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基于核主成分分析和食肉植物算法优化随机森林的风电功率短期预测

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山东电力技术 2024年第1期51卷 59-67页

作者：陈晓华吴杰康龙泳丞王志平蔡锦健广东电网有限责任公司湛江供电局广东湛江524005 广东工业大学自动化学院广东广州510006 东莞理工学院电子工程与智能化学院广东东莞523808

为提高风电功率短期预测的精度,提出一种基于核主成分分析和食肉植物算法(carnivorous plant algorithm,CPA)优化随机森林(random forest,RF)的风电功率短期预测方法。首先,利用核主成分分析从13个气象因素中提取出8个与风电功率相关的... 详细信息

为提高风电功率短期预测的精度,提出一种基于核主成分分析和食肉植物算法(carnivorous plant algorithm,CPA)优化随机森林(random forest,RF)的风电功率短期预测方法。首先,利用核主成分分析从13个气象因素中提取出8个与风电功率相关的气象因素,将这8个气象因素输入到预测模型中。然后,利用CPA优化RF构建CPA-RF预测模型解决RF预测模型预测精度不够高的问题。最后,选取实际风电功率数据进行测试,测试结果表明,利用核主成分分析选取8个气象因素作为输入的效果要优于直接输入13个气象因素的效果,CPA-RF预测模型的预测精度高于长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)预测模型、双向长短期记忆神经网络(bidirectional long short-term memory,BiLSTM)预测模型和RF预测模型。该方法可为提升风电功率短期预测精度提供参考。

关键词：食肉植物算法随机森林风电功率预测核主成分分析多变量气象因素

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线缆生产设备专用铝合金导轮研制及应用

中国高新科技 2024年第4期 122-126页

作者：邓南月田君邓广艳陈雄尹泽南杨庆华邓乾元东莞理工学院材料科学与工程学院广东东莞523808 东莞市南月模具压铸有限公司广东东莞523873

针对3种不同工艺制备的Φ290×28卧式收线机导轮的材料成分、力学性能和组织性能的测试、生产周期、生产成本及导轮的应用情况等分析,发现定制的6061铝合金材料主要化学成分为1.12%Mg、0.71%Si、0.11%Cu、1.25%Zn及96.34%Al,1.25%Zn使... 详细信息

针对3种不同工艺制备的Φ290×28卧式收线机导轮的材料成分、力学性能和组织性能的测试、生产周期、生产成本及导轮的应用情况等分析,发现定制的6061铝合金材料主要化学成分为1.12%Mg、0.71%Si、0.11%Cu、1.25%Zn及96.34%Al,1.25%Zn使铝合金冲压成形性能有较大改善。精密锻造工艺制备的导轮硬度为124HV,抗拉强度为325MPa,延伸率为14.25%,应变达到14.8%时材料才发生断裂,组织结构均匀致密,无疏松多孔缺陷。与利用铝棒进行机械切削加工和铸造成型切削制备导轮的两种工艺相比,导轮的硬度、抗拉强度、韧性、组织性能大幅度提升,导轮机械综合力学性能好,外观美观光洁度好,动平衡性好,整体质量好,而且生产成本下降50%以上,使用寿命长。可见,利用模具精密锻造铝轮胚体快速成型,经T6热处理和表面强化制备导轮工艺为最佳导轮生产工艺。

关键词：电线电缆 6061铝合金导轮精密锻造

基于IAOA优化SVM的变压器故障识别方法

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黑龙江电力 2024年第2期46卷 101-106页

作者：陈晓华吴杰康蔡锦健王志平龙泳丞陈志鑫唐文浩广东电网有限责任公司湛江供电局广东湛江524005 广东工业大学自动化学院广州510006 东莞理工学院电子工程与智能化学院广东东莞523808

针对电力变压器故障类型只有小样本数据难以准确识别的问题,提出一种基于改进算术优化算法(improved arithmetic optimization algorithm,IAOA)优化支持向量机(support vector machine,SVM)的变压器故障识别方法。该方法通过Piecewise... 详细信息

针对电力变压器故障类型只有小样本数据难以准确识别的问题,提出一种基于改进算术优化算法(improved arithmetic optimization algorithm,IAOA)优化支持向量机(support vector machine,SVM)的变压器故障识别方法。该方法通过Piecewise混沌映射对算术优化算法进行改进,可以避免算法陷入局部最优解,利用IAOA对SVM参数进行优化,解决了SVM参数选择困难的问题,进而构造IAOA-SVM分类器对变压器故障进行识别。仿真结果表明,相比较于SVM和AOA-SVM分类器,IAOA-SVM分类器的识别性能最优,对5种、7种变压器故障类型的识别准确率分别为94.32%、99.26%,验证了所提方法的准确性。

关键词：电力变压器故障识别和分类 Piecewise混沌映射算术优化算法支持向量机

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

用于Li-CO电池的阴极催化剂：发展及挑战

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储能科学与技术 2024年

作者：王雨锟李雪莲雷普英齐凯高丽丽王转培杨晓伟太原理工大学环境科学与工程学院山西省重点实验室大气复合污染识别与控制山西中科华能科技有限公司河南大学能源科学与技术学院上海交通大学化学化工学院

在能源危机与温室效应日益加剧的形势下，Li-CO2电池作为一种兼具高效储能与CO2气体利用的新型器件，具有重大的研究意义。鉴于电池涉及多相反应，电子传递与物质转移主要发生于阴极，因此，Li-CO2电池阴极催化剂的设计与制备显得尤为... 详细信息

在能源危机与温室效应日益加剧的形势下，Li-CO2电池作为一种兼具高效储能与CO2气体利用的新型器件，具有重大的研究意义。鉴于电池涉及多相反应，电子传递与物质转移主要发生于阴极，因此，Li-CO2电池阴极催化剂的设计与制备显得尤为重要。本文探讨了Li-CO2电池作为新型储能器件的优势，基于Li-CO2电池充放电反应机理的发展历程，深入探讨了目前其面临的关键挑战，如充放电电位差较大，容量衰减快和循环稳定性差等问题，将解决方案聚焦于阴极催化剂的研发，提出高效催化剂应该满足的核心条件。总结了近年来碳基非金属，贵金属和过渡金属等传统催化剂在Li-CO2电池领域的应用情况，并深入分析了各类催化剂的优势与不足；本文重点介绍了新兴的单原子催化剂与氧化还原介质研究进展，通过结构表征和理论计算证明其在Li-CO2电池领域展现出卓越的催化性能；本文深入剖析了Li-CO2电池进一步发展所面临的关键问题与严峻挑战，并对单原子催化剂未来的研究方向进行了展望，旨在为推动Li-CO2电池技术的不断进步提供有益的参考与借鉴。

关键词： Li-CO 电池反应机理正极单原子催化剂

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弗氏盐法废水除氯产物资源化及二次利用进展

过程工程学报 2024年第2期24卷 151-161页

作者：顾云储鹏葛冬冬黄寿强蒋敏吕红映张文欣吕杨杨吕扬张雅珩江苏理工学院资源与环境工程学院江苏常州213001 江苏昌吉利新能源科技有限公司江苏无锡214253 山东国舜建设集团有限公司山东济南250014

废水中高浓度氯离子不仅会腐蚀工业设备,还易污染水环境。目前,已报道了一系列去除废水中氯离子的技术,如膜分离或浓缩、蒸发结晶、化学沉淀、吸附、离子交换、电解、氧化和溶剂萃取等。化学沉淀法在设备投资和可操作性等方面具有较大... 详细信息

废水中高浓度氯离子不仅会腐蚀工业设备,还易污染水环境。目前,已报道了一系列去除废水中氯离子的技术,如膜分离或浓缩、蒸发结晶、化学沉淀、吸附、离子交换、电解、氧化和溶剂萃取等。化学沉淀法在设备投资和可操作性等方面具有较大的优势,其中,相对于基于银、铜或铋等除氯方法,弗氏盐沉淀除氯法因所用原料来源广、价格低而得到广泛研究。但弗氏盐沉淀除氯后会产生大量的化学污泥,这些污泥主要含有弗雷德盐(3CaO·Al_(2)O_(3)·CaCl_(2)·10H_(2)O)、加藤石[Ca_(3)Al_(2)(OH)_(12)]和氢氧化钙等,成分复杂,循环再生难。为使弗氏盐沉淀除氯法能够推广应用,对其除氯产物,特别是其中的弗雷德盐进行资源化再利用至关重要。本工作在介绍弗雷德盐成分结构特性的基础上,通过比较弗雷德盐不同制备方法,突出弗氏盐沉淀法(如超高石灰铝法和钙铝石法)既能去除氯离子又能得到弗雷德盐的优势。根据弗雷德盐含铝和钙成分和层状双金属氢氧化物结构特性,可进行有效的资源化利用,包括去除各类重金属阳离子(如Cu^(2+),Cd^(2+),Co^(2+),Zn^(2+),Pb^(2+))和含氧阴离子[如Sb(OH)_(6)^(-),AsO_(4)^(3-),SeO_(4)^(2-),CrO_(4)^(2-)],并制备聚合氯化铝混凝剂、作为污泥脱水调理剂等,这些用途都具有广阔的应用前景,为弗氏盐沉淀除氯法的进一步发展提供借鉴和探索方向。

关键词：含氯废水弗氏盐沉淀法化学污泥弗雷德盐资源化再利用

煅烧温度对环保型莫来石多孔陶瓷结构和性能的影响

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材料研究与应用 2024年第3期18卷 495-501页

作者：伍芷菁花开慧钟雅丽陈晓冰高品海郑愚东莞理工学院生态环境与建筑工程学院广东东莞523808 广东省城市生命线工程智慧防灾与应急技术重点实验室广东东莞523808

莫来石多孔陶瓷因其高强度和耐腐蚀等性能得到广泛地应用。然而,由于合成莫来石的原料高岭土的不可再生性及持续上涨的价格,寻找廉价易得的替代原料对于合成莫来石多孔陶瓷迫在眉睫。建筑废弃物的成分与高岭土相似,可作为高岭土的可行... 详细信息

莫来石多孔陶瓷因其高强度和耐腐蚀等性能得到广泛地应用。然而,由于合成莫来石的原料高岭土的不可再生性及持续上涨的价格,寻找廉价易得的替代原料对于合成莫来石多孔陶瓷迫在眉睫。建筑废弃物的成分与高岭土相似,可作为高岭土的可行替代品之一。以建筑废弃物和Al_(2)O_(3)为主要原料,AlF_(3)为晶须催化剂,B_(2)O_(3)为烧结助剂,成功制备了环保型莫来石多孔陶瓷。通过阿基米德排水法、XRD和SEM等表征手段,深入探究了多孔陶瓷的晶相、微观形貌和物理化学特性。同时,研究了煅烧温度对莫来石多孔陶瓷结构和性能的影响规律及作用机制。结果表明,适当提升煅烧温度有助于莫来石晶须的生成,但过高的温度会导致晶须粗化和晶粒增大。当煅烧温度为1200℃时,莫来石晶须的生长形貌最佳,晶须直径约为0.05—0.1μm、长度为0.5—1μm、长径比在15—20之间。随着煅烧温度增加,莫来石多孔陶瓷的开口孔隙率不断降低,抗折强度不断增强。当煅烧温度为1200℃时,样品的开口孔隙率达到(61.78±0.72)%,抗折强度达到(3.74±0.46)MPa。因此,以建筑废弃物为主要原料可成功制备具有高气孔率的莫来石多孔陶瓷。本研究为建筑废弃物合成莫来石多孔陶瓷提供了可靠的理论支持,对降低生产成本及推动建筑废弃物资源化再利用等有重要理论价值和实际意义。

关键词：多孔陶瓷建筑废弃物莫来石晶须原位合成煅烧温度资源化利用形成机制微观结构

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MoC/MWCNT催化剂的制备及其电催化氧化甲醇的性能研究

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煤炭学报 2024年

作者：毛磊鑫傅林刘雷高志华黄伟左志军太原理工大学化学工程与技术学院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

随着经济的快速发展，化石燃料需求量的逐年增加以及环保问题的日益突出，能源问题显然已成为焦点问题。急需加快能源结构转型、提高能源利用率以及开发绿色新能源技术。同时国家也对新能源表现出极高的关注度，大力支持发展新能源产业... 详细信息

随着经济的快速发展，化石燃料需求量的逐年增加以及环保问题的日益突出，能源问题显然已成为焦点问题。急需加快能源结构转型、提高能源利用率以及开发绿色新能源技术。同时国家也对新能源表现出极高的关注度，大力支持发展新能源产业。直接甲醇燃料电池是一种新型的能量转换装置，可以直接把化学能转化为电能，因其不受卡诺循环限制、能量密度高，清洁环保等优点引起研究者的广泛关注。直接甲醇燃料电池的阳极催化剂是其最关键的组成部分，其催化性能的优劣直接影响电池的性能。目前的商业催化剂主要为贵金属，昂贵的价格、复杂的制备过程以及易受中间体毒化等问题严重制约其商业化。Mo的碳化物由于其独特的d带电子结构，表现出与贵金属类似的催化活性。分别将MoO2、MoO3和Mo2C负载于多壁碳纳米管时，Mo2C负载于多壁碳纳米管的催化剂甲醇电氧化活性最高。为探究载体表面活性位点对甲醇电催化氧化的影响，以不同质量比的钼酸铵和多壁碳纳米管为前驱体，制备了具有一维纳米结构的Mo2C/MWCNT催化剂，并评价其电催化氧化甲醇性能。利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜等测试手段对催化剂形貌及结构进行分析。结果显示，0.7 V(vs. Hg/HgO)电压时，前驱体钼酸铵和MWCNT的质量比为1:1时(Mo2C/MWCNT-1)催化剂的甲醇电催化氧化性能最佳，其电流密度为185 mA·cm-2，且10 h后仍保留了初始催化活性的76.19%。此时Mo2C均匀分散在多壁碳纳米管管壁，粒径约3～12 nm。另外，较小的电荷转移电阻有利于甲醇电催化氧化性能的提高。

关键词： Mo C 多壁碳纳米管甲醇氧化反应直接甲醇燃料电池电化学

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垂直环管内旋流换热与流动的数值模拟研究

热能动力工程 2023年第4期38卷 95-101页

作者：伍思敏冯家杰陈泽彬陈佰满东莞理工学院化学工程与能源技术学院广东东莞523808

基于垂直环管内旋流对流动边界层的扰动机理,采用数值模拟的方法研究了叶片角度、雷诺数以及进口水温对管内换热以及流动特性的影响,揭示了重力对环管内旋流流动的内在影响机制。结果表明:与水平环管相比,垂直环管的综合换热性能变化平... 详细信息

基于垂直环管内旋流对流动边界层的扰动机理,采用数值模拟的方法研究了叶片角度、雷诺数以及进口水温对管内换热以及流动特性的影响,揭示了重力对环管内旋流流动的内在影响机制。结果表明:与水平环管相比,垂直环管的综合换热性能变化平缓,主要受到重力对压降的影响;与雷诺数相比,叶片角度对流场以及温度场的影响最显著;在雷诺数小于15 000,叶片角度为30°时管内的换热性能最佳。

关键词：垂直环管轴向叶片对流换热综合换热性能数值模拟