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内置阻流体无阀压电混合泵的数值模拟分析和实验研究

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内置阻流体无阀压电混合泵的数值模拟分析和实验研究

作者：王宇东北电力大学

学位级别：硕士

随着近些年微加工技术的快速发展,国内外对压电泵和微混合器的研究也随之深入,其应用的范围也越来越广泛。作为主动微混合驱动方式之一,压电泵驱动通过被施加的正弦驱动信号产生振动,相比于其他混合方式,其具有响应性好、输出可以精准... 详细信息

随着近些年微加工技术的快速发展,国内外对压电泵和微混合器的研究也随之深入,其应用的范围也越来越广泛。作为主动微混合驱动方式之一,压电泵驱动通过被施加的正弦驱动信号产生振动,相比于其他混合方式,其具有响应性好、输出可以精准控制等优点。但是,对于二者的结合使用的研究不多,为数不多的研究只是简单的串联结合,这样的混合结构较复杂,整体上不密切。所以,如何将压电泵与微混合器更好的结合在一起,成为压电泵发展的一个方向。本文提出了一种流道及腔体内置阻流体的无阀压电混合泵。由于内置两种阻流体的非对称性,产生了流量差,而其又可以改变流体方向来增强横向传质,通过这种泵腔和流道结构的设置,实现了无阀压电泵既泵送又混合的目的。本文采用了基于ANSYS Workbench软件中Fluent模块的数值模拟仿真分析与混合泵性能实验相结合的方法,具体研究内容如下:首先,对提出的流道及腔体内置阻流体的无阀压电混合泵工作机理进行了分析,证明了其具备可靠的泵送和混合效果。采用Fluent对混合泵进行了仿真。结果表明:新型混合泵具有良好的混合和泵送功能。其中流道内三棱柱形阻流体对混合泵单位时间内的泵送液体量影响更大,随着其个数的增加,流速也增大;而随着阻流体与流道侧壁间距的增加,流速减小。泵腔内半圆柱形阻流体对混合泵混合能力影响更大,其中半圆柱形阻流体对混合能力的影响更大;随着其个数的增加,混合能力增强。对应仿真制作了混合泵的样机,搭建了性能测试平台,对混合泵进行了泵送与混合实验。实验结果表明:在电压70V、频率为10Hz的正弦信号的驱动下,混合泵流速达到5.26ml/min;并采用MATLAB软件对混合图像进行处理,量化分析出其混合效果良好。且两种阻流体和其结构变化对混合泵性能的影响规律与仿真结果一致。此外,还对本文提出的混合泵进行了驱动电压幅值和频率对混合泵的影响实验。实验的结果表明:其随着驱动电压频率的增加,流速先增大后减小,峰值出现在频率10Hz时,峰值处单位时间内泵送液体量为5.26m L/min,其工作频率范围为7-12Hz;而其混合能力随着频率的增加而变强。混合泵随着驱动电压幅值的增加,其流速也随之增大,当在83.3V、10Hz的正弦电压驱动下流速可以达到12.26m L/min;而随着幅值的增加,其混合能力基本无变化。综上可知:本文提出的混合泵具有良好的泵送和混合能力,能更好的适用于医疗、化工等需要微流体混合的相关领域。

关键词：压电无阀混合泵内置阻流体流量差混沌对流动网格

巡天光谱中拼接异常光谱的自动检测和异常分级方法

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光谱学与光谱分析 2017年第7期37卷 2250-2253页

作者：孟凡龙潘景昌于敬敬韦鹏山东大学(威海)机电与信息工程学院山东威海264209 中国科学院光学天文重点实验室国家天文台北京100012

拼接异常是光谱在红蓝两端拼接区域表现出的光谱连续性差的一种现象。在LAMOST的光谱处理中,仪器的稳定性、观测条件以及获得的响应函数等问题都是造成拼接异常的原因。光谱拼接是否正常对于光谱发布等后续工作的质量有重要影响。提出... 详细信息

拼接异常是光谱在红蓝两端拼接区域表现出的光谱连续性差的一种现象。在LAMOST的光谱处理中,仪器的稳定性、观测条件以及获得的响应函数等问题都是造成拼接异常的原因。光谱拼接是否正常对于光谱发布等后续工作的质量有重要影响。提出一种拼接异常光谱的自动检测方法,有效地提高了工作效率。该研究可以为LAMOST数据提供一个自动的标记,来评价拼接质量,也可以为用户提供一个使用数据时的选择。该方法首先将待测光谱进行流量归一化、去除钠线等预处理,并将其分为红蓝两端;然后对红蓝两端分别进行拟合;最后对两条拟合曲线,选取一系列等波长间隔的点,计算在这些点处的流量差值,得到所有流量差值的均值,标准差,并且计算两条曲线积分面积的差值;基于上述统计量,提出了一个判断光谱是否异常及其异常程度的评价函数。大量的实验证明,该方法具有良好的拼接异常光谱检测效果。

关键词：光谱拼接异常光谱预处理分段拟合流量差异常分级

基于距离度量的LAMOST光谱中连续谱异常的自动检测

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光谱学与光谱分析 2017年第7期37卷 2246-2249页

作者：于敬敬潘景昌孟凡龙韦鹏山东大学(威海)机电与信息工程学院山东威海264209 中国科学院光学天文重点实验室国家天文台北京100012

连续谱异常是指恒星光谱在获得和处理过程中由于星际消光和流量定标等原因造成连续谱严重偏离甚至中断的现象,这对光谱的谱线提取以及其他一些后续处理工作带来负面影响。提出了一种基于距离度量的连续谱异常光谱的自动检测方法,相比传... 详细信息

连续谱异常是指恒星光谱在获得和处理过程中由于星际消光和流量定标等原因造成连续谱严重偏离甚至中断的现象,这对光谱的谱线提取以及其他一些后续处理工作带来负面影响。提出了一种基于距离度量的连续谱异常光谱的自动检测方法,相比传统人眼检查在保证正确率的情况下大大地提高了工作效率。该方法首先通过光谱的lick线指数来确定待测光谱的恒星类型,同时对待测光谱进行归一化处理;然后分别提取待测光谱和对应类型模板光谱的连续谱;最后进行连续谱模板匹配,在每个波长点计算待测光谱和其模板光谱的流量差值,分析流量差值的分布,检验有多少差值点分布在在均值(β)附近的±α个标准差(δ)的范围内,进而可确定是否有连续谱异常。实验表明提出方法的可以快速有效的识别出连续谱异常的恒星光谱。

关键词：连续谱异常 lick线指数模板匹配类型匹配连续谱归一化流量差

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转炉氧枪供回水系统调试与设计改进

当代化工研究 2023年第14期 171-175页

作者：曹梅花彭彬戴年建中冶京诚工程技术有限公司北京102600

某钢厂共设置两座120t转炉,在投产前存在氧枪供水、回水流量测量不准及供回水流量差值较大的问题,调试过程中出现频繁报警提枪。对氧枪供水泵组、供回水管路、电磁流量计设置综合分析,经过不断调试,并分析影响氧枪供水、回水流量测量不... 详细信息

某钢厂共设置两座120t转炉,在投产前存在氧枪供水、回水流量测量不准及供回水流量差值较大的问题,调试过程中出现频繁报警提枪。对氧枪供水泵组、供回水管路、电磁流量计设置综合分析,经过不断调试,并分析影响氧枪供水、回水流量测量不准及供回水流量差值较大的主要因素,针对转炉氧枪供水、回水测量仪表运行数据和实际存在问题,在其原设计的基础上提出更合理的改进方案及措施。方案实施后,转炉氧枪系统供回水流量差值在规定范围内,转炉氧枪运行稳定,彻底解决了氧枪冷却水供回水流量差值偏大、回水管测量不准及氧枪提枪报警系统的疑难问题,保证了连续生产及转炉冶炼的安全,为以后的设计提供了可行的借鉴方案。

关键词：氧枪供水回水系统电磁流量计流量差虹吸负压

120T转炉氧枪高压冷却水供回水系统研究与改进

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冶金设备 2022年第S2期 27-29页

作者：黄文德王腾霄酒钢集团宏兴股份公司甘肃嘉峪关735100

本文通过对酒钢碳钢薄板厂炼钢3座120T转炉氧枪高压冷却水流量差值大、冶炼过程中频繁报警提枪的主要因素进行研究分析,针对供回水管路设计、电磁流量计设置等方面及实际运行过程中存在的问题,提出改进方案及措施。方案实施后,彻底解决... 详细信息

本文通过对酒钢碳钢薄板厂炼钢3座120T转炉氧枪高压冷却水流量差值大、冶炼过程中频繁报警提枪的主要因素进行研究分析,针对供回水管路设计、电磁流量计设置等方面及实际运行过程中存在的问题,提出改进方案及措施。方案实施后,彻底解决了氧枪高压冷却水流量差值大及报警提枪的瓶颈问题,有效保障了生产的连续性及转炉冶炼期间的安全性。

关键词：氧枪冷却水电磁流量计流量差虹吸负压

液体肥料施用过程中喷头流量均匀度影响因素的研究

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安徽农学通报 2007年第19期13卷 108-109,145页

作者：黄燕汪春衣淑娟黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319

液体肥料的发展前景广阔。液体肥料施用装置的研究成为当务之急。液体肥料在施用过程中流量均匀度又是一个很重要的因素。因此本文运用液体肥料施用装置试验台对喷头流量影响因素作了三因素二次回归正交旋转试验,通过对试验数据的处理... 详细信息

液体肥料的发展前景广阔。液体肥料施用装置的研究成为当务之急。液体肥料在施用过程中流量均匀度又是一个很重要的因素。因此本文运用液体肥料施用装置试验台对喷头流量影响因素作了三因素二次回归正交旋转试验,通过对试验数据的处理和分析,得出了液体肥料的浓度、电机转速及喷头口直径大小对喷头流量的影响规律及主次关系,即三者对喷头流量的影响由大到小为电机转速、喷头口直径、液体肥料的浓度。

关键词：液体肥料试验台流量差

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LAMOST拼接异常光谱的分析与处理

LAMOST拼接异常光谱的分析与处理

作者：孟凡龙山东大学

学位级别：硕士

2008年10月,我国的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)落成典礼在河北兴隆观测基地举行,该望远镜于2011年10月开始进行先导观测,目的是检查设备的性能和评估巡天计划的可行性。2012年9月LAMOST正式进行观测,到次年6月,共计拍摄... 详细信息

2008年10月,我国的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)落成典礼在河北兴隆观测基地举行,该望远镜于2011年10月开始进行先导观测,目的是检查设备的性能和评估巡天计划的可行性。2012年9月LAMOST正式进行观测,到次年6月,共计拍摄约4,149,500条目标光谱,其中包括先导巡天的1,338,750条光谱。2013年9月,LAMOST正式对外发布DR1数据,其中共计2,204,860 条光谱。LAMOST观测产生了大量光谱,我们注意到对外释放的达到质量要求的光谱数据,只占所有观测数据的70%。即使在这些已发布的数据中,也存在着质量较差的光谱。其中,拼接异常光谱是质量较差光谱的一种,本文主要研究拼接异常光谱的分析与处理,目的是在海量光谱数据中挖掘拼接异常光谱。本文的研究内容包括:(1)课题相关技术介绍。分为三个部分,第一部分介绍python以及基于python的天文数据处理技术,主要介绍python处理光谱数据时依赖的包以及其对光谱处理的便捷性。第二部分介绍高性能计算平台的架构和基本原理。第三部分介绍基于python的高性能计算平台的并行计算技术。(2)拼接异常光谱的识别和异常分级方法。这是本文的核心部分,主要介绍方法的原理,阈值的确定和自定义异常识别函数。本文根据大量的实验数据,提取光谱的数学统计特性,针对这些特性,确定了异常光谱的各项阈值,通过实验分析,提出了一个光谱异常分级的评价函数,通过该函数的评价得分将异常光谱分为三个等级,可以为光谱研究提供不同质量等级的光谱。(3)介绍高性能平台下拼接异常光谱识别的并行处理,并与单机环境下的运行效率进行比较。本部分研究串行化的异常光谱识别方法的并行化实现,以便在高性能计算平台运行,并介绍了我校高性能计算平台的使用方法。拼接异常是光谱在红蓝两端拼接区域表现出的光谱连续性差的一种现象。在LAMOST的光谱处理中,仪器的稳定性、观测条件以及获得的响应函数等问题都是造成拼接异常的原因。光谱拼接是否正常对于光谱发布等后续工作的质量有重要影响。本文提出一种拼接异常光谱的自动检测方法,有效地提高了工作效率。本文的研究可以为LAMOST数据提供一个自动的标记,来评价拼接质量,也可以为用户提供一个使用数据时的选择。本文中的方法首先将待测光谱进行流量归一化、去除钠线等预处理,并将其分为红蓝两端;然后对红蓝两端分别进行拟合;最后对两条拟合曲线,选取一系列等波长间隔的点,计算在这些点处的流量差值,得到所有流量差值的均值,标准差,并且计算两条曲线积分面积的差值;基于上述统计量,我们提出了一个判断光谱是否异常及其异常程度的评价函数。大量的实验证明,该方法可以将拼接异常光谱准确识别出来。同时本文研究了在高性能计算平台上拼接异常光谱的识别与异常分级方法,效率相比单机有了很大的提升。

关键词：光谱拼接异常分段拟合流量差异常分级高性能计算

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基于巴歇尔槽的早期溢流检测系统的研究

基于巴歇尔槽的早期溢流检测系统的研究

作者：栾石柱东北石油大学

学位级别：硕士

随着油气勘探开发领域的扩大，油气钻井复杂性和深度在不断增加，这对井控技术提出了更高的要求，而溢流检测技术作为井控技术的关键，其作用十分重要。及时准确地发现溢流，将为排除溢流、重建压力平衡赢得宝贵的时间，大大降低了二次... 详细信息

随着油气勘探开发领域的扩大，油气钻井复杂性和深度在不断增加，这对井控技术提出了更高的要求，而溢流检测技术作为井控技术的关键，其作用十分重要。及时准确地发现溢流，将为排除溢流、重建压力平衡赢得宝贵的时间，大大降低了二次井控的难度，有效保证了钻井作业的安全。近些年来，溢流检测技术取得了长足进步。目前国内外钻井作业主要采用的溢流检测技术包括：钻井液池（泥浆池）液面检测技术、流量差法、井筒环空液位检测技术、气侵检测技术、随钻溢流检测技术、多参数综合检测分析系统、综合录井检测技术等。本文详细分析了以上方法的适用条件、优点和不足及现场应用情况，针对目前钻井现场使用最广泛的泥浆池液面检测技术所存在的检测不及时、不精确的问题，及传统钻井液返出流量测量的局限性问题，提出了以流量差法为基础的基于巴歇尔槽的早期溢流检测系统。巴歇尔槽在测量农业用水、工业用水和上下水的流量测量方面应用广泛，本文首次提出基于巴歇尔槽测量返出钻井液明渠流流量。与泥浆池液面溢流检测法相比，本系统具有更高的检测可靠性;且因其在地面返出管线的前端安放并检测，所以其检测的实时性更好;同时，这种检测方式也解决了传统流量差法需满管等条件下测量返出量的局限性问题。论文的主要研究内容及研究成果如下：1.通过对现有溢流检测技术的详细调研，提出了基于巴歇尔槽的早期溢流检测系统的设计方案。系统基于流量差法实现，是以明渠流量计来检测钻井液返出明渠流量。2.阐述了系统选择巴歇尔槽作为其明渠流量辅助测量设备的原因;依托实验室钻井循环模拟装置，通过巴歇尔槽及其配套超声波流量计对其改造，完成了基于巴歇尔槽的溢流检测系统的硬件设计。3.通过室内实验及ANSYS有限元软件的数值模拟实验的分析，在综合考虑了钻井现场实际情况的基础上，完成了巴歇尔槽的型号及结构的优选;在充分考虑溢流检测的影响因素的前提下，结合室内实验及ANSYS数值模拟实验分析，建立了基于巴歇尔槽的流量差溢流检测模型;并以此为基础，借助VB、C#等程序开发环境编制了系统软件，最终完成了具有溢流结果检测及可靠报警功能的早期溢流检测系统。依托实验室装置开展了测试实验，结果表明本文设计的溢流检测系统的应用效果达到了预期目的，也为此类装置近一步现场应用奠定了基础。

关键词：溢流检测巴歇尔槽返出钻井液明渠流 Ansys软件早期检测系统钻井液池液面流量差

表面流人工湿地对降雨径流中氮的去除效果分析

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表面流人工湿地对降雨径流中氮的去除效果分析