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一种镍基单晶合金高温蠕变期间的变形特征及元素分布

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材料导报 2022年第4期36卷 157-163页

作者：赵国旗刘丽荣田宁田素贵方永锋闫化锦王光艳沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 贵州工程应用技术学院机械工程学院贵州毕节551700

通过对一种6%Re/5%Ru镍基单晶合金进行高温蠕变性能测试、组织形貌观察及三维原子探针成分分析,研究了合金高温蠕变前后的元素分布及蠕变过程中的变形特征。结果表明,完全热处理后Al和Ta元素主要分布在合金的γ′相中。合金在1120℃/165... 详细信息

通过对一种6%Re/5%Ru镍基单晶合金进行高温蠕变性能测试、组织形貌观察及三维原子探针成分分析,研究了合金高温蠕变前后的元素分布及蠕变过程中的变形特征。结果表明,完全热处理后Al和Ta元素主要分布在合金的γ′相中。合金在1120℃/165 MPa条件下蠕变断裂后,元素在γ/γ′两相的分布发生改变,其中,Al、Ta、Cr和Co因为氧化作用导致在γ/γ′两相中的浓度均降低。此外,一部分Re、Ru、W和Mo原子富集于γ/γ′相过渡区域附近的γ基体一侧,可引起晶格畸变,增加位错运动的阻力,延缓位错剪切进入γ′相,是含Re/Ru合金具有较好高温蠕变抗力的原因之一。蠕变后期,切入相的位错可由{111}面交滑移至{100}面形成K-W锁,其保留的高数量K-W位错锁可抑制位错滑移和交滑移,是合金有较好蠕变抗力的原因之一。

关键词：镍基单晶合金 6%Re/5%Ru 原子探针浓度分布 K-W锁

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基于二维吸收光谱重建的数值迭代算法的比较

光谱学与光谱分析 2023年第5期43卷 1367-1375页

作者：张立芳杨艳霞赵贯甲马素霞郭学茂太原理工大学电气与动力工程学院热能工程系山西太原030024 太原锅炉集团有限公司山西太原030024

基于可调谐激光吸收光谱的二维温度和浓度分布重建对于燃烧诊断具有重要意义,而数值迭代算法在温度和组分浓度的重建中起着重要作用。通过对比发现自适应迭代算法和最小二乘QR分解算法对于重建二维温度和气体浓度分布具有很好的优势。... 详细信息

基于可调谐激光吸收光谱的二维温度和浓度分布重建对于燃烧诊断具有重要意义,而数值迭代算法在温度和组分浓度的重建中起着重要作用。通过对比发现自适应迭代算法和最小二乘QR分解算法对于重建二维温度和气体浓度分布具有很好的优势。研究表明,波长7 154.35, 7 153.75, 7 185.60和7 444.36 cm^(-1)四条H_(2)O的吸收谱线,非常适合测量高温预混火焰中的温度和水蒸气浓度分布。与7 444.36, 7 185.60, 7 154.35和7 153.75 cm^(-1)处的吸收谱线相比,CO_(2)和CH_(4)的光谱吸光非常微弱,在该波段O_(2)和CO基本没有吸收,因此燃烧环境中CO_(2), CH_(4), O_(2)和CO等气体对于H_(2)O吸收谱线基本没有影响。通过比较不同算法的最优松弛因子、计算时间和重建误差等,发现与最小二乘QR分解算法相比,自适应迭代算法具有更好的重建质量和更短的计算时间。在自适应迭代算法的基础上进一步比较了不同吸收线对(7 444.36和7 185.60, 7 154.35和7 153.75 cm^(-1))在射线束为16, 32, 48和64时的二维重建结果。结果表明,采用吸收谱线7 153.75和7 154.35 cm^(-1)得到的重建结果优于吸收谱线7 185.60和7 444.36 cm^(-1)的重建结果。随着激光束的增加,重建结果越来越接近模型假定的温度和浓度分布。考虑到有限的测量空间和重建精度,分析认为32束的光路布置更适合实际火焰的二维温度和浓度重建。为了分析自适应迭代算法对不同温度和浓度分布的重建能力,进一步模拟了双峰温度和浓度分布。结果表明,随着射线束的增加,温度的重建误差总是大于浓度的重建误差,表明射线数对温度的影响更为明显。在双峰分布中,投影射线束为16时的重建误差最大,但此时的重建结果也能反映温度和浓度的分布趋势。

关键词：可调谐激光吸收光谱重建算法温度分布浓度分布

高压电气设备绝缘气体分解产物光学检测技术研究综述

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高电压技术 2023年第7期49卷 2806-2815页

作者：张潮海邹可园张晓星南京航空航天大学自动化学院南京211106 湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心武汉430072

SF_(6)及其替代气体分解组分的检测是评估高压电气设备绝缘状态的重要手段。以SF_(6)分解组分为例进行文献调研,总结了不同工况下SF_(6)及其替代气体特征分解组分的浓度分布,据此提出组分检测量程、检测下限等方面的建议;综述了基于光... 详细信息

SF_(6)及其替代气体分解组分的检测是评估高压电气设备绝缘状态的重要手段。以SF_(6)分解组分为例进行文献调研,总结了不同工况下SF_(6)及其替代气体特征分解组分的浓度分布,据此提出组分检测量程、检测下限等方面的建议;综述了基于光学的各类SF_(6)及其替代气体分解产物的检测手段,包括发射光谱法、直接吸收光谱法和间接吸收光谱法。相较于传统检测方法,基于光学原理的检测手段往往能兼顾检测速度、检测精度和灵敏度要求,检测下限通常低至体积分数10−6量级,具备高压电气设备在线监测的潜力。目前看来,单一检测方法难以实现SF_(6)及其替代气体分解产物的全组分检测,未来可考虑按照不同检测场景和需求形成光学检测为主、非光学检测为辅的在线集成检测系统。

关键词： SF_(6) 替代气体环保型绝缘气体分解组分检测浓度分布光学检测

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立式缩放管内液固颗粒群浓度分布与汇聚特性

化工进展 2022年第9期41卷 4662-4672页

作者：彭德其冯源王依然谭卓伟俞天兰吴淑英湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105 湖南工业大学机械工程学院湖南株洲412007

为分析颗粒群在立式缩放管内的运动规律,基于计算流体力学-离散单元(CFD-DEM)耦合方法模拟研究缩放比γ、肋高e和颗粒进口浓度α对管内颗粒群浓度分布与汇聚特性的影响。结果表明:在研究参数范围内,颗粒群的轴向浓度分布较为均匀,管下... 详细信息

为分析颗粒群在立式缩放管内的运动规律,基于计算流体力学-离散单元(CFD-DEM)耦合方法模拟研究缩放比γ、肋高e和颗粒进口浓度α对管内颗粒群浓度分布与汇聚特性的影响。结果表明:在研究参数范围内,颗粒群的轴向浓度分布较为均匀,管下部颗粒滞留相对较多;颗粒群径向相对浓度遵循管中心区域浓度低,近壁面颗粒相对浓度较高的规律;肋高e=1.0mm的缩放管在颗粒进口浓度α≤2%时,管壁附近颗粒浓度最高。在管段中上部颗粒运动相对稳定阶段,在肋高e=2.0mm与缩放比γ≤1.0、颗粒进口浓度α≥3%工况下,颗粒群易出现汇聚现象。

关键词：两相流计算流体力学-离散单元粒子图像测速法缩放管颗粒汇聚浓度分布

基于页岩气返排液中污染气体浓度及扩散模型研究

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物理学报 2021年第13期70卷 20-28页

作者：成潇潇刘建国徐亮徐寒杨金岭束胜全薛明中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 中国石油集团安全环保技术研究院北京102206

针对页岩气开发过程中污染气体浓度与扩散分布不确定性问题,利用自主设计并搭建的开放光路傅里叶变换红外光谱(FTIR)测量系统,对返排液中污染气体进行浓度反演,并通过返排液流速及污染源大小,计算出污染源源强.结合现场环境,建立参考坐... 详细信息

针对页岩气开发过程中污染气体浓度与扩散分布不确定性问题,利用自主设计并搭建的开放光路傅里叶变换红外光谱(FTIR)测量系统,对返排液中污染气体进行浓度反演,并通过返排液流速及污染源大小,计算出污染源源强.结合现场环境,建立参考坐标,对高斯扩散模型进行数学推导,构建污染源面源扩散模型并进行仿真分析.结果表明:源强、距离、风速、大气稳定度影响气体浓度扩散.对返排液进行80 h连续测量,确定主要污染气体浓度及面源源强.实验结果表明:返排液排放的主要污染气体为丙烷、戊烷、丙烯、一氧化碳、二氧化硫;对应的最大浓度分别4.689,25.494,30.324,0.656,4.620 mg/m^(3).最大面源源强分别为1.9872,10.9750,12.8513,0.2707,1.9064 g/s.结合风速及日间环境情况,选取大气稳定度,将源强代入面源扩散模型,进行污染气体扩散浓度构建,实现对不同污染气体不同位置上浓度分布的实时监测.相对于传统测量方法,利用FTIR方法并结合面源扩散模型,不仅能够实现对污染源的非接触远距离在线测量,还能对污染气体分布进行安全区域划分.

关键词：页岩气污染气体面源扩散模型浓度分布

冬季和夏季长江口及其邻近海域一氧化碳的分布、海-气通量和微生物消耗的研究

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海洋环境科学 2023年第6期42卷 813-824页

作者：杨晨张婧杨桂朋中国海洋大学化学化工学院山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266237 中国海洋大学海洋化学研究所山东青岛266100

海洋是大气中一氧化碳(CO)的重要来源,河口区域在调节气候活性气体收支方面发挥着重要作用。本文旨在研究长江口作为典型河口在全球海洋CO生物地球化学循环中的地位,并进一步了解河口区域海水和大气中CO浓度的变化情况。本文基于2021年... 详细信息

海洋是大气中一氧化碳(CO)的重要来源,河口区域在调节气候活性气体收支方面发挥着重要作用。本文旨在研究长江口作为典型河口在全球海洋CO生物地球化学循环中的地位,并进一步了解河口区域海水和大气中CO浓度的变化情况。本文基于2021年冬季和夏季在长江口及其邻近海域的现场调查,对该海域CO分布、海-气通量和微生物消耗速率进行了研究。结果表明,冬季和夏季调查海域大气中CO的体积分数平均值分别为(530.39±120.40)×10^(-9)和(416.91±102.01)×10^(-9),大气中CO含量受人类活动影响较大;受光照强度和陆源输入有机物的影响,夏季表层海水中CO的浓度平均值[(4.52±2.13)nmol/L]显著高于冬季[(1.30±0.79)nmol/L];相应地,夏季海—气通量平均值[0.95μmol/(m^(2)·d)]亦显著高于冬季[0.10μmol/(m^(2)·d)]。冬季的微生物消耗速率常数(kbio)的平均值[(0.46±0.31)/h]明显高于夏季[(0.26±0.07)/h],其空间分布差异不大。本文的研究结果有助于深入认识河口区域在全球海洋CO生物地球化学循环中的地位。

关键词：一氧化碳浓度分布海—气通量微生物消耗长江口及其邻近海域

基于超声阵列的云爆燃料浓度分布评估试验方法

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兵工学报 2022年第11期43卷 2785-2790页

作者：张晓冬孙君付胜华娄文忠李楚宝西安机电信息技术研究所陕西西安710065 北京理工大学机电学院北京100081

云爆燃料爆炸抛撒具有高动态性、冲击波湍流和瞬态特性,其燃料浓度分布是燃料空气炸药(FAE)战斗部设计与引信起爆设计的基础。基于脉冲超声在燃料云雾中的衰减特性,建立FAE爆炸抛撒的多点阵列式动态燃料浓度分布评估试验系统。通过获得... 详细信息

云爆燃料爆炸抛撒具有高动态性、冲击波湍流和瞬态特性,其燃料浓度分布是燃料空气炸药(FAE)战斗部设计与引信起爆设计的基础。基于脉冲超声在燃料云雾中的衰减特性,建立FAE爆炸抛撒的多点阵列式动态燃料浓度分布评估试验系统。通过获得的燃料云雾中不同位置的超声衰减曲线,对燃料浓度在时间/空间的变化规律进行评估。研究结果表明:FAE静态爆炸抛撒下,中心区燃料云雾浓度由低至高、再由高减低;偏离中心区越远,浓度低的分布特点。该评估方法可以有效表征云爆燃料抛撒过程的浓度分布,为FAE引信系统的最佳起爆时间与位置提供了试验方法与数据支撑。

关键词：云爆燃料超声衰减浓度分布评估

鼎湖山大气颗粒物中OC与EC的浓度特征及粒径分布

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环境科学 2020年第9期41卷 3908-3917页

作者：李安娜温天雪华维杨员孟泽胡波辛金元成都信息工程大学大气科学学院成都610225 中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029 中国科学院华南植物园广州510650

为了解华南背景区域鼎湖山站碳质气溶胶的浓度水平与来源,采用DRI Model 2001A热/光碳分析仪测定了鼎湖山站大气颗粒物分级样品中的有机碳(OC)与元素碳(EC)浓度水平,并分析了碳质组分的浓度特征和粒径分布.结果表明,在PM1.1、PM2.1和PM... 详细信息

为了解华南背景区域鼎湖山站碳质气溶胶的浓度水平与来源,采用DRI Model 2001A热/光碳分析仪测定了鼎湖山站大气颗粒物分级样品中的有机碳(OC)与元素碳(EC)浓度水平,并分析了碳质组分的浓度特征和粒径分布.结果表明,在PM1.1、PM2.1和PM9.0中,鼎湖山OC的平均质量浓度分别为(5.6±2.0)、(7.3±2.4)和(12.8±4.0)μg·m^-3,EC的平均质量浓度分别为(2.3±1.4)、(2.7±1.6)和(3.4±1.7)μg·m^-3.PM1.1和PM2.1中OC分别占PM9.0中OC的43.8%和57.0%,EC占67.6%和79.4%.OC和EC主要富集在细粒子中.PM1.1和PM2.1中OC和EC在秋季最高,OC在冬季最低,EC在夏季最低.PM9.0中OC夏季最高.鼎湖山中碳质气溶胶以OC2、EC1、OC3和OC4为主,夏季OC3>EC1,生物排放源增强,冬季EC1质量浓度最高,局地的机动车排放源更强.OC和EC在4个季节都呈现双峰型分布,细粒径段峰值位于0.43~0.65μm,粗粒径段峰值出现在3.3~5.8μm.PM1.1和PM2.1中OC以一次排放为主,二次有机碳(SOC)在春季最高[(3.0±1.4)μg·m^-3],冬季最低[(1.3±1.4)μg·m^-3],春季二次转化更强.鼎湖山大气细粒径段OC主要来自燃煤和机动车排放,粗粒径段主要来自生物源排放,EC主要受到燃煤、机动车排放和扬尘的影响.

关键词：有机碳(OC) 元素碳(EC) 浓度分布粒径分布季节变化

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浓度分布对光谱法检测成分含量精度的影响

光谱学与光谱分析 2012年第7期32卷 1905-1908页

作者：李刚赵喆王慧泉林凌张宝菊吴晓荣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津师范大学物理与电子信息学院天津300387

为研究组分浓度分布范围对光谱法建模定量分析精度的影响,根据朗伯-比尔定律构造三种组分理想吸收谱并叠加高斯噪声,使用偏最小二乘回归对样本吸收谱及浓度进行建模和预测,观测不同浓度分布范围下分析精度的变化。研究表明,在纯线性吸... 详细信息

为研究组分浓度分布范围对光谱法建模定量分析精度的影响,根据朗伯-比尔定律构造三种组分理想吸收谱并叠加高斯噪声,使用偏最小二乘回归对样本吸收谱及浓度进行建模和预测,观测不同浓度分布范围下分析精度的变化。研究表明,在纯线性吸收的情况下,组分浓度的分布范围对模型精度造成一定的影响。无论是被测组分还是非测量组分,校正集样本中覆盖足够大且较均匀的浓度分布范围是模型强普适性和良好预测精度的必要保证。研究为合理选择具有良好浓度分布校正集样本,从而提高模型质量、减小预测误差提供了理论指导。

关键词：浓度分布光谱分析纯吸收偏最小二乘