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不定型活性焦孔结构与机械强度调控规律及方法

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不定型活性焦孔结构与机械强度调控规律及方法

作者：陈兰鑫哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

煤基不定型活性焦由原煤直接活化制备,无需额外添加粘结剂,具有成本低廉、孔结构高度可控、环境友好等优点,适用于多种污染物脱除场景。然而不定型焦天然机械强度较低,存在不耐磨、不耐压等问题。因此研究不定型焦孔结构和机械强度的调... 详细信息

煤基不定型活性焦由原煤直接活化制备,无需额外添加粘结剂,具有成本低廉、孔结构高度可控、环境友好等优点,适用于多种污染物脱除场景。然而不定型焦天然机械强度较低,存在不耐磨、不耐压等问题。因此研究不定型焦孔结构和机械强度的调控规律对于不定型焦的工业应用十分重要。本文首先以准东煤为原料,探究了催化活化制备过程中孔结构的演变规律和调控方法,然后基于煤种特性和热转化过程分析,探究了不定型焦制备过程中机械强度的影响因素。针对不定型焦制备过程中分级孔发展的需求,以富含碱金属/碱土金属(AAEM)的准东煤为原料,对比了一步催化活化与碳化-活化方法下不定型焦的孔结构参数,系统研究了催化活化制备过程中孔隙发展的规律。氮气吸附测试数据表明,一步催化活化制备的不定型焦具有高度发达分级孔结构,比表面积高达997.2 m/g。碳化-活化方法下,碳化温度越高不定型焦比表面积越低,碳化温度为500℃的不定型焦拥有最高的比表面积(672.7 m/g),表明高温碳化过程不利于分级孔的充分发展。为了进一步地进行孔隙发展机制的探究,在不同碳化温度下,对N和CO两种气氛下的碳前驱体进行了微晶结构表征。XRD、Raman和XPS测试结果共同表明CO气氛有助于营造缺陷结构和表面氧官能团。利用量子化学方法对不同氧官能团的表明静电势分布和吸附能进行了计算,结果表明羰基表面带有最强的负电(-42.39 kcal/mol),在静电相互作用下能对带正电的Ca产生强烈的吸引作用。羰基对Ca吸附能计算结果为-130.62 kcal/mol,表明二者间能形成稳定的C-O-M催化活性结构,有利于分级孔结构的发育。基于目前不定型焦机械强度普遍不高的现状,本文从原煤特性、活化气氛等方面出发探究了不定型焦制备过程中机械强度的变化规律。对大同烟煤、陕西府谷煤、新疆烟煤和准东次烟煤四种原煤及不定型焦进行了耐磨强度测试,研究结果显示,原煤中耐磨强度最高的大同煤(94.9%)所制备的不定型焦耐磨强度也最高(91.6%),表明原煤的机械强度对不定型焦有着重要影响。以高机械强度的大同烟煤为原料,在HO和CO两种不同的气氛下,通过一步活化、碳化-活化和活化-碳化三种活化工艺制备了不定型焦,耐磨强度测试结果显示,CO气氛下一步活化的不定型焦机械强度最强,耐磨强度为91.6%。CO氛围下的碳化阶段造成了机械强度的下降,900℃碳化的不定型焦耐磨强度仅为88.1%。水蒸气一步活化后进行碳化能提升不定型焦机械强度,耐磨强度从碳化前的89.3%提升至90.7%。

关键词：不定型活性焦催化活化孔隙结构分级孔机械强度

用于供暖的相变储能单元蓄放热特性数值模拟研究

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用于供暖的相变储能单元蓄放热特性数值模拟研究

作者：陈兰鑫华中科技大学

学位级别：硕士

太阳能热水器广泛应用于家庭生活中,但是由于太阳能的间歇性以及波动性,经常造成能源供需失衡,而添加储能装置是解决该问题的一种有效方法。针对现代家庭对独立供暖日益增长的需求,本文提出了一种可集成于太阳能热水系统的相变储能供暖... 详细信息

太阳能热水器广泛应用于家庭生活中,但是由于太阳能的间歇性以及波动性,经常造成能源供需失衡,而添加储能装置是解决该问题的一种有效方法。针对现代家庭对独立供暖日益增长的需求,本文提出了一种可集成于太阳能热水系统的相变储能供暖装置,选取竖直分段的管壳式相变储热单元为研究对象,对熔化蓄热特性、被动式和主动式放热特性进行了数值模拟研究。主要研究内容和结论如下:（1）对比了采用不同导热性能的外壳和隔板材料的分段管壳式储热单元中相变材料的熔化特性,结果表明:与全玻璃结构（PL-PL结构）相比,采用铝外壳和铜隔板（Al-Cu结构）可使三段相变材料的熔化时间分别缩短56.3%、54.2%和60.7%。这是因为金属材料不仅增强了固体框架与相变材料之间的导热,同时拓宽了液态相变材料内的自然对流区域。（2）选取Al-Cu结构研究了储热单元的外壳倾角和运行条件（热水入口温度、速度和入射方向）对熔化性能的影响。结果表明:圆柱形外壳的储热单元采用热水从底部流入最佳;对于上大下小的锥形外壳结构来说,热水从顶部流入时,存在使熔化时间最短的最佳外壳倾角,而当热水从底部流入时,外壳倾角越大,熔化速率越慢。分析发现,当热水处于层流工况时,雷诺数（Re）对蓄热速率的影响不可忽略,但是修正的斯蒂芬数（Ste）的影响更为显著。（3）采用被动供暖模式时,比较了PL-Cu结构（玻璃外壳和铜隔板）和Al-Cu结构内相变材料的凝固特性和供暖性能。结果显示:自然对流会影响相变材料凝固前期的温度分布,两种结构对应的完全凝固时间相差约12%。采用主动供暖模式时,在储热单元外加装带有扰流挡板的圆柱形外套管以强化传热,比较了不同进风速度和挡板高度下传热和流动阻力的综合性能。结果表明:在无量纲挡板高度为0.5和0.7时,均在风速为3.5 m/s时获得最佳综合性能,而在无量纲挡板高度为0.9时,则在2 m/s风速时综合性能达到最佳。

关键词：相变储能供暖蓄热放热特性数值模拟

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一起10 kV快切装置动作原因分析探讨

冶金动力 2022年第1期 8-9,42页

作者：陈兰鑫雷定森酒钢集团宏晟电热公司供电分公司甘肃嘉峪关735100

分析了一起冶金企业10 kV配电网中快切装置动作的原因,找出优化改进措施,总结了经验教训,确保快切装置在冶金企业配电网的稳定可靠运行。

关键词：快切装置逆功率备自投装置

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交互式仿生水族箱设计

交互式仿生水族箱设计

作者：陈兰鑫吉林艺术学院

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,一些新的数字媒体技术相继出现,像互动技术以及虚拟现实技术等,这些数字媒体技术在展示空间设计中起着重要作用,使展示设计发生了根本的转变,与传统的展示空间相比,提高了艺术性,将数字技术与艺术实现了完美的结合... 详细信息

随着科学技术的发展,一些新的数字媒体技术相继出现,像互动技术以及虚拟现实技术等,这些数字媒体技术在展示空间设计中起着重要作用,使展示设计发生了根本的转变,与传统的展示空间相比,提高了艺术性,将数字技术与艺术实现了完美的结合。在当前世界范围内的环境局面前,海洋的受关注程度居高不下。在对海洋进行保护的目标之上,我们需要利用新的技术增加对海洋的了解海洋。本文就对数字媒体技术与海洋展示空间的设计部分概念及技术进行阐述,以国内外相关案例为依据,设计创新交互式仿生水族箱,从而详细分析数字媒体技术在展示空间设计中的应用,展望今后展示空间设计的发展前景。

关键词：数字媒体技术展示空间海洋情感

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洞庭湖生态环境监测系统知识图谱的构建

洞庭湖生态环境监测系统知识图谱的构建

作者：陈兰鑫湖南农业大学

学位级别：硕士

洞庭湖地理位置特殊,是长江流域重要的调蓄湖泊和生态保护区。近几十年来,随着经济的不断发展,洞庭湖环境破坏越来越严重,湖泊面积、湿地植被面积和珍稀鱼类逐渐减少,入湖氮磷污染增加,保护洞庭刻不容缓。本文以洞庭湖为研究对象,通过... 详细信息

洞庭湖地理位置特殊,是长江流域重要的调蓄湖泊和生态保护区。近几十年来,随着经济的不断发展,洞庭湖环境破坏越来越严重,湖泊面积、湿地植被面积和珍稀鱼类逐渐减少,入湖氮磷污染增加,保护洞庭刻不容缓。本文以洞庭湖为研究对象,通过洞庭湖天空地一体生态环境监测系统获取海量监测数据,提出了洞庭湖保护区水环境监测和生物多样性监测知识图谱的构建方法。现代社会已经进入了大数据时代,每天都有海量的数据被生成,如何更好、更高效率地利用这些数据,已经成为一个重要的研究热点;知识图谱是指以结构化的形式对一系列知识进行详细的描述。知识图谱作为一种对数据的直观展示手段,得到了越来越广泛地应用。本文通过数据挖掘与分析,构建洞庭湖流域的生态环境知识图谱。该知识图谱能够全面地展示生态环境中各类实体之间的联系与相互关系,为其他应用提供数据服务,为政府决策提供数据支持,以直观的形式为大众提供洞庭湖流域生态环境的科普。本论文分析了相关国家标准,通过对政府网站、百科站点挖掘的数据和洞庭湖生态感知系统传感器节点获取的数据分析,定义洞庭湖流域生态知识图谱模式;通过使用文本解析、模板抽取、机器学习等方法,获取模式中的类别实体;利用网络爬虫、文本解析等方法,获取模式中定义的属性关系,并通过数据解析、相似度计算等方法,获取其语义关系;最后,利用jaccard技术对获取的三元组关系(如主—谓—宾结构、实体—属性—属性值结构等)进行知识融合,利用知识推理方式对获取的实体和实体语义关系进行知识加工,完成知识图谱的构建。

关键词：洞庭湖知识图谱知识图谱模式知识融合知识推理

基于级联AdaBoost分类器的农作物虫害图像识别研究

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中国农机化学报 2019年第8期40卷 127-131页

作者：卢柳江匡迎春陈兰鑫李国睿湖南农业大学信息科学技术学院

农作物虫害预防是农业生产中的重要环节。针对传统的虫害预防工作强度大、耗时长、效率低的问题,本文应用机器学习理论,在农作物害虫识别方面进行相关的研究,提出一种基于级联AdaBoost分类器的虫害识别方法。使用Haar-like特征提取害虫... 详细信息

农作物虫害预防是农业生产中的重要环节。针对传统的虫害预防工作强度大、耗时长、效率低的问题,本文应用机器学习理论,在农作物害虫识别方面进行相关的研究,提出一种基于级联AdaBoost分类器的虫害识别方法。使用Haar-like特征提取害虫的特征,将提取到的特征构建弱分类器,并通过AdaBoost算法将构建得到的弱分类器集合得到强分类器,最后通过级联的方式得到一个级联AdaBoost分类器来识别害虫。试验表明,本文方法对简单背景的虫害图片能够达到95.71%的识别率,对复杂背景的虫害图片能达到86.67%的识别率,为农作物虫害的识别和预防提供有效途径。

关键词：机器学习 Haar-like特征 AdaBoost算法虫害识别

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高地温隧道围岩注浆节理剪切试验研究

四川建材 2022年第3期48卷 63-64页

作者：郭柄宏童建军胡子威陈兰鑫毛瑞祥蔡延山西南交通大学地球科学与环境工程学院西南交通大学土木工程学院

以高地温隧道为背景，选取初始养护温度为影响因素，采用符合高地温隧道围岩开挖温度变化规律的高温变温养护方法，开展了不同初始养护高温（40℃，60℃，80℃）和标准养护（20℃恒温）的花岗岩注浆节理的直剪试验。结果表明：高温变温... 详细信息

以高地温隧道为背景，选取初始养护温度为影响因素，采用符合高地温隧道围岩开挖温度变化规律的高温变温养护方法，开展了不同初始养护高温（40℃，60℃，80℃）和标准养护（20℃恒温）的花岗岩注浆节理的直剪试验。结果表明：高温变温养护对注浆体与花岗岩胶结面抗剪强度有明显影响，随初始养护温度升高，抗剪强度不断降低，且降幅不断增大，并得出了抗剪强度与养护温度之间的关系式。

关键词：高温变温养护抗剪强度注浆节理直剪试验