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喷射速率及障碍物对多侧受限火焰特征影响试验研究

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消防科学与技术 2024年第3期43卷 304-308页

作者：豆鹏亮黄有波中国建筑科学研究院有限公司建筑防火研究所北京100013 重庆科技大学安全工程学院重庆401331

为研究多侧边界限制下的水平喷射火焰形态,通过燃气喷射燃烧试验,设定喷射速率为1.04~6.25 m/s,喷射孔与障碍物的间距为0.05、0.10、0.15、0.20 m,研究不同工况下的火焰扩散行为,并基于图像处理技术得到火焰高度,分析喷射速率和孔-板间... 详细信息

为研究多侧边界限制下的水平喷射火焰形态,通过燃气喷射燃烧试验,设定喷射速率为1.04~6.25 m/s,喷射孔与障碍物的间距为0.05、0.10、0.15、0.20 m,研究不同工况下的火焰扩散行为,并基于图像处理技术得到火焰高度,分析喷射速率和孔-板间距对受限水平喷射火特征的影响。结果表明:随喷射速率增加、孔-板间距增加,火焰高度减小;喷射速率较小且孔-板间距较大时,火焰扩散主要受浮力控制,火焰未填充整个受限空间横向区域。喷射速率较大且孔-板间距较小时,火焰撞击壁面沿撞击点上下扩散,火焰延伸高度较大。采用耦合喷射速率、孔-板间距与火源功率的无量纲参数建立无量纲火焰高度预测表达式,使其适用于三侧受限水平喷射火高度计算。

关键词：喷射火受限火焰火焰高度喷射速率障碍物

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半地下双层浅圆仓静态储粮温度场的数值分析

粮油食品科技 2024年第1期32卷 153-160页

作者：金立兵朱豆豆李闯吴强王宇航张为博河南工业大学土木工程学院河南郑州450001 河南工大设计研究院有限公司河南郑州450001

粮食温度是影响储粮安全的最重要因素之一,为揭示半地下双层浅圆仓的储粮温度场分布规律,本文建立了地上浅圆仓和地下仓的粮堆数学分析模型,并通过现场实验结果验证了模型的有效性。以此为基础建立了半地下双层浅圆仓数值模型,分析低温... 详细信息

粮食温度是影响储粮安全的最重要因素之一,为揭示半地下双层浅圆仓的储粮温度场分布规律,本文建立了地上浅圆仓和地下仓的粮堆数学分析模型,并通过现场实验结果验证了模型的有效性。以此为基础建立了半地下双层浅圆仓数值模型,分析低温入粮后静态储藏1年期间的粮堆温度场变化规律。结果表明:半地下双层浅圆仓地上层靠近仓壁2 m内的粮温受外界气温影响变化明显,温度范围在10.62~27.37℃,地下层粮温常年处在准低温状态,平均温度不超过地下恒温区温度17℃;入冬时地上层粮堆在距仓壁1~3 m之间会短期形成一个热量聚集区,导致近仓壁处粮堆温差较大,随后外围区温度缓慢降低,形成“热心冷皮”;仓壁的保温隔热措施可有效减小气温对粮温的影响,地上层夏季最高粮温较未做保温的地上浅圆仓低3.86℃左右。研究结果可为半地下双层浅圆仓的推广应用提供技术支持。

关键词：半地下双层浅圆仓静态储粮温度场数值分析验证

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山岭铁路盾构隧道荷载及结构受力特性研究

铁道工程学报 2024年第2期41卷 61-67页

作者：符亚鹏豆留盼靳宝成王新东方勇中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043 西南交通大学成都610031

研究目的:为研究山岭盾构隧道的荷载分布特征及其衬砌结构力学行为,依托某铁路工程,基于FLAC3D建立数值模型,研究山岭铁路大断面盾构隧道管片上的荷载分布及大小,分析不同影响因素下双层衬砌的内力分布特征。研究结论:(1)衬砌周边围岩... 详细信息

研究目的:为研究山岭盾构隧道的荷载分布特征及其衬砌结构力学行为,依托某铁路工程,基于FLAC3D建立数值模型,研究山岭铁路大断面盾构隧道管片上的荷载分布及大小,分析不同影响因素下双层衬砌的内力分布特征。研究结论:(1)衬砌周边围岩应力在盾构通过前后,有瞬间增大再减小再增大最后保持不变的趋势,且稳定后衬砌上竖向和侧向地层压力均呈两端大中间小形状分布;(2)隧道在不同赋存条件下应选用与其相适应的荷载计算理论,如在50 m埋深(Ⅴ级围岩)条件下宜采用普氏理论,100 m埋深(Ⅴ级围岩)条件下宜采用铁路隧道规范理论;当围岩条件较差及埋深较浅时荷载计算理论结果略微偏于不安全,当埋深较大以及围岩条件较好时荷载计算理论结果均偏保守;(3)双层衬砌结构中二次衬砌相比管片内力很小,且围岩稳定性对二次衬砌的受力特性影响较大;(4)本研究成果可为山岭盾构隧道结构设计提供技术支撑。

关键词：铁路盾构隧道荷载分布结构受力数值模拟

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充填空巷围岩特征及工业性试验研究

江西煤炭科技 2024年第3期 61-64页

作者：窦圆平大同煤矿集团同生安平煤业有限公司山西朔州036000

工作面过空巷时,容易发生大范围来压,造成空巷片帮、冒顶、支架倒塌等安全事故。以同生安平煤矿1213-1工作面为工程背景,采用数值模拟的方法,对木垛支护与超高水材料填充空巷后的围岩变形特性进行全面对比,经现场测试后得出:回采过程接... 详细信息

工作面过空巷时,容易发生大范围来压,造成空巷片帮、冒顶、支架倒塌等安全事故。以同生安平煤矿1213-1工作面为工程背景,采用数值模拟的方法,对木垛支护与超高水材料填充空巷后的围岩变形特性进行全面对比,经现场测试后得出:回采过程接近空巷时,木垛支护基本失效,空巷高度仅为0.3~1 m,巷道变形严重,顶底板移近量达2500~3200 mm;而采用超高水材料作为充填空巷的方法后,空巷顶底板移近量由3.5 m减少为1.5 m,可有效地提升空巷围岩的总体强度。

关键词：工作面过空巷木垛支护超高水材料充填围岩变形

固体电解质界面层锂合金相的高通量筛选与界面离子输运研究

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物理化学学报 2024年第3期40卷 50-59页

作者：窦智段慧宇林奕希夏颖慧郑明波许真铭南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏省高效电化学储能技术重点实验室南京210016

固体电解质界面层(SEI)对锂离子电池的电化学性能有着重要影响,理想的SEI层应同时具备良好的电子绝缘性、较高的离子电导率,以及一定的界面机械强度来承受锂沉积/剥离行为所伴随的体积变化和抑制锂枝晶形成。构筑LiF基人工SEI层已被证... 详细信息

固体电解质界面层(SEI)对锂离子电池的电化学性能有着重要影响,理想的SEI层应同时具备良好的电子绝缘性、较高的离子电导率,以及一定的界面机械强度来承受锂沉积/剥离行为所伴随的体积变化和抑制锂枝晶形成。构筑LiF基人工SEI层已被证明是保护固态锂离子电池负极界面的有效策略。本工作通过材料数据库挖掘技术、高通量第一性原理计算和从头算分子动力学模拟对若干锂合金进行相图计算、扩散能垒计算,以评估其热力学稳定性和锂离子扩散能力,最终筛选出27种可用于LiF基人工SEI层锂离子导电相的锂合金材料。同时,对若干锂合金的晶体结构-扩散性质进行构效关系分析发现,锂合金晶体结构类型对锂离子扩散能力的影响比其元素组分更加显著,即I43d和Fm3m族群结构的锂合金具备非常优异的锂离子输运性能,而Pm3m和F43m族群结构的锂合金扩散通道狭窄,锂离子输运性能差。此外,本计算工作发现锂离子在LiF晶体中扩散迁移是极其困难的,而在LiF晶界和LiF/Lim合金界面迁移扩散阻力极小,藉此获得人工SEI界面层中锂离子输运的物理图像。

关键词：固态电池人工SEI界面锂合金第一性原理计算界面离子扩散

俯冲带水岩相互作用：来自西南天山（超）高压变质岩的矿物学证据

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地球科学 2024年第8期49卷 2751-2765页

作者：窦萍肖媛媛林晋炎姚永祥西北大学地质学系中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室崂山实验室中国科学院海洋大科学研究中心中国科学院大学

西南天山(超)高压变质带内发育有大规模被流体交代的变质岩,其脉体和围岩记录了重要的俯冲带流体信息.在以往对有脉体发育的俯冲带变质岩全岩地球化学研究的基础上,进一步对该样品脉体和围岩中的石榴石、帘石、绿辉石、多硅白云母等矿... 详细信息

西南天山(超)高压变质带内发育有大规模被流体交代的变质岩,其脉体和围岩记录了重要的俯冲带流体信息.在以往对有脉体发育的俯冲带变质岩全岩地球化学研究的基础上,进一步对该样品脉体和围岩中的石榴石、帘石、绿辉石、多硅白云母等矿物成分进行原位分析,对比同一矿物在脉体和围岩中的成分区别,以深入理解脉体和围岩的全岩成分差异、俯冲带水岩相互作用中相关元素的地球化学行为及流体性质.根据岩石学特征,该样品分为富蓝闪石脉体、富帘石和碳酸盐的过渡部分及富绿辉石内部.元素储库计算揭示全岩的元素组成和元素赋存矿物及其丰度具有一致性,脉体中更高的中重稀土元素(mHREE)含量显示该部分更多的石榴石对m-HREE的赋存,过渡部分更高的REE-Th-U-Pb-Sr等元素含量反映了大量存在的帘石族矿物、碳酸盐对这些元素的控制,富绿辉石内部更高的K-Rb-Ba-Cs等元素含量则反映了这部分更多的白云母对这些元素的控制.另外,同一矿物在样品不同部分的成分差异可直接反映元素在不同变质阶段和不同水化程度下的地球化学变化,相较于受流体改造较少的富绿辉石内部,富蓝闪石脉体和过渡部分的多硅白云母和绿辉石丰度降低但更富集K-Rb-Ba-Cs等元素;石榴石丰度升高但其所含的HREE含量更低;帘石丰度升高但其所含的Th-U-轻稀土元素(LREE)含量更低.结合过渡部分出现的大量碳酸盐矿物,推测外来流体为含碳酸盐的蛇纹岩衍生流体.水岩相互作用后,流体的LILE含量显著升高,碳酸盐组分明显降低,其余元素含量变化不大.

关键词：西南天山俯冲变质作用流体活动赋存矿物元素地球化学行为地球化学

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顺北油气田二叠系快速钻进技术分析

价值工程 2024年第7期43卷 120-122页

作者：窦国奇中石化华北石油工程有限公司西部分公司99102HB钻井队郑州450000

近年来,顺北油田取得了重大油气突破,是中石化西北开发的主战场。顺北油气田为奥陶系碳酸盐岩裂缝-洞穴型油藏,储层埋藏深度大7300~8500m,地层压力>80mPa,地层温度>155℃,从上到下钻遇新生界到奥陶系的多套地层,其中古生界二叠系地层是... 详细信息

近年来,顺北油田取得了重大油气突破,是中石化西北开发的主战场。顺北油气田为奥陶系碳酸盐岩裂缝-洞穴型油藏,储层埋藏深度大7300~8500m,地层压力>80mPa,地层温度>155℃,从上到下钻遇新生界到奥陶系的多套地层,其中古生界二叠系地层是二开提速提效的关键井段,二叠系地层存在破碎带、裂缝发育,易发生井漏;井壁稳定性差,易出现坍塌掉块,且该地层厚度大,火成岩夹砂泥岩,机械钻速低等难点,本文通过对二叠系地层特性分析以及提速工具的应用,总结出二叠系钻进推荐方案。

关键词：顺北油田二叠系提速提效推荐方案

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基于Bi-RRT和TEB算法的风电水域多目标点路径规划

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船海工程 2024年第4期53卷 130-136页

作者：陈慧敏窦培林程晨王震江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212100 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063

针对运维船舶需要依次抵达多个待运维机组处开展风机维护工作,提出一种在风电水域进行多目标点自主路径规划的方法。采用改进Bi-RRT算法进行全局路径规划,TEB算法用于局部路径规划,融合两种算法完成多目标点自主路径规划。引入基于均匀... 详细信息

针对运维船舶需要依次抵达多个待运维机组处开展风机维护工作,提出一种在风电水域进行多目标点自主路径规划的方法。采用改进Bi-RRT算法进行全局路径规划,TEB算法用于局部路径规划,融合两种算法完成多目标点自主路径规划。引入基于均匀概率的分配机制对Bi-RRT进行改进以减少冗余搜索空间;采用对立扩展树新节点导向策略以增强采样过程中的导向性;通过路径平滑处理,进一步优化路径。利用改进后算法进行仿真实验,与改进前算法进行对比得到:改进后算法迭代次数减少50.4%,求解时间减少11.7%,路径长度缩短30.5%。另外,在ROS仿真平台中搭建合理的仿真环境,结果表明,在同样的地图环境中,改进的Bi-RRT与TEB融合算法较A*算法得到路径更为优越可靠,同时,设定多任务点验证了所提算法进行多目标点路径规划的有效性和可行性。

关键词：海上风电运维改进Bi-RRT算法 TEB算法多目标点路径规划

基于L-m算法的铝合金铸造过程界面换热系数的反问题模型

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热加工工艺 2024年第9期53卷 122-129页

作者：王一帆温治豆瑞锋于博北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 冶金工业节能减排北京市重点实验室北京100083

铝合金铸造过程铸件-铸模之间的界面换热系数的变化非常复杂,且预测非常困难。本文基于L-m(Levenberg-marquardt)算法建立了铝合金铸造过程传热反问题模型,通过反问题分析获得铝合金铸造过程中铸件-铸模界面换热系数。通过将铸件-铸模... 详细信息

铝合金铸造过程铸件-铸模之间的界面换热系数的变化非常复杂,且预测非常困难。本文基于L-m(Levenberg-marquardt)算法建立了铝合金铸造过程传热反问题模型,通过反问题分析获得铝合金铸造过程中铸件-铸模界面换热系数。通过将铸件-铸模界面换热系数反演值与标准值进行比较,验证传热反问题模型的准确性。在此基础上,分析了铸模上测点位置(与铸件-铸模界面距离、相邻测点间距)和温度测量误差对铸件-铸模界面换热系数反演值的影响规律,并给出了最优的测点布置方案和温度测量误差要求。通过铝合金铸造实验,用该反问题模型能求解出铝合金凝固过程中的铸件-铸模界面换热系数。

关键词：铸造反传热模型 Levenberg-marquardt算法界面换热系数凝固