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膜片式微通道预冷器换热微细管束振动分析与可靠性评价方法

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中国机械工程 2024年第5期35卷 869-876,885页

作者：王正马同玲王博文顾美丹北京动力机械研究所北京100074

针对预冷吸气式组合发动机的膜片式微通道预冷器换热微细管束振动可靠性问题,建立换热微细管固有振动特性计算方法与数学模型,研究预冷器换热微细管在高速气流冲击下的振动模式,给出综合考虑旋涡脱落激振、紊流抖振和弹性激振等多种共... 详细信息

针对预冷吸气式组合发动机的膜片式微通道预冷器换热微细管束振动可靠性问题,建立换热微细管固有振动特性计算方法与数学模型,研究预冷器换热微细管在高速气流冲击下的振动模式,给出综合考虑旋涡脱落激振、紊流抖振和弹性激振等多种共振模式的预冷器换热微细管束振动可靠性评价模型,揭示预冷器换热微细管振动可靠度的变化规律。研究结果表明,预冷器换热微细管的固有振动频率与换热微细管外径、壁厚、相邻支撑间隔板之间跨度以及材料特性等参数密切相关,其振型具有正弦函数的特征;预冷器换热微细管在高速气流冲击作用下存在旋涡脱落激振、紊流抖振、弹性激振等共振模式;预冷器换热微细管振动可靠度随外侧被冷却工质流速的增大呈现出先降低后提高并趋近于某一数值的变化规律;为防止预冷器换热微细管发生共振损坏,在结构设计中要充分结合工作剖面、流动换热特性等,合理设计换热微细管束结构参数。

关键词：预冷吸气式组合发动机预冷器换热微细管束振动分析可靠性评价

多子波分频反演技术在泥页岩储层预测中的应用研究

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地球物理学进展 2024年

作者：李丛张栋袁青松张馨元李中明邱庆伦董果果李志勋代磊焦通河南省地质研究院清洁能源产业技术研究院地下清洁能源勘查开发产业技术创新战略联盟北京诺克斯达石油科技有限公司

中牟地区页岩气勘探具有良好的前景。但是，该区泥页岩储层具有非均质性较强、空间分布特征复杂、纵向上相互叠置的特点。由于常用反演方法对于薄储层岩性识别精度不高，解决不了该区岩性识别问题。为此，本文在分频反演理论的框架下，... 详细信息

中牟地区页岩气勘探具有良好的前景。但是，该区泥页岩储层具有非均质性较强、空间分布特征复杂、纵向上相互叠置的特点。由于常用反演方法对于薄储层岩性识别精度不高，解决不了该区岩性识别问题。为此，本文在分频反演理论的框架下，加入了全频带的信息，探索了一种基于薄储层识别的多子波分频反演技术方法。首先，基于谐波提频理论求取谐波提频数据，对比去噪前后的效果；其次，采用匹配追踪方法进行分频计算，获取了高精度的分频数据体，为后续薄储层的非均质表征提供了重要的数据基础。通过岩石物理关系分析重构纵波波阻抗-无铀伽马曲线，以更好地区分泥页岩。通过克里金插值算法得到的低频模型、谱反演算法得到的中频模型及基于井的随机高频模型进行分频融合处理，建立适合薄储层的多尺度融合模型；最后，开展了基于重构测井曲线约束的多子波分频反演，实现了薄储层的有效识别。该方法的优势在于能够获得较为准确的初始融合模型，突出多子波及全频带信息在反演过程中的贡献。泥页岩厚度分析结果与测井解释结果吻合度较好，表明该方法具有良好的可行性，是一种高精度的海陆过渡相页岩气薄储层岩石识别方法。

关键词：全频带信息谐波提频基于井的随机高频模型多尺度融合模型多子波分频反演多子波

考虑变负荷能耗特性的技术经济最佳热化系数研究

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工程热物理学报 2024年第3期45卷 644-651页

作者：马国锋刘明李卫东严俊杰西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 中国华能集团清洁能源技术研究院北京102209

最佳热化系数可指导热电联机组容量配置,实现热电联产经济效益的最大化。本文提出了考虑变负荷能耗特性的技术经济最佳热化系数确定方法,建立热电联产系统变工况分析模型,计算获得了案例机组的变负荷能耗特性,优化得到了技术经济最佳热... 详细信息

最佳热化系数可指导热电联机组容量配置,实现热电联产经济效益的最大化。本文提出了考虑变负荷能耗特性的技术经济最佳热化系数确定方法,建立热电联产系统变工况分析模型,计算获得了案例机组的变负荷能耗特性,优化得到了技术经济最佳热化系数。结果表明:不考虑、考虑变负荷能耗特性的技术经济最佳热化系数分别为0.750、0.702,不考虑变负荷能耗特性年节约费用的偏差达22.0%,考虑变负荷能耗特性后可获得更加精准的热电联产技术经济效益。

关键词：区域供热热电联产变负荷技术经济最佳热化系数

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损伤岩石声发射演化特征及响应机制试验研究

煤田地质与勘探 2024年第3期52卷 96-106页

作者：张凯张东晓赵勇强杨英明郭伟耀孙鹏胥林鹏付光胜北京低碳清洁能源研究院煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室北京102211 国家能源投资集团有限责任公司北京100011 山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 中国冶金地质总局青岛地质勘查院山东青岛266590

岩石内部损伤演化是导致岩土工程灾害的原因之一,揭示岩石破裂过程中的关键参数响应特征可为岩石破坏后失稳状态识别提供依据,对于岩体工程灾害预警防控至关重要。通过循环加载-卸载(加卸载)试验制备不同损伤程度粉砂岩试样,利用损伤试... 详细信息

岩石内部损伤演化是导致岩土工程灾害的原因之一,揭示岩石破裂过程中的关键参数响应特征可为岩石破坏后失稳状态识别提供依据,对于岩体工程灾害预警防控至关重要。通过循环加载-卸载(加卸载)试验制备不同损伤程度粉砂岩试样,利用损伤试样开展单轴加载试验,分析试样损伤程度与波速关系及声发射演化规律,探讨不同损伤程度岩石的声发射响应机制。结果表明:(1)损伤试样纵波波速随着损伤程度增加呈线性减小趋势,但声发射振铃计数由阶段性递增转变为加载全过程迅速增加,声发射能量在屈服阶段由小幅度突增转变为快速增加。(2)反映岩石内部不同尺度裂隙发展趋势的声发射b值峰值区由峰后破坏阶段向压密阶段转移,造成峰后破坏阶段失稳特征不明显,反映岩体内部声发射源集中程度和能量尺度的S值在压密至屈服阶段由低位中幅度波动转变为高位小幅度波动,表明岩石在峰前阶段产生非稳定破坏。(3)损伤试样破裂过程随着损伤程度增加由晶间滑移主导型转变为裂隙发育主导型,导致声发射高频低能(400~800 kHz、0~250 aJ)信号由零星出现转变为加载全过程密集分布,以及高频信号带变宽。(4)损伤岩石内部裂隙发育程度不同是导致声发射响应机制差异化的根本原因,岩石内部裂隙密度随着损伤程度增加而增大,造成其在受载过程中由渐进式稳定破坏模式向突发式非稳定破坏模式转变,同时加载过程中声发射信号活跃度及强度增强。研究获得了不同损伤程度岩石的声发射参数特征,可为工程岩体损伤程度识别提供理论依据。

关键词：损伤岩石波速声发射能量主频响应机制

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使用同名弧距的卫星影像油罐高度反演模型

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第3期49卷 411-418页

作者：龙恩吕守业曲小飞孟钢赖广陵杨宇科北京市遥感信息研究所北京100011

为提高卫星影像反演油罐高度的精度,构建了一种使用同名弧距(same name arc distance,SNAD)的圆柱型油罐高度反演模型。首先,定义单幅卫星影像上SNAD概念,明确油罐影像的主要几何要素及其物理意义;然后,结合圆柱型油罐空间结构的各向同... 详细信息

为提高卫星影像反演油罐高度的精度,构建了一种使用同名弧距(same name arc distance,SNAD)的圆柱型油罐高度反演模型。首先,定义单幅卫星影像上SNAD概念,明确油罐影像的主要几何要素及其物理意义;然后,结合圆柱型油罐空间结构的各向同性特征,进行成像条件多策略组合的成像模拟,构建高度反演模型;最后,明确模型中各输入参数,推导SNAD核心参数解算方法。选取四型亚米级卫星影像,对两型油罐进行高度反演实验,与常规方法进行对比分析。所提方法能有效地实现多型卫星图像上同名弧边的检测和高度反演,在反演精度方面,所提模型的均方根误差为0.50~1.00 m,平均达0.78 m,而常规模型的均方根误差为9.28~9.59 m,平均仅为9.44 m;在反演的稳定性方面,所提模型标准差为0.35~0.63 m,平均为0.46 m,而常规模型标准差为6.50~6.69 m,平均为6.60 m。结果表明,所提模型反演精度高、稳定性好、普适性强、便捷高效,为开展卫星影像油罐高度反演及精细化判读提供一种新的模型算法。

关键词：同名弧距高分辨率影像圆柱型油罐油罐高度反演模型

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复合微多普勒信号的时频谐波分析方法

系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2301-2309页

作者：华煜明王东亚朱天林金胜王洋北京跟踪与通信技术研究所北京100094

在对复合微动目标的雷达回波进行时频分析时,存在时频曲线能量难以聚焦等问题,影响目标微多普勒特征提取和分析。对此,提出了时频谐波条纹的概念以及相应时频变换方法。基于复合微动包含中心运动分量和高频运动分量的假设,首先利用样条... 详细信息

在对复合微动目标的雷达回波进行时频分析时,存在时频曲线能量难以聚焦等问题,影响目标微多普勒特征提取和分析。对此,提出了时频谐波条纹的概念以及相应时频变换方法。基于复合微动包含中心运动分量和高频运动分量的假设,首先利用样条函数拟合中心分量频率曲线,构造时频变换核函数。然后,通过参数化时频变换将时域的复合微多普勒信号转化为时频平面上的谐波条纹。所提方法相比短时傅里叶变换和伪魏格纳分布等经典方法,能够明显改善复合微动目标雷达回波时频变换的能量聚集性与杂散抑制效果,仿真验证了所提方法的有效性和对低信噪比条件的适应性。

关键词：雷达微动时频分析微多普勒谐波

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升力体火箭上面级分离弹簧优化设计研究

西北工业大学学报 2024年第1期42卷 108-116页

作者：缪佶孙晓娜落䶮寿安军北京宇航系统工程研究所北京100076

针对升力体火箭在低空高速飞行环境下上面级分离难度大的问题,提出了一种基于分离弹簧的上面级分离方案,将ADAMS和Matlab集成实现了分离多体动力学仿真分析,采用试验设计方法对同时考虑分离工况偏差和分离弹簧偏差的上面级分离过程进行... 详细信息

针对升力体火箭在低空高速飞行环境下上面级分离难度大的问题,提出了一种基于分离弹簧的上面级分离方案,将ADAMS和Matlab集成实现了分离多体动力学仿真分析,采用试验设计方法对同时考虑分离工况偏差和分离弹簧偏差的上面级分离过程进行打靶仿真计算,确保了分离方案的可靠性。为了进一步优化分离方案,基于Isight建立了上面级分离优化问题模型,并采用多岛遗传算法对分离弹簧质量进行了优化设计,在确保分离过程满足全部约束条件的情况下使分离弹簧质量大幅降低,其降幅达到了48.87%,有效提升了火箭性能。

关键词：上面级分离分离弹簧动力学仿真打靶仿真优化设计

基于双极膜电渗析的膜集成技术的高矿化度矿井水资源化处理

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煤炭学报 2024年第5期49卷 2462-2471页

作者：刘兆峰郭强王霄唐佳伟蒋斌斌曹志国张锁闫祖喻王群李井峰国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京102209 北京低碳清洁能源研究院北京102209 神华新街能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017200 山东科技大学化学与生物工程学院山东青岛266590 山东海化集团有限公司山东潍坊262737

在当前煤矿矿井水“零排放”及煤炭与水资源逆向分布背景下,西部矿区的高矿化度矿井水如若不进行合理处置便直接排放,不仅对当地生态环境造成不可估量的破坏,而且造成严重的水资源浪费,最终将制约煤炭绿色开发与生态文明建设。传统的高... 详细信息

在当前煤矿矿井水“零排放”及煤炭与水资源逆向分布背景下,西部矿区的高矿化度矿井水如若不进行合理处置便直接排放,不仅对当地生态环境造成不可估量的破坏,而且造成严重的水资源浪费,最终将制约煤炭绿色开发与生态文明建设。传统的高盐废水零排放技术主要是利用蒸发结晶技术将无机盐由溶液态转变为结晶态进行回收。从经济性方面分析,该技术受投资高、运行成本高、无机盐附加值低等问题制约。基于此,以西部某矿井水为原水,以矿井水资源化零排放利用及脱盐低碳化为目标进行膜集成工艺设计,并在此基础上重点探讨电渗析和双极膜电渗析工序不同操作条件(操作电压、进料液浓度、温度、酸碱度、电流密度等)对电渗析脱盐性能及双极膜电渗析制酸碱性能的影响规律,之后以实验数据及经济评估模型,探究其经济可行性,旨在探索出适用于西部矿区高矿化度矿井水处理的膜集成技术,为高矿化度矿井水绿色资源化处理工艺的开发提供新的研究思路。通过对电渗析−双极膜电渗析实验过程探究,发现双极膜系统进料液质量浓度应不超过80 g/L、适宜的操作电压为18 V、适宜的进料液温度为25℃、进料液pH保持中性、更适合采用恒电压操作。此外,证实了以双极膜电渗析为核心的膜集成系统可实现高矿化度矿井水绿色资源化处理,以电渗析系统进料液总含盐量20 g/L为例,总的净收益为18604299元/a,且在耦合光伏电力供应系统时具有明显的二氧化碳减排效应,二氧化碳减排将超过3162 t/a,具有良好的经济效益和社会效益。

关键词：高矿化度矿井水集成膜系统零排放双极膜电渗析技术矿井水资源化

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周向六线起爆下杀伤战斗部的破片飞散特性

火炸药学报 2024年第1期47卷 72-80页

作者：刘恒言姬聪生何勇梁争峰西安近代化学研究所陕西西安710065 北京电子工程总体研究所北京100854

为简化起爆结构,提高引战系统可靠性,采用定向战斗部已有的周向六线起爆方式替代中心起爆,基于流体动力学理论对周向六线起爆下爆轰波的碰撞进行了理论分析,采用LS-DYNA进行了数值计算,并开展了战斗部样弹静爆试验。结果表明,相较于中... 详细信息

为简化起爆结构,提高引战系统可靠性,采用定向战斗部已有的周向六线起爆方式替代中心起爆,基于流体动力学理论对周向六线起爆下爆轰波的碰撞进行了理论分析,采用LS-DYNA进行了数值计算,并开展了战斗部样弹静爆试验。结果表明,相较于中心起爆,周向六线起爆条件下破片加速历程与其所在周向位置存在关联,并出现二次加速现象;在相邻起爆点对称面附近产生马赫爆轰波,局部压力可达44.2GPa,并在战斗部中心汇聚,中心处压力可达100GPa以上;轴向多点起爆改善了端面稀疏波的影响,破片速度得到提升,轴向破片速度一致性明显提高;破片飞散初速数值计算与试验结果误差在8.1%以内,不同区域破片初速增益可达4.6%~9.9%。表明周向六线起爆模式是替代定向杀伤战斗部中心起爆模式的有效途径。

关键词：爆炸力学定向杀伤战斗部周向六线起爆中心起爆破片飞散特性破片速度增益