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基于混合裁剪失衡数据增强与SwinNet网络的滚动轴承故障诊断

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振动与冲击 2024年第6期43卷 64-74页

作者：火久元李宇峰常琛李超杰许继豪兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070 兰州瑞智元信息技术有限责任公司兰州730070

针对在滚动轴承故障诊断领域中存在的故障样本较少,健康样本丰富所导致的故障类别失衡问题以及环境中存在噪声与人为噪声标签干扰等问题,提出了一种基于混合裁剪失衡数据增强与SwinNet网络相结合的故障诊断模型(fault diagnosis model c... 详细信息

针对在滚动轴承故障诊断领域中存在的故障样本较少,健康样本丰富所导致的故障类别失衡问题以及环境中存在噪声与人为噪声标签干扰等问题,提出了一种基于混合裁剪失衡数据增强与SwinNet网络相结合的故障诊断模型(fault diagnosis model combining mixed-cutout imbalance data augmentation and SwinNet,SwinNet-MCIDA)。首先,借鉴图像分类数据增强方法,利用混合裁剪失衡数据增强算法对失衡类别的数据进行裁剪、混合处理生成新的故障样本来增加样本量,构造出增强数据集,然后对增强数据集进行小波变换转换成时频图像,将所得图像输入到卷积神经网络与Swin Transformer编码器相结合的SwinNet网络模型中,进行特征提取和故障分类,从而实现滚动轴承故障的高效诊断。试验结果表明,该文所提出的SwinNet-MCIDA故障诊断方法不仅可以很好地解决滚动轴承故障诊断领域故障类别失衡问题,而且也可以很好地应对故障数据中存在环境噪声问题与人为噪声标签干扰问题。

关键词：滚动轴承故障诊断数据增强卷积神经网络 Swin Transformer

二氧化碳捕集及封存技术探索研究——以陕煤集团榆林化学公司为例

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 316-323页

作者：肖江宋世杰刘兰兰白治学陕西煤业化工集团榆林化学有限责任公司陕西榆林719000

践行减排降碳措施,落实“双碳”目标是煤化工企业走向高端化、多元化、低碳型发展的重要转型契机。陕煤集团榆林化学有限责任公司谋划400万t/a二氧化碳捕集、运输及封存(CCS)示范项目及开展40万t/a先导试验项目助力国家碳达峰、碳中和... 详细信息

践行减排降碳措施,落实“双碳”目标是煤化工企业走向高端化、多元化、低碳型发展的重要转型契机。陕煤集团榆林化学有限责任公司谋划400万t/a二氧化碳捕集、运输及封存(CCS)示范项目及开展40万t/a先导试验项目助力国家碳达峰、碳中和。在借鉴神华10万t CCS示范项目经验基础上,依据已建180万t/a乙二醇项目中产生的CO_(2),设计了高纯(98.94%)和低纯(77.78%)2种超临界CO_(2)封存流程;结合对鄂尔多斯盆地东部三叠系、二叠系咸水层的认识,找寻了3套物性较好且CO_(2)封存潜力巨大的地质咸水层(刘家沟组、石千峰组、石盒子组);在深入CO_(2)储存层盖层及存储容量评估分析,认为CO_(2)在超过1000 m的咸水层封存环境最佳;通过设计4口注入封存井并结合数值模拟方法对40万t/a CO_(2)的封存运行机制进行研究分析得出理论可行;设计采用PNX测井、井下光纤传感及地表InSAR等监测方法搭建起CO_(2)从井筒到储层再到储层扩散一体化的监测监控管理平台;从CCS当前经济技术成本、产业政策发展以及机遇挑战现状展望出煤化工开展CCS非常具有潜力。

关键词：减碳降碳二氧化碳捕集、运输及封存咸水层 “双碳”目标

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金属橡胶桥梁支座疲劳试验研究

振动与冲击 2024年第6期43卷 273-279页

作者：张恒夏修身乔鑫朱志杰戴胜勇兰州交通大学土木工程学院兰州730070 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

以某公路桥梁为工程背景,设计并制作了两个足尺金属橡胶桥梁支座试件,开展了200万次的竖向疲劳试验,探讨了疲劳前后支座力学性能的变化规律。在疲劳试验过程中每隔20万次进行了一次压缩试验,得到了一组支座竖向压缩滞回曲线。疲劳试验... 详细信息

以某公路桥梁为工程背景,设计并制作了两个足尺金属橡胶桥梁支座试件,开展了200万次的竖向疲劳试验,探讨了疲劳前后支座力学性能的变化规律。在疲劳试验过程中每隔20万次进行了一次压缩试验,得到了一组支座竖向压缩滞回曲线。疲劳试验前后分别进行了支座压剪试验,得到了支座水平剪切滞回曲线。引入疲劳损伤因子对金属橡胶桥梁支座的疲劳损伤进行了定量表征。结果表明:金属橡胶桥梁支座疲劳损伤主要表现为内部金属丝之间的磨损、局部断丝、掉丝。疲劳损伤会显著降低支座一侧的水平承载力、屈服后刚度和等效剪切刚度,且使支座的水平剪切滞回曲线变得明显不对称,但会增大支座的整体耗能能力。支座竖向等效刚度及等效阻尼比随着疲劳加载次数先增大后减小然后再趋于稳定。200万次疲劳循环后的剪切等效刚度、竖向等效刚度及竖向等效阻尼比损伤因子均小于0.3,支座具有良好的疲劳性能。

关键词：桥梁工程金属橡胶支座疲劳试验损伤因子

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中国海水直接制氢商业化前景与展望

精细化工 2024年

作者：杨阳宋兆阳张胜中王红涛梁峰李雷中石化(大连)石油化工研究院有限公司中国石化青岛炼油化工有限责任公司中国石化中原石油化工有限责任公司

海水中含有的杂质离子会对制氢过程产生严重影响，与常规电解水制氢相比，海水直接电解制氢工况会对关键材料和关键设备提出更高的要求。目前，海水直接电解制氢不仅存在较多的技术壁垒，而且在工程化或大型化方面也面临较多问题与挑战... 详细信息

海水中含有的杂质离子会对制氢过程产生严重影响，与常规电解水制氢相比，海水直接电解制氢工况会对关键材料和关键设备提出更高的要求。目前，海水直接电解制氢不仅存在较多的技术壁垒，而且在工程化或大型化方面也面临较多问题与挑战，整体制氢成本也很难占据优势，以上问题均在一定程度上限制了其商业化发展。首先，概述了海水直接电解制氢技术的主要反应机理及技术难点；接着，介绍了海水直接电解制氢的研究进展，重点综述了针对阴离子腐蚀、阳离子沉积、杂质离子副反应的解决措施与技术突破，主要包括阴阳极电极材料开发、电解液调控、反应替代与系统集成优化；最后，对中国海水直接电解制氢商业化存在的问题进行了深入剖析，并对其商业化前景以及拓展方向进行了展望。

关键词：海水直接电解制氢商业化杂质离子腐蚀沉积电极材料电解液系统集成

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镧负载方式对Y分子筛抗钒性能的影响

石油炼制与化工 2024年第6期55卷 61-65页

作者：吕鹏刚赵鸣芝刘涛段宏昌王漫云曹庚振赵连鸿王为民周明慧中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心兰州730060 中国石油四川石化有限责任公司

分别采用不同方式在Y分子筛上负载相同量的稀土元素镧(La),制备得到了Y2、Y3、Y4分子筛样品,系统考察了La引入方式对Y分子筛理化性质和微反活性的影响。结果表明:在采用浸渍法负载La得到的Y2分子筛中,La以离子态存在,且在焙烧过程中La... 详细信息

分别采用不同方式在Y分子筛上负载相同量的稀土元素镧(La),制备得到了Y2、Y3、Y4分子筛样品,系统考察了La引入方式对Y分子筛理化性质和微反活性的影响。结果表明:在采用浸渍法负载La得到的Y2分子筛中,La以离子态存在,且在焙烧过程中La离子更易于迁移到分子筛内部结构中,并更多进入分子筛的α笼;在采用沉淀法负载La得到的Y3和Y4分子筛中,La以非离子态存在,且在焙烧过程中La物种较少向分子筛内部迁移,更多存在于分子筛表面上;与Y2分子筛相比,采用La与草酸先沉淀后负载到分子筛上的方式制备的Y3分子筛具有更好的水热稳定性和微反活性,说明赋存在分子筛表面上的La可以更好地改善分子筛的抗钒性能。

关键词： Y分子筛钒污染 La 沉淀法

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含氧官能团对煤表面电位的影响机理研究

煤炭工程 2024年第9期56卷 194-201页

作者：祖伟李文渊李智宜章弘源化工有限责任公司湖南郴州423000

为了研究含氧官能团对煤表面电位的影响机理,测定了含氧官能团不同的三种变质程度脱灰煤表面的Zeta电位,结合分子动力学模拟与密度泛函理论计算,揭示了煤表面的带电机理。结果表明,煤的表面电位与其表面含氧官能团数目相关,煤表面含氧... 详细信息

为了研究含氧官能团对煤表面电位的影响机理,测定了含氧官能团不同的三种变质程度脱灰煤表面的Zeta电位,结合分子动力学模拟与密度泛函理论计算,揭示了煤表面的带电机理。结果表明,煤的表面电位与其表面含氧官能团数目相关,煤表面含氧官能团越丰富,其表面电位负值的绝对值越大;OH-在煤颗粒表面的优先吸附促进了含氧官能团中羧基、羟基基团中O—H结构的解离,从而使得煤表面带负电,随着煤变质程度的提高,煤中—COOH基团、—OH基团含量呈下降趋势,因此长焰煤、焦煤和无烟煤的负电位绝对值依次下降,最终引起颗粒与气泡间静电力的差异性。

关键词：低阶煤含氧官能团表面电位分子模拟浮选

液冷锂电池热管理系统性能与电池热物性特征耦合分析

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电源技术 2024年第5期48卷 888-894页

作者：马力群张涛王森王保卫兰州兰石换热设备有限责任公司甘肃兰州730314

温度是影响锂离子电池安全性及电化学性能的重要因素。设计高效的电池热管理系统对锂离子电池进行温度控制,是确保电池安全性、提升电化学性能的关键。构建了基于液冷的圆柱形锂离子电池组热管理模型,采用数值模拟的方法分析了冷却工质... 详细信息

温度是影响锂离子电池安全性及电化学性能的重要因素。设计高效的电池热管理系统对锂离子电池进行温度控制,是确保电池安全性、提升电化学性能的关键。构建了基于液冷的圆柱形锂离子电池组热管理模型,采用数值模拟的方法分析了冷却工质入口流速、电池冷却面积等系统参数以及电池径向热阻等电池自身参数对系统冷却性能的影响。结果表明:冷却工质流速增大,在提高电池冷却性能的同时也会导致系统压降大幅提高而降低系统经济性;通过增加冷却块数目或者冷却块高度的方式均可以提高电池冷却面积,前者效果更优;在相同冷却面积下,采用高度较小而数量较多的冷却块,能够实现多点冷却,从而提高电池模组温度均匀性;锂离子电池散热性能由电池内部导热热阻主导,提高电池径向热导率能够显著降低电池最高温度并提高其温度均匀性。因此,电池热管理系统的设计,必须综合考虑冷却系统参数、电池热物性参数以及电池运行情况,以确保电池组及热管理系统安全、高效、稳定运行。

关键词：锂离子电池液冷系统热导率各向异性流速冷却面积

基于ASPEN软件的戊烷发泡剂生产实践及增产措施

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石油炼制与化工 2024年第3期55卷 61-66页

作者：穆海涛刘春柳中国石化青岛炼油化工有限责任公司山东青岛266071

炼化企业中,戊烷发泡剂可以利用预加氢装置拔出的轻石脑油组分进行生产,而国家标准GB T 22053—2020对发泡剂质量要求更加严格。通过构建预加氢装置汽提塔、分馏塔及脱戊烷塔的ASPEN PLUS模型,对戊烷发泡剂生产流程的控制参数进行分析测... 详细信息

炼化企业中,戊烷发泡剂可以利用预加氢装置拔出的轻石脑油组分进行生产,而国家标准GB T 22053—2020对发泡剂质量要求更加严格。通过构建预加氢装置汽提塔、分馏塔及脱戊烷塔的ASPEN PLUS模型,对戊烷发泡剂生产流程的控制参数进行分析测算,制定了生产调整方案。工业试验结果表明:戊烷发泡剂组成与脱戊烷塔塔顶灵敏板温度密切相关,保证塔顶发泡剂组分质量分数差值范围为±2%,其塔顶温度变化需控制±0.3℃。同时,从汽提塔操作、产品牌号、加工原油种类等方面入手,对戊烷发泡剂增产效果进行分析,提高企业的经济效益。

关键词：预加氢装置汽提塔戊烷发泡剂灵敏板温度

碳离子束FLASH照射实验束流配送方式的研究

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中华放射肿瘤学杂志 2024年第6期33卷 548-553页

作者：刘志强周利荣张秋宁石健王小虎兰州科近泰基新技术有限责任公司兰州730000 中国科学院近代物理研究所兰州730000

目的:改进一套临床碳离子治疗系统的束流配送方式,并测试其性能,以满足使用碳离子束进行FLASH细胞及动物实验的条件。方法:使用碳离子治疗系统的垂直束,通过缩短同步加速器束流引出时间提高流强的方法,来获取超高剂量率。将高流强的束... 详细信息

目的:改进一套临床碳离子治疗系统的束流配送方式,并测试其性能,以满足使用碳离子束进行FLASH细胞及动物实验的条件。方法:使用碳离子治疗系统的垂直束,通过缩短同步加速器束流引出时间提高流强的方法,来获取超高剂量率。将高流强的束流在深度方向采用脊形过滤器展宽,横向使用点扫描技术扩展,可形成细胞学实验和动物实验所需的射野。测量射野平坦度、半影、吸收剂量、平均剂量率等,以验证束流性能是否满足要求。结果:深度方向展宽的Bragg峰和设计一致,横向剂量曲线测量得到的射野平坦度和半影等参数满足实验要求。扩展后在20 mm×20 mm×10 mm的靶体积内,射野吸收剂量达到8 Gy,射野平均剂量率>60 Gy/s,最大可以达到100 Gy/s;30 mm×30 mm×10 mm靶体积内,射野吸收剂量为4 Gy,部分能量的射野平均剂量率>40 Gy/s,实验中可选择剂量率适合的能量进行照射。结论:经过对束流配送方法的改进,已经能够在同步加速器上实现碳离子FLASH细胞学实验的条件,通过对加速器的改进实现加速粒子数倍增后,剂量率和剂量都可以达到目前文献报道的FLASH动物实验条件。

关键词：碳离子束 FLASH治疗同步加速器束流性能