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PN/A工艺在热水解污泥消化液处理工程中的应用研究

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3698-3706页

作者：王晓聪韩晓宇张树军李伟黄京焦佳童王倩王之敏曲之明北京排水集团有限责任公司北京市资源化工程技术研究中心北京100044

利用短程硝化厌氧氨氧化(PN/A)工艺在北京某污水处理厂成功启动了处理热水解污泥消化液的工程,调试运行结果表明:在接种生物膜填料数占总填料数18%和生物膜上厌氧氨氧化菌(AnAOB)占比为6.8%的情况下可快速启动PN/A系统,并在3个月内可以... 详细信息

利用短程硝化厌氧氨氧化(PN/A)工艺在北京某污水处理厂成功启动了处理热水解污泥消化液的工程,调试运行结果表明:在接种生物膜填料数占总填料数18%和生物膜上厌氧氨氧化菌(AnAOB)占比为6.8%的情况下可快速启动PN/A系统,并在3个月内可以达到设计处理水量,总氮去除负荷为0.26kg/(m^(3)·d),总氮去除率达到80%以上.通过定量PCR检测和高通量数据发现AOB和AnAOB丰度不同的空间分布特点,项目调试过程中氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)和AnAOB均呈稳定增长的趋势,经过3个月启动培养后絮体中AOB丰度达到1011数量级,生物膜中的AnAOB达到1012数量级.实际运行数据证明该旁侧处理系统对水厂主流区产生积极影响,可降低日处理量为40×10^(4) t的污水厂2.9mg/L的进水总氮.另外,在该项目后期运行过程中出现反应池缺氧段和末端游离氨(free ammonia,FA)浓度不足的情况,导致短程硝化过程不稳定,通过控制反应池首端与末端FA浓度及剩余氨氮浓度,可实现对短程硝化过程的快速恢复.

关键词：污水处理厌氧氨氧化脱氮污泥消化液

基于改进DTW算法的轨道几何动态检测数据里程偏差校准方法研究

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中国铁道科学 2024年第5期45卷 35-44页

作者：陶凯尹辉张洋田新宇黄华北京交通大学交通数据分析与挖掘北京市重点实验室北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081

高速铁路轨道几何动态检测数据的绝对里程偏差校准是准确评估轨道几何状态与深入研究轨道几何状态演变规律的基础。针对当前检测数据绝对里程偏差校准精度不足的问题,提出1种线路曲线台账辅助的检测数据绝对里程精细校准方法,通过2种动... 详细信息

高速铁路轨道几何动态检测数据的绝对里程偏差校准是准确评估轨道几何状态与深入研究轨道几何状态演变规律的基础。针对当前检测数据绝对里程偏差校准精度不足的问题,提出1种线路曲线台账辅助的检测数据绝对里程精细校准方法,通过2种动态时间规整(DTW)变体算法实现检测数据里程的精确校准。首先,使用导数动态时间规整(D-DTW)算法进行检测数据与线路曲线台账数据的粗匹配,实现检测数据的自动分段;然后,采用图形动态时间规整(Shape-DTW)算法实现分段后检测数据中超高通道数据和线路曲线台账数据中的曲线特征点的精准对齐;最后,将线路曲线台账中曲线特征点的准确里程一一对应赋值给检测数据中超高通道数据的曲线特征点,实现对轨道几何动态检测数据绝对里程偏差的精细校准。通过在我国某高速铁路轨道几何动态检测数据集上进行的测试,结果表明:该方法提取的曲线长度误差最大不超过0.8%,校准后同一线路行别区段的多次检测数据在左高低通道数据相关性指标均优于校准前,因而该校准方法是有效性的。

关键词：高速铁路轨道几何绝对里程偏差校准里程偏差曲线特征点动态时间规整

3万t重载列车制动工况纵向力关键影响因素分析

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铁道学报 2024年第1期46卷 53-59页

作者：何闻常崇义王俊彪郭刚中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081

为保证3万t重载列车的常态化安全运行,建立长大重载列车纵向动力学仿真模型,使用瓦日线重载列车试验数据对其进行验证,利用该模型分析3万t重载列车的ECP制动系统、同步操控性、变坡点坡度差和车辆轴重等关键因素对制动工况下列车纵向力... 详细信息

为保证3万t重载列车的常态化安全运行,建立长大重载列车纵向动力学仿真模型,使用瓦日线重载列车试验数据对其进行验证,利用该模型分析3万t重载列车的ECP制动系统、同步操控性、变坡点坡度差和车辆轴重等关键因素对制动工况下列车纵向力的影响。结果表明:25 t轴重的3万t重载列车在紧急制动下使用ECP制动系统比使用LOCOTROL无线同步操控技术的组合列车编组各车位最大压钩力下降25%~55%;若组合列车发生无线通信故障,在8‰坡度差的“V”形坡道上所允许使用的最大减压量不超过50 kPa;组合列车在“A”形变坡区段上的安全坡度差不超过13‰,“V”形变坡区段不超过10‰。30 t轴重的3万t组合列车在常用全制动和紧急制动下比25 t轴重可降低车钩力约40%。

关键词：重载列车纵向动力学无线通信故障坡度差车辆轴重

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混凝土冻融破坏机理及寿命预测方法

材料导报 2024年第2期38卷 139-149页

作者：董昊良李化建杨志强温家馨黄法礼王振易忠来中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081 中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081

冻融破坏是我国严寒或寒冷地区混凝土的主要破坏形式,分析混凝土的冻融破坏过程、明确混凝土的冻融破坏机理、提出混凝土冻融损伤寿命预测方法对混凝土结构耐久性设计至关重要。本文根据混凝土结构的冻融破坏特点,从整体水冻和表面盐冻... 详细信息

冻融破坏是我国严寒或寒冷地区混凝土的主要破坏形式,分析混凝土的冻融破坏过程、明确混凝土的冻融破坏机理、提出混凝土冻融损伤寿命预测方法对混凝土结构耐久性设计至关重要。本文根据混凝土结构的冻融破坏特点,从整体水冻和表面盐冻两方面阐述了混凝土的冻融破坏机理,论述了冻融破坏机理在不同混凝土结构中的适用性,分析了高原低气压地区混凝土冻融破坏更加严重且引起困难的原因;系统总结了基于试验数据和数值模拟的混凝土冻融损伤寿命预测方法,分析了两种寿命预测方法的优势和不足,以期为寒区混凝土的抗冻性设计提供参考。

关键词：混凝土冻融破坏机理高原低气压寿命预测

准动态模型预估的Q960E大梁钢SR-CGHAZ疲劳裂纹扩展机理

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焊接学报 2024年第9期45卷 84-93页

作者：赵阳刘旭明张楠王军生潘辉鞍钢集团北京研究院北京102211 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司北京101407 首钢技术研究院北京100041

为研究半挂车大梁在使役过程中Q960E亚临界粗晶热影响区的疲劳裂纹扩展机理,通过动态应力测试耦合有限元仿真方法,研究者建立了一种准动态应力分析模型,以获取半挂车大量的动载疲劳应力,通过二次热模拟获得Q960E的亚临界粗晶热影响区(si... 详细信息

为研究半挂车大梁在使役过程中Q960E亚临界粗晶热影响区的疲劳裂纹扩展机理,通过动态应力测试耦合有限元仿真方法,研究者建立了一种准动态应力分析模型,以获取半挂车大量的动载疲劳应力,通过二次热模拟获得Q960E的亚临界粗晶热影响区(simulated reheat-coarse grained heat affected zone,SR-CGHAZ)并测试了疲劳裂纹扩展速率和冲击韧性,采用激光共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope,LSCM)分析了显微组织和马奥岛(martensitic-austenitic islands,M-A)形貌,通过电子背散射衍射分析(electron back-scattered diffraction,EBSD)分析了亚结构和取向,利用透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)研究了疲劳裂纹扩展机理.结果表明,基于动态应力实测的准动态仿真模型具有较高精度,在峰值应力为300 MPa,应力比R=0.05的条件下,SR-CGHAZ随着第1次热模拟冷却时间t_(8/5)的延长,M-A由点状向针状和短棒状转变,冲击韧性逐渐降低,伴随疲劳裂纹扩展速率随之增加,主要与马氏体板条束宽化,基体亚结构取向变化,大角度晶界密度降低,以及马氏体板条束间M-A转变为链状析出的VCr_(2)C_(2)型碳化物有关.

关键词：亚临界粗晶热影响区疲劳应力裂纹扩展 Q960E

改进型纯氧-纯氢燃烧Graz循环优化与参数影响规律

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中国电机工程学报 2024年第10期44卷 3962-3974,I0018页

作者：余世达胡博李雪松任晓栋李想顾春伟热科学与动力工程教育部重点实验室(清华大学能源与动力工程系) 北京市海淀区100084 北京大学能源研究院北京市海淀区100871

为提升储氢发电的能源利用率,该文在Graz循环的基础上,提出一种改进型Graz循环(R-Graz循环),可实现更为高效的氢-电转换。循环的建模与优化程序基于MATLAB平台开发,工质热力性质由REFPROP得到,计算结果表明:R-Graz循环的设计点净效率可... 详细信息

为提升储氢发电的能源利用率,该文在Graz循环的基础上,提出一种改进型Graz循环(R-Graz循环),可实现更为高效的氢-电转换。循环的建模与优化程序基于MATLAB平台开发,工质热力性质由REFPROP得到,计算结果表明:R-Graz循环的设计点净效率可达70.98%,比同等输入参数的Graz循环高约0.5%,远高于现代燃气-蒸汽联合循环。在相同的氢使用量下,R-Graz循环系统相较Graz循环系统,可多生产0.34%的电能。对关键参数的影响规律分析表明,提升高温燃气透平进口温度、进口压力、高压蒸汽透平进口温度,降低冷凝压力均有助于提升R-Graz循环效率,其中高温燃气透平进口压力、冷凝压力的影响尤为显著。结果为电-氢-电模式的应用提供了新的路径,为部件设计以及参数选择提供了参考。

关键词：纯氧燃烧燃气轮机循环氢能利用热力学分析

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基于正向解析式和多目标博弈优化算法的复杂装备体系优化设计方法

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兵工学报 2024年第6期45卷 1974-1990页

作者：丁伟明振军王国新阎艳禹磊北京理工大学机械与车辆学院北京100081 航天科工集团智能科技研究院北京100043

针对复杂装备体系(Complex Equipment System-of-systems,CES)优化设计中指标变量多、仿真依赖性强、易陷入局部最优的问题,提出一种基于正向解析式和多目标博弈理论(Multi-Objective Game Theory,MOGT)优化算法的CES优化设计方法。为提... 详细信息

针对复杂装备体系(Complex Equipment System-of-systems,CES)优化设计中指标变量多、仿真依赖性强、易陷入局部最优的问题,提出一种基于正向解析式和多目标博弈理论(Multi-Objective Game Theory,MOGT)优化算法的CES优化设计方法。为提升CES优化设计的可解释性,构建任务级—能力级—装备级的评估指标体系;在此基础上,基于装备机理和效用函数表征装备评估指标与作战能力之间的正向映射关系,并利用相邻优属度熵权法计算各指标权重;通过正向解析式与约束条件建立多目标优化模型,并采用MOGT优化算法获得最佳优化结果。以某作战推演平台中防空攻防想定为例,开展算例评估与验证分析。研究结果表明,该方法能够实现CES中最优设计方案的求解,可显著提高设计效率和降低设计成本,为下一代装备发展论证、设计评估和作战试验提供了基础性工作。

关键词：复杂装备体系正向优化设计多目标博弈理论优化算法相邻优属度熵权作战推演仿真

基于长波平顺性的400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形控制

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中国铁道科学 2024年第4期45卷 77-88页

作者：庞志强李国龙高芒芒杨飞杨静静中国铁道科学研究院北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081

基于实测轨道平顺性数据,采用车辆-轨道耦合动力仿真方法,综合考虑温度变化、列车荷载、徐变和沉降等因素的影响,进行400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形控制研究。结果表明:400 km·h^(-1)高速列车车体垂向敏感波长为163 m,横向... 详细信息

基于实测轨道平顺性数据,采用车辆-轨道耦合动力仿真方法,综合考虑温度变化、列车荷载、徐变和沉降等因素的影响,进行400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形控制研究。结果表明:400 km·h^(-1)高速列车车体垂向敏感波长为163 m,横向敏感波长为227 m;为保证轨道高低不平顺与车体垂向加速度的适应性,采用60 m中点弦测值控制轨道长波平顺性;车体垂向加速度与轨道高低不平顺之间呈线性相关;徐变与沉降为控制连续梁桥轨道长波平顺性的主要因素,支座位置处长波平顺性较差;400 km·h^(-1)连续梁桥桥上线路允许桥梁自身总变形引起的车体垂向加速度阈值为0.822 m·s^(-2),400 km·h^(-1)主跨不大于百米连续梁桥徐变变形阈值宜设为9.5 mm。

关键词： 400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形阈值轨道长波平顺性中点弦测法

Q&P工艺对1000 MPa级高强钢组织与性能的影响

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金属热处理 2024年第8期49卷 67-73页

作者：郭呈宇张哲张弛代春朵侯华兴李江文鞍钢集团北京研究院有限公司北京102211 鞍钢集团钢铁研究院辽宁鞍山114009

通过扫描电镜组织观察并结合Gleeble热模拟试验,对两种化学成分不同的1000 MPa级高强钢在盐浴Q&P处理过程中的组织转变进行分析,进一步结合力学性能与XRD位错密度计算,分析组织转变对力学性能的影响。结果表明,试验高强度钢在盐浴Q&P处... 详细信息

通过扫描电镜组织观察并结合Gleeble热模拟试验,对两种化学成分不同的1000 MPa级高强钢在盐浴Q&P处理过程中的组织转变进行分析,进一步结合力学性能与XRD位错密度计算,分析组织转变对力学性能的影响。结果表明,试验高强度钢在盐浴Q&P处理过程中发生两阶段相变,盐浴配分过程对第一阶段相变形成的板条马氏体起到回火效果,形成了存在强度差异的复相回火板条马氏体组织,使得两种试验钢屈强比均不高于0.87。随盐浴淬火温度升高,屈服强度与屈强比降低,随配分温度升高,强度和屈强比变化不大。在450℃盐浴配分时,板条马氏体组织部分分解,位错密度降低,导致强度明显降低。

关键词：高强钢 Q&P处理组织屈强比强度