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相干布居囚禁振荡与拉曼失谐的关系

物理学报 2024年第2期73卷 167-174页

作者：韩艳晨李昱东李维中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所计量与校准技术重点实验室北京100095

相干布居囚禁(CPT)振荡是一种基于CPT态而产生的瞬态振荡现象,与相干双色光频差和Λ型三能级结构原子基态能级间隔之间的拉曼失谐有关.本文采用锯齿波对微波信号进行频率调制,实现拉曼失谐均匀变化和阶跃变化.并通过建立频率调制速率和... 详细信息

相干布居囚禁(CPT)振荡是一种基于CPT态而产生的瞬态振荡现象,与相干双色光频差和Λ型三能级结构原子基态能级间隔之间的拉曼失谐有关.本文采用锯齿波对微波信号进行频率调制,实现拉曼失谐均匀变化和阶跃变化.并通过建立频率调制速率和拉曼失谐变化速率之间的关系,分析拉曼失谐变化速率和变化方式对CPT振荡的影响.结果表明,当拉曼失谐均匀变化时,激发CPT态原子产生振荡现象需要满足变化速率较快的条件,且激发产生的振荡呈现非谐波振荡行为.当拉曼失谐发生阶跃变化时,激发产生的CPT振荡为阻尼振荡且振荡频率与失谐量相等.利用锯齿波进行微波频率调制,进而实现对拉曼失谐的调制,实现CPT态的完全建立和CPT振荡的完全衰减过程,在弱磁场测量和原子钟领域具有较大的应用潜力.

关键词：相干布居囚禁瞬态振荡拉曼失谐阻尼振荡

基于物理约束的分布式神经网络三维地应力预测模型

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地球物理学报 2024年第8期67卷 3211-3228页

作者：马天寿向国富桂俊川贾利春唐宜家西南石油大学"油气藏地质及开发工程"全国重点实验室成都610500 国家管网集团储能技术有限公司上海200122 中国石油西南油气田分公司页岩气研究院成都610051 中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院四川广汉618300 中国石油西南油气田分公司工程技术研究院成都610017

地应力是油气藏全生命周期中井壁稳定分析、水力压裂设计、地层出砂预防、套损预测防治和油气开采措施制定的重要基础参数.针对缺乏三维地震资料情况下的三维地应力场预测问题,以工区已钻井地应力测井解释结果为基础,建立了一种基于物... 详细信息

地应力是油气藏全生命周期中井壁稳定分析、水力压裂设计、地层出砂预防、套损预测防治和油气开采措施制定的重要基础参数.针对缺乏三维地震资料情况下的三维地应力场预测问题,以工区已钻井地应力测井解释结果为基础,建立了一种基于物理约束的分布式神经网络三维地应力预测模型.首先,采用测井解释方法获得工区已钻井地应力单井剖面,并通过Kriging插值构建三维地质模型;其次,将测井数据和三维地质模型的三维空间坐标喂入3个并行的全连接神经网络,引入地应力物理约束条件,提出了数据和物理双约束的条件,进而通过三维空间坐标实现三维地应力场的预测;再次,优选了数据和物理双约束的权重参数,与人工神经网络、支持向量回归、随机森林等三种机器学习模型以及克里金插值模型进行了对比;最后,评价了不同机器学习模型预测地应力的效果.研究结果表明:(1)研究区域的地应力满足潜在正断层应力状态,即垂向地应力>最大水平地应力>最小水平地应力;(2)数据和物理双约束权重参数取值对预测结果有显著影响,当权重参数λ=0.2时,三维地应力预测效果最优;(3)与人工神经网络、支持向量回归、随机森林、克里金插值等模型相比,本文模型预测得到的地层三维地应力和孔隙压力更准确,在工区内测试集预测得到的垂向地应力、最大水平地应力、最小水平地应力和地层孔隙压力的最大相对误差分别为0.63%、7.59%、7.16%、3.21%,而且,本文模型能够更加准确捕捉地应力梯度的三维变化特征,水平井段地应力和地层孔隙压力参数的正态分布特征明显.结论认为,物理约束的分布式神经网络模型能有效融合地形构造与地应力之间的联系,提高三维地应力预测的准确性和可解释性,为油田三维地应力场的预测提供了一种新的思路.

关键词：三维地应力孔隙压力神经网络物理约束数据驱动地质模型

基于CEEMDAN-GSA-LSTM和SVR的光伏功率短期区间预测

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上海交通大学学报 2024年第6期58卷 806-818页

作者：李芬孙凌王亚维屈爱芳梅念赵晋斌上海电力大学电气工程学院上海200090 中国船舶集团有限公司第七二二研究所低频电磁通信技术实验室武汉430205 上海师范大学数理学院上海200234 国网经济技术研究院有限公司北京102209

针对光伏输出功率存在间歇性和波动性的问题,提出一种光伏功率短期区间预测模型.首先,该模型采用自适应噪声完备集合经验模态分解将历史光伏出力数据分解为不同的分量并按照其与赤纬角、时角等时序特征量的相关性定义为时序分量和随机分... 详细信息

针对光伏输出功率存在间歇性和波动性的问题,提出一种光伏功率短期区间预测模型.首先,该模型采用自适应噪声完备集合经验模态分解将历史光伏出力数据分解为不同的分量并按照其与赤纬角、时角等时序特征量的相关性定义为时序分量和随机分量.其次,分别使用经过引力搜索算法优化的长短期记忆神经网络和支持向量回归模型对时序分量和随机分量进行预测.再次,叠加时序分量和随机分量的预测结果得到点预测结果.然后,对误差进行Johnson变换及正态分布建模后得到光伏功率区间预测结果.最后,利用算例验证该模型的有效性.结果表明:在不同天气情况下,上述模型比现有预测模型精度更高,具有较好的鲁棒性,能够基于预测值提供较为精准的置信区间.

关键词：光伏功率预测区间预测自适应噪声完备集合经验模态分解引力搜索算法长短期记忆支持向量回归 Johnson变换

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碱性水电解槽关键材料研究进展

硅酸盐学报 2024年第6期52卷 1841-1860页

作者：刁书楷赵雄郁章涛陈明轩刘影李森林杨天让刘建国华北电力大学能源电力创新研究院新型储能技术北京实验室北京102206 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院北京101100 三峡科技有限责任公司北京101100

绿氢需求的快速增长对制氢电解槽提出了低成本、高电密以及适应低/变负载运行和快速/频繁启停的要求。碱性水电解制氢是当前低成本电解制氢的首选方法,但其电流密度低且设备庞大,难以适应可再生能源的电力波动性。碱性水电解的进一步发... 详细信息

绿氢需求的快速增长对制氢电解槽提出了低成本、高电密以及适应低/变负载运行和快速/频繁启停的要求。碱性水电解制氢是当前低成本电解制氢的首选方法,但其电流密度低且设备庞大,难以适应可再生能源的电力波动性。碱性水电解的进一步发展面临着关键材料性能提升、电解槽优化设计和运行调控等方面的技术挑战。本文在介绍碱性水电解基本原理的基础上,梳理了限制碱性电解槽电流密度和负载运行范围的关键材料的研究进展。针对电解槽运行控制,阐述了反向电流对电极材料的影响与缓解策略,最后展望了碱性水电解制氢技术发展前景与挑战。

关键词：碱性水电解制氢电极复合隔膜

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通用型移液及自动化平台的调度算法研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 130-135页

作者：田浩然程文播王继帅唐玉国复旦大学工程与应用技术研究院上海200433 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所中国科学院生物医学检验技术重点实验室江苏苏州215163 天津国科医疗科技发展有限公司天津300399

针对通用型移液平台任务低延迟约束和及时调度的问题,首先参考计算机操作系统作业调度的相关研究,提出基于任务延迟时间的动态优先级的任务调度算法;然后通过数据实验对比采用五种动态优先级函数的调度算法,并与固定优先级调度算法对比... 详细信息

针对通用型移液平台任务低延迟约束和及时调度的问题,首先参考计算机操作系统作业调度的相关研究,提出基于任务延迟时间的动态优先级的任务调度算法;然后通过数据实验对比采用五种动态优先级函数的调度算法,并与固定优先级调度算法对比;最后基于随机项目集比较不同动态优先级函数运行时的平均相对任务延迟结果.研究结果表明:采用Leaky ReLU函数作为动态优先级函数的调度算法性能最优,其服务能力比采用固定优先级时高14.47%.

关键词：通用型移液及自动化平台调度动态优先级平均相对任务延迟

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球床式高温气冷堆旁流三维数值模拟

西安交通大学学报 2024年第8期58卷 156-165页

作者：刘伟史进邵继凯於尚臻郭劲松李雪琳李增耀华能核能技术研究院有限公司上海200126 西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室西安710049

针对球床式高温气冷堆中散体布置的石墨砖等结构带来的旁流问题,数值模拟了高温气冷堆满功率稳态运行时卸料管、控制棒通道及窄缝中的旁流特征。通过结合华能集团自主研发的HN-750型球床式高温气冷堆的结构特点和流道特征,建立了包含窄... 详细信息

针对球床式高温气冷堆中散体布置的石墨砖等结构带来的旁流问题,数值模拟了高温气冷堆满功率稳态运行时卸料管、控制棒通道及窄缝中的旁流特征。通过结合华能集团自主研发的HN-750型球床式高温气冷堆的结构特点和流道特征,建立了包含窄缝、顶反射层、堆芯球床、底反射层及底部球腔的反应堆三维几何模型和近真实物理数学模型,生成了网格数为2.6亿的混合网格。结果表明,总旁流占总流量比例为29.25%,窄缝旁流占总流量比例为24.43%,并且呈现出回流特性,卸料管旁流占比3.87%,控制棒通道旁流占比0.95%。该研究考虑了非轴对称的进出口结构,是对现有的球床式高温气冷堆二维轴对称模型的补充和提升;该研究针对球床式高温气冷堆的大规模三维数值计算,为球床式高温气冷堆的热工水力优化和安全分析提供了丰富的数据支撑。

关键词：球床式高温气冷堆旁流窄缝多孔介质三维数值模拟

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2,3-二氯吡啶催化加氢动力学研究

应用化工 2024年第1期53卷 108-112页

作者：张爱铭胡总许海涛华东理工大学化工学院上海200237 上海华谊(集团)公司技术中心上海200241 上海计算化学与化工工程技术研究中心上海200241

采用液相还原法制备了Pd/C催化剂,在压力0.6 MPa、温度303~323 K、转速800 r/min的条件下应用于2,3-二氯吡啶催化加氢反应动力学研究,建立了动力学反应模型,对动力学参数进行了估值。其中3-氯吡啶催化加氢反应为2.1级反应,反应速度方程... 详细信息

采用液相还原法制备了Pd/C催化剂,在压力0.6 MPa、温度303~323 K、转速800 r/min的条件下应用于2,3-二氯吡啶催化加氢反应动力学研究,建立了动力学反应模型,对动力学参数进行了估值。其中3-氯吡啶催化加氢反应为2.1级反应,反应速度方程为:r=1.18×10^(8)×M cat×e-5375.7/T C^(2.1)_(3cp),活化能44.14 kJ/mol,2-氯吡啶催化加氢反应为1级反应,反应速率方程为:r=4.696×10^(11)×M cat×e-8693.3/T C_(2cp),活化能72.28 kJ/mol,2,3-二氯吡啶催化剂加氢反应为3级反应,反应速度方程为:r=2.05×10^(15)×M cat×e-9758.6/T C^(3)_(2.3),活化能81.13 kJ/mol。

关键词：氯化吡啶催化加氢反应级数活化能动力学

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计算材料学在自修复涂层领域的研究进展

表面技术 2024年

作者：陈伟婷王金科郭鑫陈质彬马力蔺存国马菱薇张达威北京科技大学新材料技术研究院中国船舶集团公司第七二五研究所海洋腐蚀与防护重点实验室

自修复防腐涂层是指在遭受环境或外力损伤破坏后，可以自行修复从而仍具备良好防腐性能的一种新型智能材料。自修复涂层的设计方法主要是通过基于实验的树脂链段设计、填料设计和制备工艺调控，获得具有良好修复性能的防腐材料。近年来... 详细信息

自修复防腐涂层是指在遭受环境或外力损伤破坏后，可以自行修复从而仍具备良好防腐性能的一种新型智能材料。自修复涂层的设计方法主要是通过基于实验的树脂链段设计、填料设计和制备工艺调控，获得具有良好修复性能的防腐材料。近年来，计算材料学技术飞速发展，它利用计算热力学和动力学模拟来预测并设计新材料的结构和性能，是连接材料学理论与实验的桥梁。自修复防腐涂层的理论计算研究有利于理解微观层面的自修复行为，指导自修复防腐涂层的制备与性能优化，并大幅度降低成本。本文综述了计算材料学在自修复防腐涂层领域的研究进展，介绍了目前基于外援型和本征型两种自修复防腐涂层体系研究的多种计算方法，主要包括分子动力学、密度泛函理论计算、蒙特卡罗模拟和有限元分析等。这些计算方法可以从微观和宏观角度对防腐涂层体系进行直观的机理解释和性能预测。动态键所进行的交换反应及自愈过程、微胶囊的破裂及愈合剂的释放过程、缓蚀剂在基底的吸附方式和吸附强度等都能在自修复防腐涂层的理论研究中得以体现。分析了这些计算模拟方法在自修复涂层方面应用的优势与不足，并为自修复防腐涂层的开发与应用提供了理论支持。未来将进一步加强计算模拟、实验研究、人工智能、大数据分析和机器学习技术的深度融合，建立涂层自修复性能数据库，更高效地进行材料筛选和设计，从而在自修复涂层的研究和应用中实现突破。

关键词：计算材料学自修复防腐涂层微胶囊缓蚀剂分子动力学密度泛函理论有限元分析

面向新能源波动平抑的储能多参数等价折算配置方法

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电网技术 2024年第4期48卷 1498-1509,I0037页

作者：王睿琪薛熙臻黄阮明艾小猛方家琨文劲宇王晓晖费斐强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074 国网上海市电力公司经济技术研究院上海市浦东新区200233

基于储能在参与调节新能源出力随机性和波动性的重要作用,针对由储能种类多样性和参数复杂性导致的储能选型和配置困难问题,提出了一种面向新能源波动平抑的储能快速选型与配置方法。首先,从储能的物理模型本质出发,综合考虑储能的多类... 详细信息

基于储能在参与调节新能源出力随机性和波动性的重要作用,针对由储能种类多样性和参数复杂性导致的储能选型和配置困难问题,提出了一种面向新能源波动平抑的储能快速选型与配置方法。首先,从储能的物理模型本质出发,综合考虑储能的多类型参数,提出了一种储能多参数等价折算的方法;该方法将储能的荷电状态(state of charge,SOC)、寿命、效率和初始投资成本等多参数对比等价折算为功率和容量的配置成本对比,对复杂参数关系进行综合量化表征,实现对储能价值的快速准确评估。然后,为保证新能源出力平滑,建立了不同时间尺度下的新能源波动平抑指标,提出了新能源波动平抑的储能优化配置模型。该模型以储能成本、限电损失费用和新能源波动越限惩罚费用最小化为目标,考虑系统的运行约束与储能约束,实现系统技术和经济性能的最优化。最后,根据某实际算例的波动平抑需求调研了多种应用广泛的储能系统,基于所提储能多参数等价折算方法对不同储能的技术经济参数进行分析与比较,验证了所提的储能选型配置方法和新能源波动平抑模型的有效性和适用性。

关键词：储能参数折算净配置成本储能选型与优化配置新能源波动平抑