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三维曲折空间、超构复合阵列式消声器设计研究

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噪声与振动控制 2024年第5期44卷 261-266页

作者：李坤任东红杨景惠李羿江徐刚吴桐国网陕西省电力有限公司建设分公司西安710075 中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司西安710043

针对排风散热风机系统低频噪声难以消除的难题,基于声学超材料理论及阻抗排布设计方法,融合超材料的低频吸声量高与玻璃纤维棉高频吸声性能好的优点,设计一种具有三维曲折空间、超构复合的消声器单元,将多个不同吸声频率的单元进行组合... 详细信息

针对排风散热风机系统低频噪声难以消除的难题,基于声学超材料理论及阻抗排布设计方法,融合超材料的低频吸声量高与玻璃纤维棉高频吸声性能好的优点,设计一种具有三维曲折空间、超构复合的消声器单元,将多个不同吸声频率的单元进行组合及优化,提出一种阵列式消声器。有限元计算分析表明,在不改变结构外形的前提下,具有三维曲折空间、超构复合阵列式消声器较传统的阻性消声器在100及260~310Hz范围内具有5~26dB降噪效果的提升量,具有宽频带高效消声的性能,可用于工业级的大面积、大规模消声。

关键词：声学消声器曲折空腔声学超材料玻璃纤维棉传输损失

基于运动法的航空发动机高速燃油齿轮泵卸荷槽设计与验证

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推进技术 2024年第5期45卷 197-207页

作者：符江锋赵志杰刘显为魏士杰崔建魏鹏飞西北工业大学动力与能源学院陕西西安710129 中国兵器工业试验测试研究院陕西华阴714200 中国航发西安动力控制科技有限公司陕西西安710077

高压、高速、高温化使得齿轮泵固有困油问题愈发严重,传统卸荷槽结构已难以满足高性能燃油泵设计要求。为此本文提出一种基于运动法的新型卸荷槽结构设计方法,通过构建困油模型并从整泵全局角度分析齿轮参数对困油各项性能的影响规律,... 详细信息

高压、高速、高温化使得齿轮泵固有困油问题愈发严重,传统卸荷槽结构已难以满足高性能燃油泵设计要求。为此本文提出一种基于运动法的新型卸荷槽结构设计方法,通过构建困油模型并从整泵全局角度分析齿轮参数对困油各项性能的影响规律,以确定齿轮参数并为卸荷槽设计提供约束条件;其次基于齿轮运动规律和卸荷槽设计原则进行了某型燃油齿轮泵卸荷槽的设计,并进行了多个工况下新型卸荷槽和传统卸荷槽困油特性仿真对比;最后试制了样机并通过试验验证了卸荷槽设计的有效性。研究结果表明:所设计的卸荷槽与传统矩形卸荷槽相比,同工况下最大困油压力降低63.4 MPa,流量脉动率减小33.5%,空化区域更小,工作性能更优,能够显著缓解困油带来的不利影响。采用该结构卸荷槽的齿轮泵具有高的容积效率和长时抗汽蚀能力。

关键词：航空发动机燃油泵齿轮泵卸荷槽设计困油模型

CO_(2)催化加氢制备C_(1)产物的反应路径与催化剂研究进展

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低碳化学与化工 2024年第3期49卷 1-8页

作者：黄艳王贵文杨龙徐冬高腾飞国能锦界能源有限责任公司陕西神木719319 国家能源集团新能源技术研究院有限公司北京102209

通过二氧化碳(CO_(2))催化加氢制备碳基燃料和高值化学品是一种极具应用前景的碳减排技术,但其工业化仍面临许多挑战。针对CO_(2)催化加氢制备的C_(1)产物,包括甲酸(HCOOH)、一氧化碳(CO)、甲醇(CH_(3)OH)和甲烷(CH_(4)),从反应路径、... 详细信息

通过二氧化碳(CO_(2))催化加氢制备碳基燃料和高值化学品是一种极具应用前景的碳减排技术,但其工业化仍面临许多挑战。针对CO_(2)催化加氢制备的C_(1)产物,包括甲酸(HCOOH)、一氧化碳(CO)、甲醇(CH_(3)OH)和甲烷(CH_(4)),从反应路径、催化工艺等方面综述了相关研究进展。首先,总结了CO_(2)催化加氢生成不同C_(1)产物的反应路径及其竞争关系。随后,针对CO_(2)催化加氢催化剂的改性方式,讨论了不同催化剂的催化性能。最后,对CO_(2)催化加氢催化剂的未来发展方向进行了展望。

关键词： CO_(2) C_(1)产物催化加氢反应路径催化剂

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热塑性聚烯烃(TPO)的开发与工业应用

现代塑料加工应用 2024年

作者：刘升蔡立恒杜杰刘浪陕西延长中煤榆林能源化工股份有限公司

使用自制催化剂,配合Donor-P,应用卧式搅拌床反应器的生产工艺,开发了含有原位生成的高乙丙橡胶相的热塑性聚烯烃(TPO))产品。通过反应器内气相组分控制、生产负荷调整,确保生产过程平稳,得到两个目标产品,利用差示扫描量热仪(DSC)、凝... 详细信息

使用自制催化剂,配合Donor-P,应用卧式搅拌床反应器的生产工艺,开发了含有原位生成的高乙丙橡胶相的热塑性聚烯烃(TPO))产品。通过反应器内气相组分控制、生产负荷调整,确保生产过程平稳,得到两个目标产品,利用差示扫描量热仪(DSC)、凝胶渗透色谱仪(GPC)和扫描电子显微镜(SEM)等与对标产品进行了对比分析。结果表明:自制催化剂可以实现目标产物生产,产品满足指标要求,但与对标产品存在较大差异。

关键词：热塑性聚烯烃熔体流动速率相对分子质量分布生产工艺

基于新型PVA/PA/Fe凝胶载体的PN/A工艺研究

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环境科学与技术 2024年第5期47卷 1-9页

作者：靳德源何浩宸田文清李小锋李党勇梁继东西安交通大学能源与动力学院陕西西安710000 陕西建工安装集团有限公司陕西西安710000

部分硝化-厌氧氨氧化(PN/A)是低碳低耗的污水自养脱氮工艺。然而,如何在反应器内有效截留缓慢生长的厌氧氨氧化菌(AnAOB),并创建厌氧菌AnAOB与好氧氨氧化菌(AOB)的共生生境是构建PN/A稳定运行的关键。该研究拟采用负载铁的多孔生物载体P... 详细信息

部分硝化-厌氧氨氧化(PN/A)是低碳低耗的污水自养脱氮工艺。然而,如何在反应器内有效截留缓慢生长的厌氧氨氧化菌(AnAOB),并创建厌氧菌AnAOB与好氧氨氧化菌(AOB)的共生生境是构建PN/A稳定运行的关键。该研究拟采用负载铁的多孔生物载体PVA/PA/Fe促进AnAOB的截留及与AOB协同共生,实现PN/A的快速启动和高效运行。结果表明,相较于未添加载体和添加PVA/PA载体,PVA/PA/Fe显著促进了AnAOB的截留及与AOB协同共生脱氮,AnAOB丰度相较对照组在Anammox阶段提高5.93%,在PN/A阶段提高7.81%;在Anammox阶段添加PVA/PA与PVA/PA/Fe载体的反应器表现出更良好的抗冲击负荷的性能,NLR可达1.01 kg-N/(m^(3)·d),而对照组只能稳定在0.61 kg-N/(m^(3)·d);加入PVA/PA/Fe载体的反应器在PN/A阶段启动7 d时就达到RETN>85%,而对照组与添加PVA/PA载体的反应器在经过12 d时才达到此处理效果。上述结果为PN/A工艺的实际应用提供了理论和技术指导。

关键词： PVA/PA/Fe凝胶载体 Anammox PN/A 铁 Candidatus_Kuenenia

煤层群下行开采底板应力演化规律与合理巷道错距研究

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西安科技大学学报 2024年第2期44卷 213-225页

作者：丁自伟巩欣伟张杰李宇龙蔡敏博姬东康萌西安科技大学能源学院陕西西安710054 陕西陕煤韩城矿业有限公司陕西韩城715400

为解决近距离煤层开采遗留煤柱下伏回采巷道合理布置工程问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,基于半无限平面体理论建立遗留煤柱底板岩层应力分布力学模型,系统研究了遗留煤柱下伏底板岩层应力分布特征及减压区相对位... 详细信息

为解决近距离煤层开采遗留煤柱下伏回采巷道合理布置工程问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,基于半无限平面体理论建立遗留煤柱底板岩层应力分布力学模型,系统研究了遗留煤柱下伏底板岩层应力分布特征及减压区相对位置关系,提出遗留煤柱非均布载荷影响的底板水平/垂向距离判别方法,揭示了遗留煤柱水平/垂向间距对下伏煤层回采巷道应力变化率的影响程度。结果表明:垂直应力集中是导致下伏巷道失稳的主控因素,以垂直应力变化量0.2γH作为评判应力影响程度的临界指标,探究了不同因素影响下的应力扰动程度,随着遗留煤柱尺寸、煤层间距、埋深与岩层垮落角逐渐减小,底板岩层应力影响深度呈递减趋势;随着水平错距增大,巷道围岩垂直应力值、应力变化率差值不断减小,界定两者数值低于0.2γH与0.01时,围岩达到可控稳定状态;现场试验21320回风巷采用外错式25 m进行实测验证,优化布置后巷道顶板相对位移量控制在45 mm以内,服务期间巷道围岩工况稳定,验证了所得安全错距的合理性。

关键词：近距离煤层遗留煤柱非均布载荷集中应力应力变化率合理巷道错距

地质构造隐蔽致灾因素透明化勘查技术——以新疆屯宝煤矿为例

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煤炭科学技术 2024年第9期52卷 173-188页

作者：王海军郑三龙王相业董敏涛吴艳马良杨伟朱玉英中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077 国家能源集团新疆能源有限责任公司屯宝煤矿新疆昌吉831113 国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

煤矿隐蔽致灾因素是制约矿井安全、高效、绿色、智能化开采的关键地质因素,透明地质是实现煤矿隐蔽致灾因素探测的重要技术手段,其中地质构造透明化勘查是重中之重。为建立适用于不同地质条件或煤矿区的地质构造隐蔽致灾因素透明化勘查... 详细信息

煤矿隐蔽致灾因素是制约矿井安全、高效、绿色、智能化开采的关键地质因素,透明地质是实现煤矿隐蔽致灾因素探测的重要技术手段,其中地质构造透明化勘查是重中之重。为建立适用于不同地质条件或煤矿区的地质构造隐蔽致灾因素透明化勘查技术体系,首先在对构造隐蔽致灾因素分析的基础上,提出了区域构造分析入手,地面、井下联合调查的构造隐蔽致灾因素快速排查技术体系,高效圈定矿井地质构造异常发育区、分析其分布规律;基于以往地面地质勘查钻孔资料和三维地震勘探数据初步分析全井田煤层厚度、断裂构造以及顶底板构造起伏形态;采用槽波勘探、定向钻探、超前物探、随采随掘地震、巷道快速写实等综合技术手段,对采掘工作面的地质构造逐级透明化;采用理论分析、工程类比、数值模拟、相似材料模拟、现场工程验证等方法,对地质构造类型、属性特征与煤层厚度、煤岩体结构、瓦斯涌出量、瓦斯压力、顶板矿压的相关性进行分析,研究在开采条件下采掘工作面过断裂构造不同区内的瓦斯参数、顶板/矿压灾害的响应规律,通过特征参数阈值选取实现工作面构造隐蔽致灾因素的监测和预警;利用数字化技术实现对不同地质构造及其灾害属性的数字化表达,通过建模软件实现对构造隐蔽致灾因素的三维透明化显示;构建了区域构造地质研究、隐蔽致灾因素精细勘查、致灾威胁性科学评价、地质构造透明化4个层级的地质构造隐蔽致灾因素逐级透明化勘查技术体系,并在屯宝煤矿进行了工程实践。研究结果表明:屯宝煤矿地质构造类型复杂,不仅发育有地堑式、地垒式、雁列式、挠曲等断裂构造样式,同时发育有小型冲刷带、断层及其破碎带等;复杂地质构造是诱发矿井瓦斯突出、顶板灾害、应力集中以及矿井冲击地压显现等矿井灾害的关键性地质因素,断层对巷道应力集中的影响范围为10~15 m,对工作面的影响范围为20~30 m;工作面内存在瓦斯富集区,瓦斯含量与瓦斯涌出量的分布具有明显分带性,且分带性受断层的控制;煤层瓦斯的含量、瓦斯涌出量随着工作面与断层的距离变化呈现对数相关性,在距离断层25 m处出现明显增加,在大于25 m区域变化不大,在小于25 m区域随着距离的减小呈指数型增大。工作面初次来压位置前后20 m、工作面见方前后30 m为中等冲击危险区域,采空区煤柱影响区、终采线前后50 m、落差大于4 m的断层前后30 m等区域为弱冲击危险区域;冲击地压、顶板和瓦斯等多种矿井灾害的隐蔽致灾因素叠合区域为灾害防治的重点区域。研究成果实现了构造复杂区域地质构造隐蔽致灾因素与矿井灾害透明化的无缝衔接,为煤矿区传统的地质勘查向数字化、智能化的发展提供了可行的技术路径。

关键词：煤矿安全隐蔽致灾因素地质透明化勘查地质保障技术断层智能开采透明地质

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钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法

煤炭学报 2024年第1期49卷 616-627页

作者：程久龙姜成麟李垚白仁喜中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 中国石油集团测井有限公司地质研究院陕西西安710077 国家能源集团陕西神延煤炭公司陕西榆林719000

利用掘进巷道超前探水钻孔进行钻孔瞬变电磁法探测钻孔孔壁外围远距离含水体,避免了常规测井方法仅能探测钻孔孔壁岩层的“一孔之见”。目前钻孔瞬变电磁法受全空间效应的影响,接收到的单分量响应不能判别异常体方位;多分量响应可以近... 详细信息

利用掘进巷道超前探水钻孔进行钻孔瞬变电磁法探测钻孔孔壁外围远距离含水体,避免了常规测井方法仅能探测钻孔孔壁岩层的“一孔之见”。目前钻孔瞬变电磁法受全空间效应的影响,接收到的单分量响应不能判别异常体方位;多分量响应可以近似判断异常体的大致方位,但难以通过成像等直观有效的方法对其进行精确定位。基于钻孔瞬变电磁法和方位电磁波测井相关理论,提出了钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法,采用方位线圈作为探测装置,减小线圈互感,增强钻孔瞬变电磁法的探测效果。同时,通过改变线圈旋转角,对钻孔孔壁进行360°扫描,形成钻孔径向全方位探测,旨在对钻孔孔壁外围岩体中的低阻体进行精确定位。首先推导方位线圈的互感解析表达式,探讨方位角对方位线圈互感的影响,通过数值计算确定最佳方位角取值。分别建立均匀介质和含低阻异常体的钻孔全空间三维地质-地球物理模型进行瞬变电磁场数值模拟,分析方位线圈的瞬变电磁法扫描探测多分量响应特征,总结方位线圈扫描探测瞬变电磁响应规律,确定了钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法,即通过钻孔轴向和径向的瞬变电磁响应特征判别钻孔孔壁外围岩体中低阻异常体的位置。最后建立含2个低阻体的地质-地球物理模型,采用最佳方位角的方位线圈进行数值实验,验证了该方法能有效地判别低阻异常体的方位。研究表明:钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测结果可以较好地反映钻孔径向外围岩体中低阻异常体引起的瞬变电磁场异常,全空间视电阻率成像结果分辨率较高。依据钻孔轴向和径向的瞬变电磁响应特征,钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法对钻孔孔壁外围岩体中的低阻异常体具有较高的分辨率及定位精度。研究结果可以为钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法的实际应用提供理论依据。

关键词：钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测数值模拟定位

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基于RMT-CNN的电网短路故障定位研究

北京理工大学学报 2024年第4期44卷 403-412页

作者：刘义艳郝婷楠张伟长安大学能源与电气工程学院陕西西安710018 深圳市沃尔核材股份有限公司广东深圳518000

随着我国智能电网的快速发展,电网监测数据呈现多元化、高速化、海量化的趋势.为了充分挖掘电力大数据的潜在价值,实现电网内异常区域的自动识别与定位,本文研究了基于随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)和卷积神经网络(convolutio... 详细信息

随着我国智能电网的快速发展,电网监测数据呈现多元化、高速化、海量化的趋势.为了充分挖掘电力大数据的潜在价值,实现电网内异常区域的自动识别与定位,本文研究了基于随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)的电网异常事件定位方法.首先根据电网内部联系将电网划分为若干子系统,分区构建监测矩阵;然后采用RMT作为数据挖掘的特征提取方法,提取分区矩阵特征向量作为输入,根据电网监测数据和异常识别需求的特点搭建CNN模型;最后基于分区矩阵特征向量构建数据集,训练获得有效的异常事件自动定位CNN模型.以IEEE39节点电网模型三相短路故障为例,分析表明通过RMT提取特征向量的预处理方法能有效降低数据维度,提高CNN模型的故障定位准确率,分区RMT-CNN模型能有效定位电网内异常事件的发生地点,定位精度可达97.96%,精确率可达98.65%.

关键词：电网随机矩阵理论卷积神经网络异常区域故障定位