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基于PSO-SVR的海缆刚度预测模型研究

太阳能学报 2024年第8期45卷 458-465页

作者：苏凯赵鑫蕊朱洪泽程永光武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072

海缆刚度是表征海缆截面力学特性的重要指标。精细数值模拟方法可考虑层间接触、摩擦等非线性行为,实现刚度的精确获取。但在海缆的截面初步设计中需进行不同几何参数下刚度的对比分析,这一过程需投入大量的人力物力以完成多个对比模型... 详细信息

海缆刚度是表征海缆截面力学特性的重要指标。精细数值模拟方法可考虑层间接触、摩擦等非线性行为,实现刚度的精确获取。但在海缆的截面初步设计中需进行不同几何参数下刚度的对比分析,这一过程需投入大量的人力物力以完成多个对比模型的建模与计算。依托Nysted海上风电工程,建立海缆的有限元模型,采用正交试验法确定影响海缆抗拉刚度、逆时针抗扭刚度和顺时针抗扭刚度的主要因素;将主要影响因素作为粒子群优化算法-支持向量回归模型(PSO-SVR)的特征输入,分别建立海缆抗拉刚度、逆时针抗扭刚度和顺时针抗扭刚度的预测模型,并对比分析PSO-SVR模型与GRNN神经网络模型、BP神经网络模型的预测性能。计算结果表明:导体直径、钢丝直径、钢丝节距和铠装层数对海缆刚度的影响较大,而钢丝弹模对其影响较小;PSO-SVR模型的决定系数高于0.95且误差较低,预测效果均优于GRNN神经网络模型和BP神经网络模型,该预测模型可为海缆结构初步设计提供技术支撑。

关键词：海上风电海缆刚度粒子群优化支持向量回归正交试验

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气体介质与脉冲参数对纳秒脉冲放电特性的影响

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燃烧科学与技术 2024年第2期30卷 187-195页

作者：钟郑涛陈韬何邦全赵华天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300072

在定容弹内研究了介质压力、介质成分以及纳秒脉冲电源所控制的4个脉冲参数(脉冲输出电压、脉冲宽度、脉冲次数、脉冲频率)对纳秒脉冲放电过程的影响.结果表明:介质压力上升,首个脉冲和首个击穿脉冲的电极释放电压均上升,高压维持数增加... 详细信息

在定容弹内研究了介质压力、介质成分以及纳秒脉冲电源所控制的4个脉冲参数(脉冲输出电压、脉冲宽度、脉冲次数、脉冲频率)对纳秒脉冲放电过程的影响.结果表明:介质压力上升,首个脉冲和首个击穿脉冲的电极释放电压均上升,高压维持数增加,首个击穿脉冲的放电能量上升.增大脉冲输出电压可以减少高压维持数,但不改变击穿电压.增大脉冲宽度同样不改变击穿电压,但明显提升了首个击穿脉冲的放电能量.改变容弹内介质中CO_(2)的浓度,首个脉冲和首个击穿脉冲的释放电压、放电能量、高压维持数均增加.升高脉冲频率增强了在不同环境条件下脉冲击穿能力,但不影响能量注入总量.在确保击穿的情况下,脉冲次数的增加则能显著增大脉冲注入的能量,增大粒子云团面积,有助于实际点燃过程.

关键词：纳秒脉冲放电等离子体纹影法放电介质

甲烷掺混对正庚烷扩散火焰中碳烟结构及氧化活性的影响

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燃烧科学与技术 2024年第2期30卷 128-136页

作者：王庚源张伟李云强吕刚宋崇林天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300072

基于正庚烷层流扩散火焰系统以及热泳取样和探针取样系统,结合透射电子显微镜和热重分析技术,研究了甲烷掺混对碳烟颗粒的微观形貌、纳观结构和氧化活性的影响.研究结果表明,随着甲烷添加比例增大,碳烟的分形维数和平均基本粒子直径减小... 详细信息

基于正庚烷层流扩散火焰系统以及热泳取样和探针取样系统,结合透射电子显微镜和热重分析技术,研究了甲烷掺混对碳烟颗粒的微观形貌、纳观结构和氧化活性的影响.研究结果表明,随着甲烷添加比例增大,碳烟的分形维数和平均基本粒子直径减小,表明碳烟颗粒的团聚程度下降,且生长受到抑制.此外,随甲烷添加比例增大,碳烟颗粒的微晶片层尺寸减小,曲率和层间距增大,表明碳烟颗粒的纳观结构有序度降低.另一方面,随着甲烷掺混比例从0增加到30%,碳烟样品的表观活化能减少了19.5 kJ/mol,氧化反应特征温度下降了20℃左右,表明氧化反应活性提高.氧化活性的升高与碳烟颗粒纳观结构有序度的下降和分形维数减小有关.

关键词：扩散火焰正庚烷甲烷碳烟结构氧化活性

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混合式配电变压器功角优化控制

西安交通大学学报 2024年第7期58卷 116-128页

作者：柳轶彬栗世超梁得亮孔子涵薛彦廷西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室西安710049 陕西省智能电网重点实验室西安710049

针对现有同相位控制无法使混合式配电变压器(HDT)损耗达到最小的问题,提出了HDT的最小损耗模式,以实现功角优化控制,从而降低其运行损耗。首先,建立HDT的相量关系,导出可变损耗与负荷、功率因数角、网侧电压波动系数、功角之间的函数关... 详细信息

针对现有同相位控制无法使混合式配电变压器(HDT)损耗达到最小的问题,提出了HDT的最小损耗模式,以实现功角优化控制,从而降低其运行损耗。首先,建立HDT的相量关系,导出可变损耗与负荷、功率因数角、网侧电压波动系数、功角之间的函数关系;然后,导出最优功角的解析公式,据此建立最小损耗模式的计算流程,从而提出HDT功角优化控制策略。该策略的突出特点在于实时检测电网及负荷工况,进而在线算出实现最小损耗的最优功角;理论分析指出,负荷越轻、越接近纯阻性,电压同相位模式更接近最小损耗模式;反之,电流同相位模式更接近最小损耗模式。仿真及实验结果表明:在网侧电压波动及负载电流畸变工况下,所提出的功角优化控制策略能在实现网侧电流正弦单位功率因数控制及负载电压正弦稳定控制的前提下,有效减小HDT的损耗;轻载工况下,相比电流同相位模式,仿真和实验最小损耗模式能减小可变损耗的60%和42%;在额定负载下,相比电压同相位模式,仿真和实验最小损耗模式能减小可变损耗的46%和37%。

关键词：混合式配电变压器相量关系功角优化最小损耗

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我国城市水源水库水质风险成因及对策

湖泊科学 2024年第1期36卷 1-16页

作者：朱广伟许海朱梦圆肖曼国超旋邹伟张运林秦伯强中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室/湖泊与流域水安全全国重点实验室南京210008

我国城市水源中约40%为湖泊或水库,且大部分为水库,因此水源水库的水质状况对我国城市安全极其关键。本文综述了我国水源水库水质问题研究进展,分析了22个代表性水源水库的周年水质状况。结果发现,当前我国城市水源水库水质风险类型主... 详细信息

我国城市水源中约40%为湖泊或水库,且大部分为水库,因此水源水库的水质状况对我国城市安全极其关键。本文综述了我国水源水库水质问题研究进展,分析了22个代表性水源水库的周年水质状况。结果发现,当前我国城市水源水库水质风险类型主要是异味问题、藻类水华、铁锰超标、有机质偏高、营养盐超标等。引发水源水库水质问题的主要原因包括流域开发强度过大、库底淤积及内源释放、生态系统结构失衡、气候与水文异常变化等。针对上述主要问题,提出了构建在线水质监测预警体系、控制流域土地开发强度、构建面源拦截及流域净化系统、疏浚底泥、优化生态系统结构、实施应急曝气与控藻工程、完善流域生态保护法律法规等多种水源水库水质安全保障技术措施。鉴于水源水库水质及水生态对暴雨、高温热浪等极端气象响应敏感而复杂,在当前极端天气事件频发、强度不断增加的气候背景下,还应加强水库生态学基础研究,以深入理解水源水库水质对气候变化的响应机制,提高水库水安全保障科技支撑能力,满足我国城市高质量发展的水资源需求。

关键词：水源地水库嗅味物质藻类水华生物操纵水安全

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可控换相换流器耗能模式工作原理及电气建模

高电压技术 2024年第7期50卷 2784-2793,I0002页

作者：张静高冲杨俊汤广福王成昊盛财旺先进输电技术全国重点实验室(国网智能电网研究院有限公司) 北京102218 怀柔实验室北京101400

可控换相换流器(controllableline-commutedconverter,CLCC)具备可控关断能力,能够消除交流系统单相接地引起的换相失败故障,但是故障期间,直流传输功率仍会下降;为此,提出了CLCC主避雷器和V13子阀避雷器充当耗能电阻的耗能模式工作原理... 详细信息

可控换相换流器(controllableline-commutedconverter,CLCC)具备可控关断能力,能够消除交流系统单相接地引起的换相失败故障,但是故障期间,直流传输功率仍会下降;为此,提出了CLCC主避雷器和V13子阀避雷器充当耗能电阻的耗能模式工作原理,建立了阀避雷器非线性时变电压源模型,求解了耗能模式下CLCC工作电路电气方程,确定了V13子阀避雷器残压值和阀提前关断时间对耗能功率的影响规律,搭建了包含维持系统传输功率为恒定值的闭环控制策略直流系统仿真模型,证明了CLCC在发挥换流作用的同时充当直流耗能装置,逆变站交流系统无法消纳的功率可由CLCC消耗掉,系统的直流功率将不会发生波动,可以把逆变站交流系统单相接地故障对直流系统的冲击降至最小。

关键词：直流输电可控换相换相失败耗能模式阀避雷器时变电压源模型

黑灵芝多糖对脂多糖诱导的IEC-6肠上皮细胞损伤的保护作用

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中国食品学报 2024年第4期24卷 43-53页

作者：郑冰胡晓波陈奕谢建华余强南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室中加食品科学技术联合实验室(南昌) 南昌330047

目的:探究黑灵芝多糖(PSG-1)对脂多糖(LPS)诱导的IEC-6肠上皮细胞损伤的保护作用及其机制。方法:采用LPS构建肠上皮细胞IEC-6损伤模型,研究PSG-1对IEC-6细胞的干预效果。采用细胞计数盒(cck-8)法测定PSG-1干预对细胞活力的影响。运用wes... 详细信息

目的:探究黑灵芝多糖(PSG-1)对脂多糖(LPS)诱导的IEC-6肠上皮细胞损伤的保护作用及其机制。方法:采用LPS构建肠上皮细胞IEC-6损伤模型,研究PSG-1对IEC-6细胞的干预效果。采用细胞计数盒(cck-8)法测定PSG-1干预对细胞活力的影响。运用western-blot技术探究细胞中肠道紧密连接蛋白和环氧化酶cox-2表达的变化,基于转录组测序技术分析PSG-1潜在的保护机制并对其进行验证。结果:PSG-1干预可以显著提升LPS造成的细胞活力降低和肠道紧密连接蛋白ZO-1、Claudin-1和Occludin的表达,而且PSG-1对LPS引起的cox-2异常高表达具有抑制效果。转录组测序及划痕试验和蛋白免疫印迹试验结果表明:PSG-1能显著增强细胞的迁移能力并抑制促凋亡蛋白Bax、Caspase-3和Caspase-9的表达。结论:PSG-1对LPS诱导的肠上皮细胞IEC-6具有显著的保护作用,细胞迁移和凋亡可能是PSG-1发挥其保护效应的关键途径。

关键词：黑灵芝多糖脂多糖肠上皮细胞IEC-6 细胞迁移凋亡

高压电缆交联聚乙烯绝缘料黏度参数对挤出特性影响的仿真研究

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电工技术学报 2024年第3期39卷 810-819页

作者：尚恺李加才王诗航李盛涛电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学) 西安710049

高压电缆交联聚乙烯(XLPE)绝缘料及其挤出成型技术是我国高压电缆生产的关键问题。绝缘料的黏度参数会影响其在单螺杆挤出机内包括挤出口流率和流道内熔体最高温度等的挤出特性,进而决定了高压电缆绝缘的成型质量和绝缘性能。该文通过... 详细信息

高压电缆交联聚乙烯(XLPE)绝缘料及其挤出成型技术是我国高压电缆生产的关键问题。绝缘料的黏度参数会影响其在单螺杆挤出机内包括挤出口流率和流道内熔体最高温度等的挤出特性,进而决定了高压电缆绝缘的成型质量和绝缘性能。该文通过仿真模拟的方法研究了高压电缆交联聚乙烯绝缘料的黏度参数对挤出特性的影响,提出利用绝缘料挤出最高温度-挤出口流率曲线反映不同黏度参数下的挤出特性变化规律。结果表明,最高温度随着挤出口流率增大而升高,零切黏度和松弛时间对最高温度-挤出口流率曲线的斜率影响最大,幂律指数次之,温度系数影响最小。其中,零切黏度和幂律指数与挤出口流率和最高温度的关系均为正相关,且零切黏度增大到一定值后挤出口流率不再明显增大而最高温度持续提升;松弛时间和温度系数与挤出口流率和最高温度的关系均为负相关,且温度系数较小挤出特性较好。最终,根据实际电缆绝缘料挤出生产需求,提出了绝缘料黏度参数的适宜范围。该文可为国产高压电缆交联聚乙烯绝缘料的研发和挤出成型技术的提升提供重要数据支撑与理论依据。

关键词：高压电缆交联聚乙烯绝缘料黏度参数挤出特性

人机认知协同的复杂装备概念设计:挑战、进展和展望

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机械工程学报 2024年第11期60卷 2-19页

作者：娄山河冯毅雄胡炳涛洪兆溪谭建荣浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310027

传统的计算机辅助设计以几何特征为主导、以定量表征为依据、以经验试错为手段,难以有效支持设计信息残缺且设计认知混沌的概念设计阶段。我国正步入“十四五”发展的新时期,认知科学和人工智能的高度融合为复杂装备概念设计带来了全新... 详细信息

传统的计算机辅助设计以几何特征为主导、以定量表征为依据、以经验试错为手段,难以有效支持设计信息残缺且设计认知混沌的概念设计阶段。我国正步入“十四五”发展的新时期,认知科学和人工智能的高度融合为复杂装备概念设计带来了全新的机遇与挑战。人机认知协同的概念设计将设计对象和设计主体有机结合,从经验试错推理发展到设计规律外显认知,揭示设计对象递归迭代与设计主体认知演化的内在联系,实现概念设计抽象认知过程的计算机可理解和可计算。阐述侧重设计对象和侧重设计主体的复杂装备概念设计研究现状,分析客户需求语义认知辨识、思维认知规律神经成像、功构映射智能认知推理和概念方案协同认知决策等人机认知协同的概念设计关键技术。在分析现有计算机辅助概念设计局限性的基础上,对新一代基于人机认知协同的计算机辅助概念设计进行了展望。

关键词：概念设计设计认知人机协同计算机辅助设计