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基于最大李雅普诺夫指数异常感知和CatBoost识别的机械密封失效模式层次化诊断框架

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 93-100页

作者：侯耀春周昶清武鹏何伟挺赵奂芃黄文君吴大转浙江大学能源工程学院化工机械研究所杭州310027 浙江中控技术股份有限公司杭州310053 浙江大学控制科学与工程学院杭州310027

离心泵在现代工业生产中具有广泛的应用,其运行状况和健康程度直接影响着整个系统的能耗、效率和安全。机械密封泄漏或损坏是水力旋转机械最典型的故障之一,与机封失效相关的泵类设备故障问题直接影响系统总体的可靠性和安全性。为此,... 详细信息

离心泵在现代工业生产中具有广泛的应用,其运行状况和健康程度直接影响着整个系统的能耗、效率和安全。机械密封泄漏或损坏是水力旋转机械最典型的故障之一,与机封失效相关的泵类设备故障问题直接影响系统总体的可靠性和安全性。为此,本论文研究了一种基于最大李雅普诺夫指数异常感知和CatBoost识别的机械密封失效模式层次化诊断框架。首先,对采集的机械密封处振动信号序列提取其最大李雅普诺夫指数,并基于模糊统计法和指派法设计Type-1模糊逻辑,从而实现对机械密封故障的异常检测和感知。接着,一旦检测到机封异常,再从原始振动信号中提取多尺度模糊熵,联同最大李雅普诺夫指数一起输入到CatBoost模型进行机械密封失效模式识别和诊断。最后,基于实际实验数据对所提出的层次化诊断框架进行了验证。结果表明,所提出的方法对机封故障的异常检测精度达到100%,CatBoost模型的机封失效模式识别率达到99.66%,其精度和鲁棒性均好于支持向量机、AdaBoost、深度神经网络等智能模型。

关键词：机械密封异常感知故障模式识别最大李雅普诺夫指数模糊理论 CatBoost模型

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基于特征选择的食品掺杂物可视分析系统

计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：汤颖盛祎琛潘晶周伟华浙江工业大学计算机科学与技术浙江大学图书馆浙江大学数据分析和管理国际研究中心

食品安全抽检数据中蕴含的掺杂物信息在食品安全早期预警、风险预测等方面有着重要应用. 为深入研究食品类别中的高权重掺杂物，首先根据对比学习思想设计了基于特征选择技术的食品掺杂物特征权重计算模型，并获取模型中的样本分类结... 详细信息

食品安全抽检数据中蕴含的掺杂物信息在食品安全早期预警、风险预测等方面有着重要应用. 为深入研究食品类别中的高权重掺杂物，首先根据对比学习思想设计了基于特征选择技术的食品掺杂物特征权重计算模型，并获取模型中的样本分类结果、特征信息以及分类模型中常见的评估指标，在上述特征模型计算的基础上，设计并实现了一个食品掺杂物可视分析系统. 该系统不仅包含多个联动视图帮助用户更直观地理解食品掺杂物的特征，并支持用户通过迭代交互不断更新最优特征组合. 最后，将该可视分析系统用于2010—2020年全国范围内24种食品类别的89 202条不合格样本的掺杂物特征分析，实验结果证明该系统可以通过自动化的方式更加方便、直接地获取食品的掺杂物权重，增强掺杂物特征组合，为专业人员提供了对食品掺杂物更全面的见解.

关键词：特征选择食品抽检数据掺杂物可视分析关联分析

连接金具用Q235钢表面激光合金化耐磨耐蚀涂层的组织及性能研究

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表面技术 2024年

作者：周海飞李凤瑞王河钱大虎余璐涛迟一鸣姚建华国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江工业大学激光先进制造研究院

目的针对电网连接金具硬度低、耐磨性差、易腐蚀失效的问题。方法采用激光合金化工艺在常见连接金具材料Q235钢表面制备了均匀致密的K500涂层与K500+WC复合涂层，研究了涂层的物相组成、微观组织、WC颗粒的溶解析出行为，并对其耐磨... 详细信息

目的针对电网连接金具硬度低、耐磨性差、易腐蚀失效的问题。方法采用激光合金化工艺在常见连接金具材料Q235钢表面制备了均匀致密的K500涂层与K500+WC复合涂层，研究了涂层的物相组成、微观组织、WC颗粒的溶解析出行为，并对其耐磨性能和耐蚀性能进行了对比分析。结果结果表明，K500涂层由γ-(Fe，Ni，Cu)单相固溶体组成，组织由底部平面晶向柱状晶、枝晶、顶部等轴晶发生转变。K500+WC涂层主要由γ相固溶体、WC、W2C组成，在熔池中WC颗粒边缘溶解形成几微米左右的元素扩散区域，该区域内析出枝晶状、块状碳化物，熔池底部富Fe元素区域还析出了鱼骨状Fe3W3C碳化物。K500涂层与K500+WC涂层的平均显微硬度分别为244.73HV0.2和355.27HV0.2，磨损率分别比基材降低了41.48%和85.39%，耐磨性能显著提升，这得益于γ相的固溶强化及碳化物的弥散强化效应。结论 K500涂层中的Ni、Cu等元素在腐蚀初期会形成致密的氧化膜，将涂层与腐蚀性介质隔离，有效降低腐蚀速率。加入WC颗粒后，耐蚀性良好的γ相含量降低，涂层内部微界面增多、腐蚀通道增加，导致K500+WC涂层耐蚀性略有降低，但仍明显优于基材。

关键词：激光合金化电网连接金具 WC颗粒耐磨性能耐腐蚀性能

蛭石基FeCeO_(x)催化剂及CO选择性催化还原NO

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化工进展 2024年第4期43卷 1851-1862页

作者：高飞刘志松潘珂珂刘敏敏代斌但建明于锋石河子大学化学化工学院化工绿色过程兵团重点实验室新疆石河子832003 石河子大学兵团工业技术研究院碳中和与环境催化技术研究室新疆石河子832003

以CO为还原剂去除NO的选择性催化还原(CO-SCR)技术受到了广泛关注。本文以天然矿物蛭石为载体,采用共沉淀辅助浸渍法(CP-IM)制备了蛭石负载的铁铈双金属氧化物(FeCe/VMT)用于CO-SCR脱硝反应。表征结果显示,相比传统的浸渍法(IM),共沉淀... 详细信息

以CO为还原剂去除NO的选择性催化还原(CO-SCR)技术受到了广泛关注。本文以天然矿物蛭石为载体,采用共沉淀辅助浸渍法(CP-IM)制备了蛭石负载的铁铈双金属氧化物(FeCe/VMT)用于CO-SCR脱硝反应。表征结果显示,相比传统的浸渍法(IM),共沉淀辅助浸渍制备的FeCe/VMT催化剂具有更大的比表面积(106.9m^(2)/g)和更多氧空位,可以提供更多的活性位点。共沉淀过程形成更多Fe^(3+),并促进了FeCe间的协同作用,有利于提高CO-SCR的催化活性和稳定性。性能测试表明,在300℃和50000h^(−1)的空速下,NO转化率可达100%,48h后NO转化率几乎无衰减。当温度降至250℃时,NO的转化率依然可以达到97%。同时,利用原位红外光谱和密度泛函理论计算技术,揭示了相应的催化反应机理,为制备大比表面积的负载型催化剂提供了一种方法。

关键词：催化剂一氧化碳选择催化还原纳米材料多相反应

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磷酸吡哆醛依赖型酶的研究进展及其应用

生物工程学报 2024年第9期40卷 2771-2785页

作者：蔡雪孙晨阳翟增春施雪柳志强郑裕国浙江工业大学生物有机合成技术研究浙江省重点实验室浙江杭州310014 浙江工业大学手性生物制造国家地方联合工程研究中心浙江杭州310014 华东合成生物学产业技术研究院浙江杭州310014

磷酸吡哆醛(pyridoxalphosphate,PLP)作为维生素B6的活性形式,是多种酶促反应中的重要辅因子。磷酸吡哆醛依赖型酶能够催化多种化学反应,如消旋、脱羧、β-加成、β-消除、反羟醛裂解、转氨和α-消除等多种化学反应,是生物法合成多种天... 详细信息

磷酸吡哆醛(pyridoxalphosphate,PLP)作为维生素B6的活性形式,是多种酶促反应中的重要辅因子。磷酸吡哆醛依赖型酶能够催化多种化学反应,如消旋、脱羧、β-加成、β-消除、反羟醛裂解、转氨和α-消除等多种化学反应,是生物法合成多种天然氨基酸、非天然氨基酸及其相关化合物的有力工具。本文以ω-转氨酶、赖氨酸脱羧酶、苏氨酸醛缩酶、L-酪氨酸酚解酶等典型PLP依赖型酶为例,分析了这些酶的结构特征与催化机理,总结了它们的分子改造研究进展以及在工业生产中的应用。最后,本文对磷酸吡哆醛依赖型酶的未来发展进行了展望,包括PLP辅因子的体内再生系统及工业应用等,讨论了这些酶在生物催化应用中的巨大潜力。

关键词：磷酸吡哆醛依赖型酶磷酸吡哆醛辅因子醛缩酶转氨酶生物催化

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新冠疫情期间杭州市CO_(2)浓度变化及成因分析

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3563-3572页

作者：陈啸鸣刘硕臧昆鹏林溢陈圆圆胡智伟温军兰文港潘凤梅鲁嫣冉陈丽涵李珊郭朋方双喜浙江工业大学环境学院杭州310014 浙江工业大学浙江碳中和创新研究院浙江省碳减排与碳监测技术国际科技合作基地杭州310014 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

以长三角地区典型城市监测站(杭州)为研究对象,对2020年9月~2022年12月的大气CO_(2)数据进行分析,并进行疫情前后对比.结果表明,受新冠疫情影响,杭州城区2021年CO_(2)年平均浓度明显降低,与2019年相比下降了12.7×10^(-6)(2.8%),并且在2... 详细信息

以长三角地区典型城市监测站(杭州)为研究对象,对2020年9月~2022年12月的大气CO_(2)数据进行分析,并进行疫情前后对比.结果表明,受新冠疫情影响,杭州城区2021年CO_(2)年平均浓度明显降低,与2019年相比下降了12.7×10^(-6)(2.8%),并且在2022年实现“零增长”.疫情后的游客等人为活动减少是导致杭州城区夏秋季(5~10月)CO_(2)浓度大幅降低的关键因素.与疫情前相比,疫情后工作日和周末CO_(2)浓度没有明显差异,并且在工作日出行高峰时段CO_(2)浓度没有出现明显上升,这表明疫情后,人为活动和交通排放对杭州大气CO_(2)浓度的贡献大幅降低.72h后向轨迹的聚类分析显示,杭州城区CO_(2)浓度不仅受到本地人为排放的影响,同时也受到人口密集､工业发达地区的污染气团传输的影响.

关键词：二氧化碳新冠疫情城市监测站趋势变化潜在源

少水胺吸收剂CO_(2)捕集工艺的中试试验与技术经济性评价

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中国电机工程学报 2024年第10期44卷 3897-3904,I0012页

作者：刘飞祁志福方梦祥丁浩然浙江省白马湖实验室有限公司浙江省杭州市310051 浙江浙能技术研究院有限公司浙江省杭州市311121 能源高效清洁利用全国重点实验室(浙江大学) 浙江省杭州市310027

化学吸收法是现阶段燃烧后CO_(2)捕集大规模应用的主要技术路线,但其运行和投资成本高是技术难题。该文采用基于有机胺构效关系开发的低再生能耗少水胺吸收剂,在真实燃烧后烟气条件下的中试平台上,试验研究少水胺吸收剂的CO_(2)捕集率... 详细信息

化学吸收法是现阶段燃烧后CO_(2)捕集大规模应用的主要技术路线,但其运行和投资成本高是技术难题。该文采用基于有机胺构效关系开发的低再生能耗少水胺吸收剂,在真实燃烧后烟气条件下的中试平台上,试验研究少水胺吸收剂的CO_(2)捕集率、再生能耗、挥发性胺排放等性能,并通过流程模拟与成本测算,评估技术经济性。中试结果表明,烟气流量为260~280 m^(3)/h,CO_(2)浓度(干基)约12%,少水胺体系(水质量浓度约15%)实现稳定运行,CO_(2)捕集率高于90%,再生能耗低至2.35 GJ/t CO_(2),胺挥发排放较高(约110~380 mg/m^(3))。在Aspen Plus建立10000 m^(3)/h烟气CO_(2)捕集工艺流程,相比常规一乙醇胺(monoethanolamine,MEA)工艺,少水胺工艺系统的投资成本降低12%,运行成本降低20%。该少水胺吸收剂具有CO_(2)捕集率高、再生能耗低、系统投资和运行成本低等优势,有望在工业示范中应用。该文研究结果可为万t级/年CO_(2)捕集示范工程的设计提供一定依据。

关键词：烟气 CO_(2)捕集少水胺中试试验再生能耗胺排放工艺模拟技术经济

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激光热应力成形弯折区形貌演变规律研究

表面技术 2024年第13期53卷 175-186,197页

作者：范伟鑫姚喆赫潘成颢洪锦源刘云峰姚建华浙江工业大学激光先进制造研究院杭州310023 浙江工业大学机械工程学院杭州310023 特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310023

目的针对激光热应力成形弯折区增厚现象,揭示激光热输入、弯曲角度和成形机制对弯曲过程的影响,以及弯折区域形貌的演变规律,为提高激光热应力成形弯折区域的形貌可控性提供参考。方法采用高速相机拍摄成形过程中热输入和弯曲角度对弯... 详细信息

目的针对激光热应力成形弯折区增厚现象,揭示激光热输入、弯曲角度和成形机制对弯曲过程的影响,以及弯折区域形貌的演变规律,为提高激光热应力成形弯折区域的形貌可控性提供参考。方法采用高速相机拍摄成形过程中热输入和弯曲角度对弯折区的宏/微观形貌的作用效果,并采用共聚焦显微镜观察试样的宏观形貌,采用光学显微镜分析微观组织,通过维氏显微硬度计测量弯折区附近材料的硬度分布情况,同时结合温度场数值模拟和表面张力理论分析,揭示弯折区形貌的影响因素及形成机制。结果在低比能作用下,弯折区的熔融材料在激光扫描结束后快速凝固,并在扫描次数逐渐增加的过程中其表面逐渐隆起,并形成凸起状形貌,表面粗糙度随着扫描次数的增加呈现上升趋势,由5.5μm增至37.6μm。在高比能作用下,熔融材料的流动性得到提升,并在表面张力的作用下充分铺展,宏观形貌由凸变平,最后呈现凹形形貌,表面粗糙度随着扫描次数的增加呈现相反的变化趋势,由31.7μm减至5.8μm。此外,在塑性成形过程中,熔池流动仍受到成形角两侧壁面的限制。硬度测试结果表明,激光热应力成形弯折熔凝区域的硬度略高于基体的硬度,热影响区的硬度比基体的硬度降低了40%。结论激光热输入、弯曲角度和成形机制会影响弯折区材料表面的挤压、熔化、流动、凝固过程,以及材料内部的温度梯度和界面表面张力,在这些因素的影响下弯折区域的轮廓形貌、成形粗糙度、显微组织和硬度分布发生了变化。

关键词：激光热应力成形弯折区比能表面张力形貌硬度分布

Ag/LaNi_(x)Co_(1-x)O_(3)触点材料的制备及电接触性能研究

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贵金属 2024年第2期45卷 19-25页

作者：邵紫阳杨芳儿王大帅刘振武沈涛李跃郑晓华浙江工业大学材料科学与工程学院杭州310014 浙江大学材料科学与工程学院杭州310058 浙江大学温州研究院浙江温州325036

本文运用溶胶-凝胶燃烧法合成了双钙钛矿型LaNi_(x)Co_(1-x)O_(3)(LNCO)纳米材料,利用粉末冶金和热挤压技术制备了相应的Ag/LNCO触点材料及元件样品。重点考察了不同Ni、Co含量对Ag/LNCO触点材料微观结构、物相组成、物理性能、力学性... 详细信息

本文运用溶胶-凝胶燃烧法合成了双钙钛矿型LaNi_(x)Co_(1-x)O_(3)(LNCO)纳米材料,利用粉末冶金和热挤压技术制备了相应的Ag/LNCO触点材料及元件样品。重点考察了不同Ni、Co含量对Ag/LNCO触点材料微观结构、物相组成、物理性能、力学性能及电寿命服役能力的影响,对其电弧侵蚀失效行为进行了研究,并与SnO2粉体增强Ag基触点材料进行对比。结果表明:溶胶凝胶法合成的LNCO纳米颗粒粒径为20-30 nm,经粉末冶金工艺制备的Ag/LaNi_(0.5)Co_(0.5)O_(3)触点材料电学性能和电寿命都优于Ag/SnO_(2)触点材料,其电阻率低至2.10μΩ∙cm,电寿命性能达到51287次。表明Ag/LaNi_(0.5)Co_(0.5)O_(3)触点材料性能较佳,是一种可以取代Ag/CdO的新型触点材料。

关键词：触点材料力学性能电弧侵蚀电寿命 La_(2)Ni_(1-x)Co_(x)O_(3)