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AZ31B镁合金板材波-平与平-平轧制微观取向研究

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稀有金属材料与工程 2024年第9期53卷 2493-2502页

作者：刘江林郑仁辉赵林超李志鹏杨磊梁建国太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 太原理工大学先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心山西太原030024 太原理工大学金属成形技术与重型装备全国重点实验室山西太原030024

为探究纵波轧制(longitudinal wave rolling,LR)对AZ31B镁合金微观取向的影响,对AZ31B镁合金板材400℃/20 min和450℃/20 min热处理后,利用振幅0.35 mm,周期4 mm的纵波波纹轧辊和平轧辊进行了波-平和平-平二道次轧制。借助EBSD分析了轧... 详细信息

为探究纵波轧制(longitudinal wave rolling,LR)对AZ31B镁合金微观取向的影响,对AZ31B镁合金板材400℃/20 min和450℃/20 min热处理后,利用振幅0.35 mm,周期4 mm的纵波波纹轧辊和平轧辊进行了波-平和平-平二道次轧制。借助EBSD分析了轧制后板材波谷、波腰及波峰处的晶粒度及取向。结果表明:板材热处理后,基面织构强度和平均晶粒尺寸均降低,其中450℃/20 min热处理后基面织构强度下降显著,但其平均晶粒尺寸增加;400℃/20 min+LR后板材的平均晶粒尺寸显著降低,波峰和波谷处的基面织构强度较热处理试样增强,波腰基面织构强度几乎不变,然而因波峰和波谷大量晶粒分别沿RD的相反方向发生了偏转,故整体宏观织构强度显著降低;二道次轧制后,400℃/20 min+纵波-平辊轧制(longitudinal wave rolling+flat rolling,LFR)后波峰和波谷处的基面织构强度较400℃/20 min+LR后对应位置显著降低,而波腰强度显著增强,同时各处平均晶粒尺寸进一步降低。400℃/20 min+平辊-平辊轧制(flat rolling+flat rolling,FFR)后相比400℃/20 min+LFR,其基面织构强度弱于波腰而强于波峰和波谷处。故400℃下LFR后板材与FFR后板材的整体基面织构强度接近。450℃/20 min+FFR后板材相比400℃/20 min+FFR后板材,其基面织构强度显著降低,{0001}类型织构占比更低,同时平均晶粒尺寸增大。

关键词： AZ31B镁合金板材纵波-平辊轧制微观取向

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水热合成锌锰基脱硫剂中晶体生长机制研究

洁净煤技术 2024年

作者：武帅山孙阳杰牛芳芳王建成米杰冯宇太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室

中高温煤气脱硫是实现煤炭清洁高效利用的关键技术之一。由金属氧化物脱硫反应动力学中硫化物生长扩散机理可知，保持脱硫剂活性组分高分散和小尺寸有利于减小脱硫反应扩散传质阻力，提高活性相利用率。采用不同种类锌盐和六亚甲基四胺(... 详细信息

中高温煤气脱硫是实现煤炭清洁高效利用的关键技术之一。由金属氧化物脱硫反应动力学中硫化物生长扩散机理可知，保持脱硫剂活性组分高分散和小尺寸有利于减小脱硫反应扩散传质阻力，提高活性相利用率。采用不同种类锌盐和六亚甲基四胺(HMTA)在负载有MnO2种子层的纳米纤维载体上水热合成了一系列锌锰复合氧化物脱硫剂。通过探讨反离子与锌锰氧化物晶粒尺寸的内在关系，阐明了活性相晶体成核及生长机制。研究表明，水热溶液中反离子对Zn2+与OH-络合缩合反应有显著的抑制作用，反离子分别为NO3-和SO42-相比，脱硫剂中Mn3O4晶相平均晶粒尺寸减小39.2%，活性相颗粒粒径减小24.7%。同时，脱硫测试表明，脱硫剂ZN@MCNFs的总体活性组分利用率比ZS@MCNFs提高7%。研究所阐明的锌锰基脱硫剂晶体生长机制，为开发性能优异的金属氧化物脱硫剂提供了理论支撑。

关键词：煤气脱硫水热合成晶体生长反离子硫化氢

考虑风光不确定性和动态氢价的新能源加氢站区间优化调度

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电网技术 2024年

作者：高宇鹏常馨月薛屹洵苏珈李泽宁孙宏斌太原理工大学电气与动力工程学院煤电清洁智能控制教育部重点实验室(太原理工大学)

随着未来发展，氢燃料电池汽车数量不断增加，氢能需求量愈加庞大，利用风光等新能源发展绿氢将成为我国低碳转型的重要行动。该文提出一种依靠新能源制氢加氢一体化的加氢站模型，采用多边形不确定集改进的区间优化处理新能源发电不确... 详细信息

随着未来发展，氢燃料电池汽车数量不断增加，氢能需求量愈加庞大，利用风光等新能源发展绿氢将成为我国低碳转型的重要行动。该文提出一种依靠新能源制氢加氢一体化的加氢站模型，采用多边形不确定集改进的区间优化处理新能源发电不确定性。在此基础上，提出一种基于储氢动态变化特性及有效提高新能源消纳的动态氢价策略，以此实现源荷之间有效互动和氢能供需平衡。由于加氢用户的加氢行为会对氢价格变化做出响应，进一步在模型中加入氢负荷需求响应模型，促进新能源消纳，实现加氢站绿色经济的能量管理。最后通过算例验证所提方法的有效性，分析不同场景下的调度收益情况，结果表明所提出模型在考虑风光不确定性和加入动态氢价后，显著提高了新能源的利用率和经济性，进一步证明了所提方法在新能源加氢站低碳经济运行的有效性。

关键词：区间优化多边形不确定集动态氢价加氢需求响应

炼焦煤热解过程中膨胀压力的形成机制及对焦炭质量的影响

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煤炭转化 2024年第2期47卷 30-43页

作者：王帅周文艳高亚芳申岩峰王美君常丽萍太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室太原030024 太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室太原030024 山西焦化股份有限公司山西临汾014606

在工业室式炼焦过程中,膨胀压力过高会造成焦炉炉墙损坏及推焦困难,膨胀压力过低会影响焦炭产品质量。现行焦化工艺通过调节入炉煤挥发分控制膨胀压力,缺乏对炼焦煤膨胀压力形成机制的本质认识,可能导致焦炉运行不稳定、焦炭质量波动大... 详细信息

在工业室式炼焦过程中,膨胀压力过高会造成焦炉炉墙损坏及推焦困难,膨胀压力过低会影响焦炭产品质量。现行焦化工艺通过调节入炉煤挥发分控制膨胀压力,缺乏对炼焦煤膨胀压力形成机制的本质认识,可能导致焦炉运行不稳定、焦炭质量波动大等问题。基于此,通过分析炼焦煤结构特性,从分子水平探究了膨胀压力的形成及演变,并揭示了炼焦煤膨胀性与焦炭质量的本质联系。利用核磁共振碳谱(^(13)C NMR)分析了五种不同煤阶的炼焦煤(Q1,JA1,F1,J1和S1)的化学结构。通过热重分析(TGA)、小型热解实验等方法以及基式流动度测定仪、奥亚膨胀仪、透气性在线检测装置及膨胀压力和膨胀位移检测装置等仪器探究了单种煤热解过程中煤基体分解行为、流动特性和膨胀特性的演化机制。结果表明:热解气体CO,CO_(2),CH4的释放和低透气性带的形成影响了膨胀压力的产生,适宜的膨胀压力可提高焦炭质量;300℃~450℃是煤产生膨胀压力的温区,与煤中f_(al)^(O1),f_(al)^(O2)和f_(al)^(1)~f_(al)^(5)结构的分解有关;膨胀压力过高(120 kPa~180 kPa)的煤,形成的焦炭孔隙多、真密度小,质量差;膨胀压力适中(90 kPa~120 kPa)的煤,形成的焦炭质量较好。

关键词：煤化学结构流动特性膨胀特性演化机制焦炭质量

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基于共享储能服务的智能楼宇双层优化配置

中国电机工程学报 2024年

作者：张浩鹏李泽宁薛屹洵常馨月苏珈孙宏斌太原理工大学煤电清洁智能控制教育部重点实验室(太原理工大学电气与动力工程学院)

为降低城市化进程中楼宇储能投资成本，提出一种基于共享储能服务的智能楼宇（Intelligent Buildings，IBs）双层优化配置方法。首先，建立计及寿命周期的共享储能电站（Shared Energy Storage Station，SESS）模型。其次，基于楼宇建... 详细信息

为降低城市化进程中楼宇储能投资成本，提出一种基于共享储能服务的智能楼宇（Intelligent Buildings，IBs）双层优化配置方法。首先，建立计及寿命周期的共享储能电站（Shared Energy Storage Station，SESS）模型。其次，基于楼宇建筑物热惯性，构建含空调系统的IBs数学模型。然后，综合考虑SESS与IBs的差异化利益诉求，建立基于SESS的IBs双层优化模型。上层模型目标函数旨在降低SESS的规划成本，下层模型目标函数旨在降低IBs的年运行成本，并采用卡罗需-库恩-塔克（Karush-Kuhn-Tucher，KKT）条件将原双层优化问题转换为单层混合整数线性规划问题进行求解。最后，以三个IBs社区的四季典型日为例，对比分析了不同优化配置方法对于IBs运行和SESS配置结果的影响。结果表明，在满足IBs用户温度舒适性的同时，所提双层优化配置方法可充分满足SESS运营商与IBs的差异化利益诉求，实现双方的共赢。

关键词：空调双层优化配置建筑热惯性智能楼宇共享储能

气流床煤气化细渣分级浮选及EDLVO理论分析

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化工进展 2024年

作者：樊盼盼樊晓婷杨进进樊民强董连平鲍卫仁王建成太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室太原理工大学矿业工程学院太原理工大学化学工程与技术学院太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室

煤气化渣是煤气化过程中产生的固体废弃物，其资源化利用制约着现代煤化工产业绿色、低碳发展。煤气化细渣粒度细、质量小、动量低的特点造成浮选过程中高灰分微细矿物在浮选泡沫产品中的夹带，严重影响了浮选精炭产品质量。本文采用分... 详细信息

煤气化渣是煤气化过程中产生的固体废弃物，其资源化利用制约着现代煤化工产业绿色、低碳发展。煤气化细渣粒度细、质量小、动量低的特点造成浮选过程中高灰分微细矿物在浮选泡沫产品中的夹带，严重影响了浮选精炭产品质量。本文采用分级浮选的工艺对煤气化细渣进行了浮选条件优化。+0.045 mm粒度级煤气化细渣采用载体浮选，研究了载体添加比例对浮选效果的影响。试验结果表明，提高载体添加量可显著增强浮选效果，设计试验条件下，浮选完善度达到71.53%，浮选精炭产品可燃体回收率为87.57%，相较于未添加载体的常规浮选方法提高了20.57%。通过EDLVO理论计算了载体颗粒与煤气化细渣颗粒间的相互作用力，载体浮选过程中，载体颗粒与煤气化渣残炭颗粒之间的静电作用力表现为吸引力，容易发生粘附行为，促进了微细颗粒的团聚，提高了浮选效果。-0.045 mm粒度级采用絮凝浮选的方法，随絮凝剂用量的增加，颗粒絮团体积增大，-0.045 mm粒度级浮选完善度呈先增大后减小的趋势，最高为39.61%，浮选精炭产品灰分降低不明显。絮团图像分析表明，絮凝剂的加入促进了颗粒之间的团聚，增大了颗粒的表观粒度。但非选择性团聚导致浮选精炭产品灰分偏高，后续应进一步提高絮凝选择性。本研究提出的煤气化渣分级浮选工艺对于降低微细粒高灰颗粒对浮选精炭的夹带作用，进一步提高精炭产品质量具有一定的理论指导意义。

关键词：煤气化渣浮选分级浮选载体浮选絮凝浮选 EDLVO理论

基于多尺度仿真的扬沙天气激光雷达点云增强算法

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计算机应用与软件 2024年

作者：李世伟孙鹏飞刘伟松刘正和廉浩杰太原理工大学矿业工程学院太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室中国人民解放军军事科学研究院

在扬沙等恶劣天气条件下，大气中大量的散射粒子会对激光雷达造成严重干扰。基于多尺度仿真的扬沙天气激光雷达点云增强算法，解决了当前恶劣天气条件下自动驾驶数据集匮乏的问题，使用数据增强技术提升了自动驾驶系统的稳定性。具体来... 详细信息

在扬沙等恶劣天气条件下，大气中大量的散射粒子会对激光雷达造成严重干扰。基于多尺度仿真的扬沙天气激光雷达点云增强算法，解决了当前恶劣天气条件下自动驾驶数据集匮乏的问题，使用数据增强技术提升了自动驾驶系统的稳定性。具体来说，该算法通过多尺度仿真方法分别对不同粒径的沙尘粒子进行建模，克服了因算力限制而难以计算过小粒子的难题，实现了对更大粒径范围内沙尘粒子的精确计算。实验结果表明，使用该算法生成的增强数据集训练的模型，在车辆、行人等目标的检测性能方面显著提高，在PV-RCNN上实现了5.61%的平均检测精度提升。

关键词：激光雷达三维点云数据增强多尺度仿真目标检测自动驾驶

AZ31B镁合金板材纵波与平辊轧制宏观织构演变

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稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 1928-1936页

作者：郑仁辉刘江林贾睿杨冬冬杨磊张健壮梁建国太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 太原理工大学先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心山西太原030024

为探究纵波轧制(LR)对AZ31B镁合金板材基面织构的影响,对AZ31B镁合金板材进行400℃/20min和450℃/20 min热处理以及振幅0.35 mm,周期4 mm的纵波波纹辊和平辊轧制。采用XRD对热处理及轧制后的板材进行宏观织构表征,运用极图及ODF对织构... 详细信息

为探究纵波轧制(LR)对AZ31B镁合金板材基面织构的影响,对AZ31B镁合金板材进行400℃/20min和450℃/20 min热处理以及振幅0.35 mm,周期4 mm的纵波波纹辊和平辊轧制。采用XRD对热处理及轧制后的板材进行宏观织构表征,运用极图及ODF对织构演变进行了分析,同时对金属在轧制变形区的变形行为进行了仿真分析。结果表明:板材热处理后,400℃下的{0002}极图中极密度最大值由11.21降到8.41,450℃下降到7.08,450℃下热处理后的织构强度弱于400℃;LR后板材的基面织构显著弱化,大量晶粒向RD、TD方向发生了偏转,其中向RD方向最多偏转30°,向TD方向最多偏转40°,400℃下的{0002}峰值织构强度降到4.33,450℃下降到5.62,400℃下LR的织构弱化效果比450℃更明显;二道次轧制后的板材,450℃下的基面织构强度要弱于400℃。分析表明:LR使得晶粒的c轴取向由ND向TD、RD方向发生了偏转,这是由于LR过程中存在类似于异步轧制过程中的“搓轧区”,其中产生的剪切力使晶粒沿RD方向发生偏转,弯曲和挤压复合变形下金属流动和剪切促进晶粒TD取向。

关键词： AZ31B镁合金板材纵波-平辊轧制有限元宏观织构

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基于改进p-有效点法的多风电场共享储能联合参与一次调频的容量优化

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太阳能学报 2024年第8期45卷 503-512页

作者：石俊逸贾燕冰韩肖清刘佳婕郭强孙亮太原理工大学煤电清洁控制教育部重点实验室太原030024 太原理工大学电力系统运行与控制山西省重点实验室太原030024 国网山西省综合能源服务有限公司太原030001

以大规模多风电场接入电力系统的一次调频备用容量为研究对象,首先通过引入风电出力预测误差的概率分布描述系统的不确定性因素,考虑风储一次调频备用总成本最小为目标;然后建立基于机会约束规划的多风电场联合共享储能参与一次调频的... 详细信息

以大规模多风电场接入电力系统的一次调频备用容量为研究对象,首先通过引入风电出力预测误差的概率分布描述系统的不确定性因素,考虑风储一次调频备用总成本最小为目标;然后建立基于机会约束规划的多风电场联合共享储能参与一次调频的容量优化模型;最后提出基于快速傅里叶变换快速求解联合变量概率分布的改进p-有效点法通过数学解析将机会约束规划从形式上转化为确定性规划,再通过Yalmip调用Cplex实现模型的快速求解。算例结果表明,所提模型和方法可有效提高风储调频效果和收益,且具有更高的求解效率。

关键词：风电场调频储能机会约束规划快速傅里叶变换 p-有效点法

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