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Performance improvement of a pulse tube cryocooler with a single compressor through cascade utilization of cold energy

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Frontiers in Energy 2021年第2期15卷 345-357页

作者： xuming liu Xiafan XU Biao YANG Xiaotong XI liubiao CHEN Junjie WANG Yuan ZHOU Key Laboratory of Cryogenics Technical Institute of Physics and ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing 100190China University of the Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

The high-frequency pulse tube cryocooler(HPTC)has been attracting increasing and widespread attention in the field of cryogenic technology because of its compact structure,low vibration,and reliable *** gas-coupled HPTC,driven by a single compressor,is currently the simplest and most compact *** HPTCs operating below 20 K,in order to obtain the mW cooling capacity,hundreds or even thousands of watts of electrical power are consumed,where radiation heat leakage accounts for a large proportion of their cooling *** this paper,based on SAGE10,a HPTC heat radiation calculation model was first established to study the effects of radiation heat leakage on apparent performance parameters(such as temperature and cooling capacity),and internal parameters(such as enthalpy flow and gas distribution)of the gas-coupled *** active thermal insulation method of cascade utilization of the cold energy of the system was proposed for the gas-coupled *** simulations indicate that the reduction of external radiation heat leakage cannot only directly increase the net cooling power,but also decrease the internal gross losses and increase the mass and acoustic power in the lower-temperature section,which further enhances the refrigeration *** numerical calculation results were verified by experiments,and the test results showed that the no-load temperature of the developed cryocooler prototype decreased from 15.1 K to 6.4 K,and the relative Carnot efficiency at 15.5 K increased from 0.029%to 0.996%when substituting the proposed active method for the traditional passive method with multi-layer thermal insulation materials.

关键词： radiation heat leakage active thermal insulation cascade utilization cold energy performance improvement cryocooler

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2023年中国炼油工业发展状况及展望

国际石油经济 2024年第4期32卷 43-48,103页

作者：费华伟刘旭明王婧高振宇中国石油集团经济技术研究院中国石油集团综合管理部中国石油集团油气市场模拟与价格预测重点实验室

2023年,中国炼油能力增长继续放缓,新增炼油能力1200万吨/年,总能力升至9.36亿吨/年,装置结构优化调整持续推进。2023年我国成品油需求快速反弹、市场整顿持续推进等利好因素推动炼油行业生产明显好转,多项主要生产经营指标显著回升。... 详细信息

2023年,中国炼油能力增长继续放缓,新增炼油能力1200万吨/年,总能力升至9.36亿吨/年,装置结构优化调整持续推进。2023年我国成品油需求快速反弹、市场整顿持续推进等利好因素推动炼油行业生产明显好转,多项主要生产经营指标显著回升。国家政策为我国炼油行业高质量发展指明了路径,炼油企业持续推进绿色、低碳、数字化、智能化发展,并积极“走出去、引进来”,扩大合作。展望未来,2024年中国炼油能力将继续较快增长,但能力峰值基本显现,预计炼油能力峰值将在2027年左右出现;“十五五”期间,我国炼油能力过剩的压力有一定缓解,但不能掉以轻心,淘汰落后产能、调整产品结构、节能降碳等转型升级措施需长期推进。

关键词：中国炼油工业装置结构优化调整减油增化绿色低碳

Attaining the liquid helium temperature with a compact pulse tube cryocooler for space applications

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Science China(Technological Sciences) 2020年第3期63卷 434-439页

作者： liu xuming CHEN liuBiao WU XianLin YANG Biao WANG Jue ZHU WenXiu WANG JunJie ZHOU Yuan Key Laboratory of Cryogenics Technical Institute of Physics and ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing 100190China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

Recent breakthroughs in space science have motivated space exploration programs in many countries including China. Cryocoolers, which provide the mandatory low-temperature environment for many sensitive yet delicate space detectors, are crucial for the proper functioning of various systems. One benchmark for the cryocooler performance is attaining the liquid helium temperature. However, even with complex configurations and multiple driving sources, only a few cryocoolers to date can achieve this goal. Here we report a high-frequency pulse tube cryocooler(HPTC) driven by a single non-oil-lubrication compressor which is capable of reaching the liquid helium temperature while offering other advantages such as high compactness, excellent reliability and high efficiency. The HPTC obtains a no-load temperature of 4.4 K, which is the first realization of cooling below the4 He critical point with a gas-coupled two-stage arrangement. The prototype can provide a cooling power of 87 mW at 8 K, and 5.2 mW at 5 K with a 425 W input electric power, showing leading-level efficiency. Moreover, we demonstrate the ability of the cryocooler to simultaneously provide cooling power at different temperature levels to meet different requirements. Therefore, the prototype developed here could be a promising cryocooler for space applications and beyond.

关键词： cryocooler liquid helium temperature space exploration high frequency

Discharge area segmentation of power equipment in UV image based on GVF snake model

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仪器仪表学报 2014年第S1期35卷 180-185页

作者： He Zhenhua Deng Wei Li Lianlian Huang Wenwu Wang Wei liu xuming Shenzhen Power Supply Bureau Corp. State Grid Electric Power Research Institute

The dynamic transmission characteristics and the sensitivities of the three stage idler gear system of the new NC power turret are studied in the paper. Considering the strongly nonlinear factors such as the periodically time-varying mesh stiffness, the nonlinear tooth backlash, the lump-parameter model of the gear system is developed with one rotational and two translational freedoms of each gear. The eigen-values and eigenvectors are derived and analyzed on the basis of the real modal theory. The sensitivities of natural frequencies to design parameters including supporting and meshing stiffnesses, gear masses, and moments of inertia by the direct differential method are also calculated. The results show the quantitative and qualitative impact of the parameters to the natural characteristics of the gear system. Furthermore, the periodic steady state solutions are obtained by the numerical approach based on the nonlinear model. These results are employed to gain insights into the primary controlling parameters, to forecast the severity of the dynamic response, and to assess the acceptability of the gear design.

关键词： UV imaging image segmentation discharge region extraction gradient vector flow snake model

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HPLC法测定参苓白术散中三种成分的含量

中国民族民间医药 2024年第5期33卷 48-54页

作者：刘旭明辛蕊华仇正英李锦宇刘莲王贵波中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所/甘肃省中兽药工程技术研究中心甘肃兰州730050

目的:建立参苓白术散中苍术酮、白术内酯Ⅰ和甘草苷的定量检测方法。方法:采用HPLC法,以C_(18)色谱柱(5μm,4.6 mm×250 mm),乙腈作为流动相A,测定了参苓白术散中苍术酮、白术内酯Ⅰ、甘草苷的含量。结果:苍术酮在0.0082~0.1308 mg/mL... 详细信息

目的:建立参苓白术散中苍术酮、白术内酯Ⅰ和甘草苷的定量检测方法。方法:采用HPLC法,以C_(18)色谱柱(5μm,4.6 mm×250 mm),乙腈作为流动相A,测定了参苓白术散中苍术酮、白术内酯Ⅰ、甘草苷的含量。结果:苍术酮在0.0082~0.1308 mg/mL浓度范围内线性关系良好,平均加样回收率97.8%(RSD=0.7%,n=6);白术内酯Ⅰ在0.0016~0.0256 mg/mL浓度范围内线性关系良好,平均加样回收率103.4%(RSD=1.8%,n=6);甘草苷在0.0153~0.2444 mg/mL浓度范围内线性关系良好,平均加样回收率104.2%(RSD=0.5%,n=6)。结论:本研究成功建立了参苓白术散中苍术酮、白术内酯I和甘草苷的检测方法,且方法专属性强,精密度、重复性良好。

关键词：参苓白术散 HPLC 苍术酮白术内酯Ⅰ 甘草苷

900℃常化态无取向硅钢织构演化的原位EBSD研究

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电工钢 2024年第4期6卷 9-16页

作者：薛峰耿志宇郭函王莹李天怡刘旭明鞍钢集团北京研究院有限公司北京102211

借助背散射电子衍射(EBSD)以及场发射扫描电镜内原位拉伸试验机对高牌号常化态无取向硅钢进行织构演化研究。研究结果表明:高牌号常化态无取向硅钢晶粒取向主要由(011)[100]构成,在原位拉伸力作用下,晶粒取向不断向(233)[3-1-1]、(112)[... 详细信息

借助背散射电子衍射(EBSD)以及场发射扫描电镜内原位拉伸试验机对高牌号常化态无取向硅钢进行织构演化研究。研究结果表明:高牌号常化态无取向硅钢晶粒取向主要由(011)[100]构成,在原位拉伸力作用下,晶粒取向不断向(233)[3-1-1]、(112)[2-41]、(001)[110]和(455)[5-22]等晶体取向转变。从ODF的变化上,高牌号常化态无取向硅钢织构类型由最初的{011}〈100〉高斯织构逐渐向面织构转化,织构取向密度随拉伸变形不断下降,并最终形成{113}〈631〉织构和{100}〈011〉旋转立方织构。无取向硅钢中的AlN由于和基体的位相关系,在原位拉伸过程中,对常化态初始晶粒取向的滑移和变化产生阻碍,防止其成为主要取向,对最终形成{113}〈631〉织构和{100}〈011〉旋转立方织构的晶粒具有重要作用。

关键词：无取向硅钢织构原位拉伸 AlN析出

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快锻压机主缸壁厚设计研究

锻压装备与制造技术 2024年第4期59卷 23-25页

作者：刘旭明张鸿飞贾鋆贾晓亮李晶兰州兰石重工有限公司甘肃兰州730314 甘肃省金属塑性成形装备智能控制重点实验室甘肃兰州730314 甘肃省大型快锻液压设备技术创新中心甘肃兰州730314 兰州兰石集团有限公司能源装备研究院甘肃兰州730314

分析了传统不同设计方法对缸壁厚度的影响;针对某吨位快锻液压机主缸工作情况,简化得出主缸缸筒受力模型;基于拉美公式,分析缸筒壁厚对缸筒所受的径向及切向应力的影响变化规律;与传统主缸设计方法所设计的油缸进行应力、应变及壁厚对... 详细信息

分析了传统不同设计方法对缸壁厚度的影响;针对某吨位快锻液压机主缸工作情况,简化得出主缸缸筒受力模型;基于拉美公式,分析缸筒壁厚对缸筒所受的径向及切向应力的影响变化规律;与传统主缸设计方法所设计的油缸进行应力、应变及壁厚对比得出,基于拉美公式法设计的油缸,不仅刚度及刚度可靠,而且壁厚较传统方法所设计的油缸较小。

关键词：快锻液压机主缸壁厚设计拉美公式有限元

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基于张量投票的自动拆分断层方法

石油地球物理勘探 2021年第4期56卷 826-832,I0012,I0013页

作者：刘旭明中海油田服务股份有限公司物探研究院天津300451

地质建模时手工拆分断层工作繁琐且十分耗时,而且断层拆分精度受主观因素制约,特别是在复杂断块区域,可能会造成错误的拆分结果。此外,由于不同工区的地质问题不同,解释精度要求也不一致,致使自动拆分断层难度极大。为此,提出了一种基... 详细信息

地质建模时手工拆分断层工作繁琐且十分耗时,而且断层拆分精度受主观因素制约,特别是在复杂断块区域,可能会造成错误的拆分结果。此外,由于不同工区的地质问题不同,解释精度要求也不一致,致使自动拆分断层难度极大。为此,提出了一种基于张量投票的自动拆分断层方法。该方法的核心是利用张量投票算法计算原始断层点集的方向信息,然后结合断层文件中的空间位置和断棱编号信息,融合现有地质认识,实现断层的自动拆分。具体流程为:(1)将所有散点编码,并以球张量的形式表现;(2)根据尺度参数计算所有散点的球张量场并进行张量投票;(3)对投票后的张量场进行特征值分解,得到所有散点的法向量,进而计算所有散点的瞬时倾角和瞬时倾向;(4)根据断层点集的方向信息和空间位置信息初步拆分断层;(5)在初步拆分基础上融合地质认识精细拆分断层。模拟数据和实际数据应用表明,基于张量投票的自动拆分断层方法可极大提高断层拆分命名的工作效率和拆分精度。

关键词：张量投票断层点集自动拆分断层断棱产状

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叠层笼养蛋鸡无线体温监测试验

农业工程 2024年第7期14卷 48-54页

作者：金定周勇王海旺刘旭明蒋劲松郑成煌徐海祥泮进明杭州市农业农村事务保障中心浙江杭州310000 北京德青源农业科技股份有限公司北京102602 杭州朗拓生物科技有限公司浙江杭州310018 浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058

现代化蛋鸡养殖中,体温是判断蛋鸡是否健康的一项重要指标。为了了解笼养蛋鸡的体温变化规律,利用蛋鸡可穿戴无线体温传感监测系统,对笼养蛋鸡开展全天全时体温监控试验。试验结果表明,正常笼养蛋鸡体温在38.41~41.85℃范围内变化,呈现... 详细信息

现代化蛋鸡养殖中,体温是判断蛋鸡是否健康的一项重要指标。为了了解笼养蛋鸡的体温变化规律,利用蛋鸡可穿戴无线体温传感监测系统,对笼养蛋鸡开展全天全时体温监控试验。试验结果表明,正常笼养蛋鸡体温在38.41~41.85℃范围内变化,呈现出一定的昼夜节律特性,全天体温最低点出现在21:00—22:00;发生发热性疫病时蛋鸡平均体温比正常情况升高0.21~1.30℃;早间时段和晚间时段,患病蛋鸡体温异常升高的均值更大,相对于午间时段更易区分正常蛋鸡和异常蛋鸡。叠层笼养蛋鸡体温监测可为建立鸡体温健康判断模型提供理论参考,对实现精准掌握蛋鸡规模化养殖群体健康状态、提高生产效益具有重要的现实意义。

关键词：叠层笼养蛋鸡体温监测无线监测系统传感器规模化养殖