影片内容的理解上存在一定的难度,出现了情感传递局限性的问题。本研究以共情理论为指导,结合毕业作品《欲望的成长》来探讨诗意纪录片在创作过程中如何通过共情空间的建构弥合情感断层的问题,完成创作者和受众之间情感的传递。论文共分为四个部分:第一部分为绪论,阐述选题的背景与意义、诗意纪录片的定义和表达特征、共情空间的建构路径和影响因素、诗意纪录片和纪录片共情研究的现状、研究内容与方法以及研究创新点。第二部分为本文的第一章,在通过对诗意纪录片发展脉络的梳理后,归纳其存在情感传递局限性的原因,分别为情感深度与认知共情的疏离、叙事模糊与情感线索的缺失、主观化的视听语言与情感表达的错位。第三部分为第二章到第三章,其中第二章从纪录片文本出发,从主题、叙事、人物和场景四个方面对受众进行认知引导,建立认知共情空间对上部分提出的前两个问题给予解决。第三章从视听语言的角度解决第三个问题,从色彩、构图、音乐和剪辑四个方面建构情感共情空间,对受众进行持续性的情感渲染,完成影片情感的传递。第四部分为个人作品的创作总结,总结实践过程中的经验和不足之处。本论文的写作与创作实践紧密结合,聚焦于诗意纪录片中情感传递局限性的问题,尝试以共情空间的建构加深受众对影片的理解,探讨诗意纪录片情感断层的弥合策略,旨在为诗意纪录片在实践中所遭遇的现实问题提供理论和实践的参考。

关键词：诗意纪录片共情空间认知引导情感共鸣

苏州市吴中区农村生活污水治理工作优化研究 ——以X镇为例

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苏州市吴中区农村生活污水治理工作优化研究 ——以X镇为例

作者：翁建强上海师范大学

学位级别：硕士