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中国研究生 2024年第6期 2-2,1页

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实验室规模熔盐氧化装置处理废混合离子交换树脂的研究

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原子能科学技术 2024年第2期58卷 320-327页

作者：王跃霖薛云郑仰海马福秋张密林颜永得哈尔滨工程大学黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学烟台研究院山东烟台264006

为给熔盐氧化法处理废树脂的工程化应用提供理论指导,本文采用处理能力为1.25 kg/批次的实验室规模处理装置对与核电厂使用的同类型废混合离子交换树脂进行处理。结果表明,该方法处理废树脂的优越性主要体现在对酸性尾气的吸收作用(将N... 详细信息

为给熔盐氧化法处理废树脂的工程化应用提供理论指导,本文采用处理能力为1.25 kg/批次的实验室规模处理装置对与核电厂使用的同类型废混合离子交换树脂进行处理。结果表明,该方法处理废树脂的优越性主要体现在对酸性尾气的吸收作用(将N、S元素以硝酸盐和硫酸盐的形式截留)和对废树脂体积的高效减容。针对核电厂常用的混合离子交换树脂(由强碱性阴离子交换树脂和强酸性阳离子交换树脂组成),熔盐氧化装置处理结果表明,酸性气体产物(NO、NO_(2)、SO_(2)、H_(2)S)在反应开始0.5 h后即能降低至10 mg/m^(3),0.5 h后气体产物主要为CO_(2)。SEM图像表明,树脂结构在熔盐氧化后由完整的球状变为破碎的颗粒,氧化后废盐中仍剩余62.1%的碳酸盐,树脂中的S、N元素在废盐中的截留率分别为22.77%和59.6%。XRD结果表明,碳酸熔盐能吸收SO_(2)并将其转化为硫酸盐。对Li_(2)CO_(3)、Na_(2)CO_(3)、K_(2)CO_(3)在不同温度下与SO_(2)生成硫酸盐的反应吉布斯自由能(ΔG)进行了热力学计算,结果表明在200~800℃范围内3种碳酸盐均能与SO_(2)自发反应,ΔG随着温度的升高而降低,800℃时Li_(2)CO_(3)、Na_(2)CO_(3)、K_(2)CO_(3)的ΔG分别为-2.800、-41.626、-69.590 KJ/mol,K_(2)CO_(3)是SO_(2)主要的吸收剂。经熔盐氧化后,树脂降解率达98.36%,减容比(氧化前树脂体积/氧化后废盐体积)达6.9。以上结果表明,熔盐氧化是一种理想的处理废混合离子交换树脂方法,有较大的工程应用潜力。

关键词：熔盐氧化混合树脂放射性固体废物

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小水深下浮式风机系泊系统配件特性研究

船舶力学 2024年第7期28卷 1051-1062页

作者：郑兴张天胤胡振红马刚哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学烟台研究院山东烟台264006

海上风能资源远超陆地,而我国海域随着离岸距离增加,大陆架水深增加幅度减缓,针对此特点,如何优化设计适应我国海域水深条件的系泊系统是目前发展浮式风机遇到的重大难题之一。本文以5MW-OC4半潜式浮式风机作为研究对象,浮式风机采用悬... 详细信息

海上风能资源远超陆地,而我国海域随着离岸距离增加,大陆架水深增加幅度减缓,针对此特点,如何优化设计适应我国海域水深条件的系泊系统是目前发展浮式风机遇到的重大难题之一。本文以5MW-OC4半潜式浮式风机作为研究对象,浮式风机采用悬链线式系泊方式,使用SESAM软件在渤海某海域40 m水深下对浮式风机进行频域和时域计算。系泊配件在单独和组合使用时分别进行参数敏感性分析,再将浮筒和配重块组合使用对系泊系统进行优化。研究结果表明:浅水条件下,系泊配件组合使用和单独使用时改变相同系泊参数对浮式风机整体响应影响规律相同,但组合使用时改变系泊参数对系泊系统性能优化的效果要更明显,组合使用时更改配重块位置参数时均值的优化差值能达到15.7%,而纵荡、纵摇以及张力响应的优化差值基本都在10%以内,因此选择合理的配件组合方式可以显著改变浮式系统的整体特性并影响系统的安全性和成本。

关键词：浮式风机浅水敏感性分析系泊配件

金属卤化物钙钛矿纳米晶体/聚合物复合材料的研究进展

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材料导报 2024年第15期38卷 254-263页

作者：孙元杰李志刚王艺田波李金凤张楠赵浚峰张建伟李拓赵弘韬黑龙江省原子能研究院哈尔滨150081 哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨150006

金属卤化物钙钛矿纳米晶体因其独特的光电特性,在光伏和光电等领域展现了巨大的应用前景,受到广泛的研究关注。但钙钛矿纳米晶体本身的离子晶体性质使其在水、热等环境下不稳定,从而限制了其实际应用。金属卤化物钙钛矿纳米晶体可以与... 详细信息

金属卤化物钙钛矿纳米晶体因其独特的光电特性,在光伏和光电等领域展现了巨大的应用前景,受到广泛的研究关注。但钙钛矿纳米晶体本身的离子晶体性质使其在水、热等环境下不稳定,从而限制了其实际应用。金属卤化物钙钛矿纳米晶体可以与聚合物结合形成纳米复合材料,具有许多优越的特性。聚合物基体可以赋予复合材料稳定性、可拉伸性和溶液加工性,而纳米晶体可保持其尺寸、形状和组成相关的光电特性。因此,这些纳米复合材料在下一代显示器、照明、传感、生物医学技术和能量转换等领域具有巨大的潜力。本文总结了金属卤化物钙钛矿纳米晶/聚合物纳米复合材料的最新研究进展。首先,讨论了制备金属卤化物钙钛矿纳米晶体/聚合物复合材料的各种合成策略。其次,介绍了金属卤化物钙钛矿纳米晶体/聚合物复合材料在发光二极管、激光和闪烁体等领域的应用。最后,提出了该领域未来的研究方向和挑战。

关键词：金属卤化物钙钛矿纳米晶体聚合物复合材料

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船舶超大空间火灾环境下人员疏散模型

哈尔滨工程大学学报 2024年第1期45卷 53-61页

作者：张海鹏李语松陈淼郭明阳哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学烟台研究院山东烟台264000

针对船舶超大空间火灾对人员疏散能力的影响难以量化问题,本文基于元胞自动机理论,构建了一种行人个体自主分析火灾环境下温度和能见度影响的疏散模型(cellular automata model considering visibility and temperature, CAVT)。CAVT模... 详细信息

针对船舶超大空间火灾对人员疏散能力的影响难以量化问题,本文基于元胞自动机理论,构建了一种行人个体自主分析火灾环境下温度和能见度影响的疏散模型(cellular automata model considering visibility and temperature, CAVT)。CAVT模型采用Sigmoid函数和历史实验数据建立温度、能见度与人员运动能力的映射关系,基于FDS数值模拟结果建立火灾环境场对人员个体运动能力影响的时空耦合关系,使用熵值法计算温度场和能见度场在火灾环境场中的权重。以某客船超大空间为例开展研究分析,结果表明:火灾环境下人员疏散时间受火源功率影响较大,火源位置影响较小,出口宽度大于3 m,不影响疏散效率。与Pathfinder软件相比,CAVT模型可更准确模拟人员因高温和低能见度导致的运动能力的动态下降反馈。

关键词：船舶超大空间火灾 Sigmoid函数人员疏散熵值法元胞自动机能见度

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传递矩阵法在计算输流管路高频振动时的稳定性改进

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振动与冲击 2024年第2期43卷 138-145页

作者：曹银行柳贡民胡志哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学烟台研究生院山东烟台264006

传递矩阵法(transfer matrix method,TMM)是研究结构振动时常用的计算方法,但在计算大跨度输流管路高频横向振动时,TMM存在数值不稳定的现象,制约了其进一步应用。基于无量纲化计算结果得到的子单元划分准则的全局传递矩阵法(global tra... 详细信息

传递矩阵法(transfer matrix method,TMM)是研究结构振动时常用的计算方法,但在计算大跨度输流管路高频横向振动时,TMM存在数值不稳定的现象,制约了其进一步应用。基于无量纲化计算结果得到的子单元划分准则的全局传递矩阵法(global transfer matrix method,GTMM)、混合能传递矩阵法(hybrid energy transfer matrix method,HETMM)和结合变精度算法的传递矩阵法(variable precision algorithm-transfer matrix method,VPA-TMM)等三种方法解决了这一问题。GTMM是最常用的TMM计算稳定性改进方法;HETMM系首次从层状介质中的波传播计算扩展到管路系统的振动分析领域,计算矩阵的维度和形式不随子单元数的变化而变化,计算时间最短;VPA-TMM无需进行子单元划分,可以看作是从根源上解决了TMM的长跨度高频计算失稳问题,但计算时间会大幅度增加。

关键词：传递矩阵法(TMM) 高频计算失稳全局传递矩阵法(GTMM) 混合能传递矩阵法(HETMM) 变精度算法(VPA)

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生物质好氧发酵热生产与回收利用研究进展

农业工程学报 2024年第5期40卷 25-37页

作者：于艳玲曹永娜贺巍周宁邹泽华朱宇航郭超秦江哈尔滨工业大学化工与化学学院哈尔滨150001 哈工大郑州研究院郑州450003 黑龙江省建设投资集团有限公司碳中和研究院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

好氧发酵是目前有机固体废弃物处理的一种有效手段。人们对于好氧发酵的研究主要集中在高效有机肥的获取上,但发酵过程产生的热能不容忽视。发酵热作为一种“零碳”能源,可代替传统化石能源应用于加温供暖、生物干化等领域,助力实现“... 详细信息

好氧发酵是目前有机固体废弃物处理的一种有效手段。人们对于好氧发酵的研究主要集中在高效有机肥的获取上,但发酵过程产生的热能不容忽视。发酵热作为一种“零碳”能源,可代替传统化石能源应用于加温供暖、生物干化等领域,助力实现“碳达峰、碳中和”。为将生物质能高效转化为热能利用,人们对发酵热回收利用进行了研究,但是没有将热生产、热回收和热利用三个阶段进行系统联系,导致热回收工艺效率不高。该文主要阐述了好氧发酵产热原理,并从菌剂、原料理化性质和发酵工艺三个方面对发酵热生产的影响进行了探讨,总结了现有热回收利用系统,最后对生物质好氧发酵热生产与回收利用系统的发展方向进行展望,以期为生物质发酵热能利用提供支持。

关键词：生物质好氧发酵发酵产热能量回收废热利用

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基于宽带声光调制的高保真相位敏感光时域反射计系统

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光学学报 2024年第1期44卷 316-324页

作者：雷艳阳姜桃飞马云宾夏猛汤晓惠隋景林杨芳杜学新董永康哈尔滨工业大学卓越工程师学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学郑州研究院河南郑州450018 国家管网集团科学技术研究院河北廊坊065000 哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

相位敏感光时域反射计(Ф-OTDR)系统通常用于振动监测中,具有响应速度快和检测灵敏度高的优势,但受相干衰落效应的影响,导致振幅较低位置提取的振动信号相位信息失真。为此,本文提出一种基于宽带声光调制的高保真Ф-OTDR传感方案,实现... 详细信息

相位敏感光时域反射计(Ф-OTDR)系统通常用于振动监测中,具有响应速度快和检测灵敏度高的优势,但受相干衰落效应的影响,导致振幅较低位置提取的振动信号相位信息失真。为此,本文提出一种基于宽带声光调制的高保真Ф-OTDR传感方案,实现对振动信号相位信息的高保真提取。该方案具有调制结构简单紧凑、相位延迟控制精确、频率分量灵活可控、不牺牲响应带宽和空间分辨率等优点。在验证实验中,灵活调制脉宽为100 ns,且同时将包含三个非等间距频率的多频探测光脉冲注入2 km的传感光纤,并以幅值评估的方式对多频拍频信号进行复用。结果表明,该方案中相干衰落的概率从17.541%降低到0.045%,并实现了对模拟振动信号相位信息的高保真重构。

关键词：相位敏感光时域反射计相干衰落效应相位信息多频脉冲调制

Mn-Fe-P-Si合金磁热性能的研究进展

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 581-592页

作者：骆琳沈红先张伦勇姜思达孙剑飞哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学空间环境与物质科学研究院黑龙江哈尔滨150001

作为传统蒸气-压缩技术的潜在替代技术,磁制冷技术因高效、环保而备受关注。磁制冷技术基于磁性材料的磁热效应。磁热材料作为磁制冷机的关键组成部分,其性能制约着磁制冷技术的发展。在磁热材料中,Mn-Fe-P-Si合金由于具有大磁热效应、... 详细信息

作为传统蒸气-压缩技术的潜在替代技术,磁制冷技术因高效、环保而备受关注。磁制冷技术基于磁性材料的磁热效应。磁热材料作为磁制冷机的关键组成部分,其性能制约着磁制冷技术的发展。在磁热材料中,Mn-Fe-P-Si合金由于具有大磁热效应、成本低和磁热性能可调控等优势,被认为是极具发展前景的室温磁制冷材料,受到研究者的广泛关注。本文主要综述了近年来国内外关于Mn-Fe-P-Si合金磁热性能及其调控的相关研究进展,为Mn-Fe-P-Si磁制冷材料的进一步研究提供参考。

关键词：磁制冷 Mn-Fe-P-Si 室温磁热效应

基于红外辐射测温法的焊头动态高速真温测量系统研制

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 836-842页

作者：萧鹏台泓冰向茂林王伟宸张帆哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001 中国航天科工集团第四研究院北京100038 中国空空导弹研究院控制所河南洛阳471009

温度是用来表征物体特性的一个重要的基本参数,被广泛应用于金属加工、生产生活、航空航天等各个领域,温度测量的准确与否对每个行业都有着至关重要的影响。随着电子设备的尺寸不断微型化以及各种可穿戴智能设备的普及和发展,小型化成... 详细信息

温度是用来表征物体特性的一个重要的基本参数,被广泛应用于金属加工、生产生活、航空航天等各个领域,温度测量的准确与否对每个行业都有着至关重要的影响。随着电子设备的尺寸不断微型化以及各种可穿戴智能设备的普及和发展,小型化成为了电子元件技术水平的一个重要技术指标,所以电子元器件也一直朝着小尺寸、高集成化方向发展,而其焊接温度的波动引起的产品良品率也在不断降低。因此,如何实现电子元器件焊接过程中焊头温度的实时获取,已成为众多相关企业急需研究的课题。基于晶体管式焊接电源的工作特点,从分析焊头的结构特性入手,利用焊头的红外光谱辐射特性,设计了一种激光瞄准式的光学系统,采用朗伯体法对焊头进行温度测量,从而得到焊头工作时的实时真温。整个温度测量系统由硬件系统部分和软件系统部分构成。其中,硬件系统包括光学系统的设计、 I/V转换及放大电路和上位机的高速数据采集系统。软件系统主要包括上位机系统界面的设计。上位机软件采用LabVIEW进行程序设计,主要包括AD采集卡的配置与驱动、数据滤波、零点测量、温度标定、温度计算、实时温度曲线和数据存储。在系统建立、软件调试完毕后,采用标准空腔黑体炉对测温系统进行了校准。首先,利用整体黑体法对焊头工作时的发射率进行了试验,结果表明,在氧化和非氧化状态下,其发射率与文献数据基本一致。然后利用该发射率值,计算出了焊头上小孔的空腔黑体发射率。最后,利用恒流晶体管式焊接电源进行了系统稳定性和重复性实验。分析该方法的不确定度,得出该方法的总体不确定度在3%以内。通过对测温系统的标定和配置,该系统还可以应用在其他需要高速精确测温的场景。

关键词：焊头温度黑体法测温快速测量红外光谱发射率