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特征参数对微混喷嘴内燃料与空气混合均匀性影响

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洁净煤技术 2024年第2期30卷 265-272页

作者：陈炫任王辉王超张旭陈冬唐嘉诚哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

由于微混喷嘴尺寸小、数量多且无旋流的结构特点,微混燃烧室结构可能形成新的设计准则。为探究微混喷嘴的混合特性优化方法,提取微混喷嘴内雷诺数、相对预混长度、射流动量比等特征参数,通过大涡模拟模型研究其对混合均匀性的影响规律... 详细信息

由于微混喷嘴尺寸小、数量多且无旋流的结构特点,微混燃烧室结构可能形成新的设计准则。为探究微混喷嘴的混合特性优化方法,提取微混喷嘴内雷诺数、相对预混长度、射流动量比等特征参数,通过大涡模拟模型研究其对混合均匀性的影响规律。结果表明:微混喷嘴内预混距离增加,燃料与空气的掺混空间扩大,混合特性明显提升;在较大的射流动量比下,燃料与空气掺混更加剧烈,混合质量上升;燃料入口流速对于喷嘴混合性能的影响并不明显;雷诺数大于1×10^(5)时,喷嘴内流动达到第二自模化区,混合均匀度不再随雷诺数的变化而改变。通过特征参数对喷嘴的混合均匀度进行拟合,所得公式可在当量比为0.5~1.0、雷诺数大于1×10^(5)及入口空气温度为18~818℃时对混合均匀度进行准确预测。该公式可对微混喷嘴的混合特性进行初步计算,并为其结构设计提供参考经验。

关键词：微混燃烧技术燃气轮机混合均匀性含氢合成气

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煤焦油衍生模板碳孔隙重整及高体积电容性能

洁净煤技术 2024年第2期30卷 186-196页

作者：吴东阳孙飞范为王坤芳张博然赵广播哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

各类储能器件中,超级电容器因其功率密度高、充放电速度超快、循环寿命长等优点,是电化学储能技术的重要发展方向。其中,多孔碳电极是超级电容的核心材料。然而,传统多孔碳电极材料重点关注高孔隙率和高比面积的实现,从而导致疏松的碳... 详细信息

各类储能器件中,超级电容器因其功率密度高、充放电速度超快、循环寿命长等优点,是电化学储能技术的重要发展方向。其中,多孔碳电极是超级电容的核心材料。然而,传统多孔碳电极材料重点关注高孔隙率和高比面积的实现,从而导致疏松的碳骨架结构,使材料密度降低,进一步限制了超级电容器的体积性能。因此,具有合理孔隙结构和致密骨架的碳电极材料是提升双电层电容器体积性能的关键。以低成本煤焦油为碳源,对基于相转变过程制备的不同模板材料进行包覆后碳化,获得具有致密多孔结构的碳纳米片PCS。该材料中优化的分级孔结构降低了多余的中/大孔占比,使其具有高堆积密度(0.64 g/cm^(3)),可同时实现优异的质量和体积比电容性能。在水系双电层电容器中,制备的PCS电极在低质量负载2 mg/cm^(2)时可以获得277 F/cm^(3)的高体积比电容;在高质量负载8 mg/cm^(2)时,体积比电容仍保持244 F/cm^(3),且最大体积能量密度和功率密度分别为8.46 Wh/L和10.9 kW/L。此外,双电层对称电容器也表现出优异的循环稳定性(超过4万次循环),证明了PCS在双电层电容器高密度储能方面的应用潜力。

关键词：煤焦油模板孔结构重整体积能量密度超级电容器

考虑地震事件内空间相关性的区域概率地震危险性分析

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工程力学 2024年第S01期41卷 117-128页

作者：丁佳伟吕大刚曹正罡哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

一次地震事件不同地点的地震动强度参数与结构响应参数之间是空间相关的,相关的地震效应将导致地震损失急剧集中与积累,从而造成灾难性事件,但是现有的区域尺度地震风险评估并没有考虑地震动的空间相关性。该文采用地统计学方法表征地... 详细信息

一次地震事件不同地点的地震动强度参数与结构响应参数之间是空间相关的,相关的地震效应将导致地震损失急剧集中与积累,从而造成灾难性事件,但是现有的区域尺度地震风险评估并没有考虑地震动的空间相关性。该文采用地统计学方法表征地震事件内地震动强度参数的空间相关性,提出了理论半变异函数的几何稳健估计方法,并采用加权最小二乘法实现对短距离空间相关性的准确高效评估。以新潟越冲地震为例,基于指数半变异函数模型,采用加权最小二乘法对几何稳健估计半变异函数值进行拟合,得到了PGA、PGV和0 s~10 s谱加速度的空间相关性函数,提出了变程b值的预测模型,结果表明:相比于短周期谱加速度,长周期谱加速度的空间相关性衰减速率更小,且在T=0.45 s处存在拐点。将所开发的空间相关性模型应用于区域概率地震危险性分析,采用Monte Carlo方法实现了空间相关随机场的区域地震动强度参数的模拟,改进了传统区域地震危险性分析的方法,发现绝大多数情况下考虑空间相关性的年超越概率大于未考虑空间相关性的年超越概率,表明考虑空间相关性对于建筑群落及基础设施风险评估、韧性城市建设等具有重要的指导意义。

关键词：事件内残差空间相关性几何稳健估计加权最小二乘法半变异函数区域危险性分析

腐蚀损伤Q690E钢板单调拉伸性能与滞回性能研究

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建筑结构学报 2024年第4期45卷 177-188页

作者：贾晨邵永松郭兰慧哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

为了研究腐蚀损伤对国产Q690E高强钢板单调拉伸性能和滞回性能的影响,通过人工加速盐雾腐蚀试验得到腐蚀损伤试件,并对不同腐蚀损伤程度的试件进行了单调拉伸试验和单轴循环加载试验。基于单调拉伸试验结果,得到名义屈服强度、名义抗拉... 详细信息

为了研究腐蚀损伤对国产Q690E高强钢板单调拉伸性能和滞回性能的影响,通过人工加速盐雾腐蚀试验得到腐蚀损伤试件,并对不同腐蚀损伤程度的试件进行了单调拉伸试验和单轴循环加载试验。基于单调拉伸试验结果,得到名义屈服强度、名义抗拉强度、屈强比及断后伸长率等基本拉伸性能指标与腐蚀损伤程度之间的回归关系。基于单轴循环试验结果,分析了腐蚀损伤对钢板应力-应变滞回曲线、低周疲劳寿命、循环软化性能以及耗能性能等的影响。结果表明:Q690E钢板的单调拉伸性能指标随腐蚀损伤程度增加而线性降低,在相同腐蚀程度下变形性能退化程度远远高于强度退化程度,高强钢板比低碳钢板对腐蚀损伤更敏感;恒幅循环加载下腐蚀损伤会降低钢板的低周疲劳寿命,造成滞回曲线的退化和捏缩,腐蚀损伤不影响钢板稳定软化阶段的循环软化程度但是影响循环软化速率;增幅循环加载下,随着腐蚀程度增加,钢板承载力不断退化,滞回耗能能力呈先增大后减小的趋势。

关键词：高强钢板腐蚀损伤强度变形性能滞回性能循环软化

MXene负载CoP纳米棒高效电催化分解水制氢

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化工进展 2024年第6期43卷 3232-3239页

作者：万成凤李志达张春月路璐哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055 哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室黑龙江哈尔滨150090

过渡金属磷化物在电催化分解水制氢方面具备巨大的潜力,结合MXene优异的导电性能和过渡金属磷化物高效的催化性能,有望大幅提升电解水效能。本研究通过熔盐刻蚀、水热、原位磷化的方法合成了一种在MXene材料Ti_(2)C上生长的CoP纳米棒(Co... 详细信息

过渡金属磷化物在电催化分解水制氢方面具备巨大的潜力,结合MXene优异的导电性能和过渡金属磷化物高效的催化性能,有望大幅提升电解水效能。本研究通过熔盐刻蚀、水热、原位磷化的方法合成了一种在MXene材料Ti_(2)C上生长的CoP纳米棒(CoP NRs/Ti_(2)C)。在碱性条件下(1mol/L KOH),反应电流密度为10mA/cm2时,CoP NRs/Ti_(2)C催化析氢反应(hydrogen evolution reaction,HER)和析氧反应(oxygen evolution reaction,OER)所需的过电位分别为105mV和320mV,远低于CoP纳米棒(157mV和350mV),且在HER和OER过程中具有更小的Tafel斜率(63.4mV/dec和54.6mV/dec)。在全解水过程中,CoP NRs/Ti_(2)C达到电流密度10mA/cm2时所需的外加电压仅为1.62V。综上,本文提供了一种高性能全解水电催化剂CoP NRs/Ti_(2)C,为促进过渡金属磷化物取代贵金属提供了一种新的策略。

关键词：电化学催化作用制氢催化剂载体磷化钴

基于二阶变增益滑模的感应电机电压模型磁链观测器

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4490-4500,I0027页

作者：王天擎王勃于泳徐殿国哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

针对无速度传感器感应电机驱动系统,基于二阶滑模的电压模型磁链观测器可以有效提升传统开环电压模型观测器的转速估计鲁棒性。然而,现有二阶滑模电压模型观测器仍然存在以下2个问题:1)滑模观测器常数增益与可变稳定性条件间的不匹配问... 详细信息

针对无速度传感器感应电机驱动系统,基于二阶滑模的电压模型磁链观测器可以有效提升传统开环电压模型观测器的转速估计鲁棒性。然而,现有二阶滑模电压模型观测器仍然存在以下2个问题:1)滑模观测器常数增益与可变稳定性条件间的不匹配问题;2)由于存在直流偏置,需要采用非理想积分器来估计转子磁链。针对这2个问题,该文提出相应解决方案:1)改进二阶滑模观测器结构,并根据稳定性条件设计可变增益,以同时实现宽调速范围内的观测器稳定性与抖振抑制;2)根据滑模观测器的输出,设计一种带直流偏置补偿的积分器,以提升磁链估计精确度。最后,在3.7 kW的感应电机实验装置上进行对比实验,证明所提方法有效性。

关键词：感应电机无速度传感器控制电压模型观测器滑模观测器直流偏置补偿

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基于掩码语言模型的中文BERT攻击方法

软件学报 2024年第7期35卷 3392-3409页

作者：张云婷叶麟唐浩林张宏莉李尚哈尔滨工业大学网络空间安全学院黑龙江哈尔滨150001

对抗文本是一种能够使深度学习分类器作出错误判断的恶意样本,敌手通过向原始文本中加入人类难以察觉的微小扰动制作出能欺骗目标模型的对抗文本.研究对抗文本生成方法,能对深度神经网络的鲁棒性进行评价,并助力于模型后续的鲁棒性提升... 详细信息

对抗文本是一种能够使深度学习分类器作出错误判断的恶意样本,敌手通过向原始文本中加入人类难以察觉的微小扰动制作出能欺骗目标模型的对抗文本.研究对抗文本生成方法,能对深度神经网络的鲁棒性进行评价,并助力于模型后续的鲁棒性提升工作.当前针对中文文本设计的对抗文本生成方法中,很少有方法将鲁棒性较强的中文BERT模型作为目标模型进行攻击.面向中文文本分类任务,提出一种针对中文BERT的攻击方法Chinese BERT Tricker.该方法使用一种汉字级词语重要性打分方法——重要汉字定位法;同时基于掩码语言模型设计一种包含两类策略的适用于中文的词语级扰动方法实现对重要词语的替换.实验表明,针对文本分类任务,所提方法在两个真实数据集上均能使中文BERT模型的分类准确率大幅下降至40%以下,且其多种攻击性能明显强于其他基线方法.

关键词：深度神经网络对抗样本文本对抗攻击中文BERT 掩码语言模型

挤出成形3D打印仿生骨植入钛合金支架制备工艺及性能研究

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粉末冶金技术 2024年第4期42卷 367-373页

作者：刘浩石永亮党海青河北工业职业技术大学材料工程系石家庄050091 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150006

采用万能试验机和扫描电子显微镜研究了挤出成形3D打印Ti6Al4V钛合金支架的制备工艺、力学性能及微观结构,介绍了采用聚乙烯醇(PVA)水凝胶制备钛合金支架的方法,研究了浆料PVA含量、脱脂温度和烧结温度对制备工艺的影响规律,分析了钛合... 详细信息

采用万能试验机和扫描电子显微镜研究了挤出成形3D打印Ti6Al4V钛合金支架的制备工艺、力学性能及微观结构,介绍了采用聚乙烯醇(PVA)水凝胶制备钛合金支架的方法,研究了浆料PVA含量、脱脂温度和烧结温度对制备工艺的影响规律,分析了钛合金支架孔隙率与力学性能的关系。结果表明:采用PVA水凝胶制备钛合金支架可以获得分布均匀且高度互联的多孔结构,当浆料PVA质量分数为15%,脱脂温度和烧结温度分别设定为360℃和1300℃时,制备工艺最佳。孔隙率为59.8%的钛合金支架表现出与人体骨骼相匹配的力学性能,可避免应力遮蔽效应。

关键词：挤出成形 3D打印 PVA水凝胶钛合金支架孔隙率力学性能

基于谐振改进型单自由度自抗扰控制器的PMSM转速波动抑制策略

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中国电机工程学报 2024年第15期44卷 6209-6218,I0031页

作者：田明赫王勃于泳徐殿国哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

高性能系统期望电机输出平滑且稳定的转速。然而,永磁同步电机驱动系统的转速环遭受多源扰动影响,导致电机输出转速呈现非周期和周期波动。为了抑制转速环中多源扰动,该文提出一种谐振改进型单自由度自抗扰控制器(active disturbance re... 详细信息

高性能系统期望电机输出平滑且稳定的转速。然而,永磁同步电机驱动系统的转速环遭受多源扰动影响,导致电机输出转速呈现非周期和周期波动。为了抑制转速环中多源扰动,该文提出一种谐振改进型单自由度自抗扰控制器(active disturbance rejection controller,ADRC)。单自由度ADRC保留了传统ADRC对非周期扰动的抑制能力。在此基础上,该文采用准谐振控制器拓展单自由度ADRC观测器在特定频率处的带宽,以进一步提高单自由度ADRC对周期扰动的抑制能力。因此,所提方法可以同时抑制转速的非周期和周期波动进而提高转速的控制性能。此外,该文利用Nyquist稳定判据分析所提方法的稳定性。最后,通过实验验证所提方法的有效性。

关键词：永磁同步电机转速控制单自由度自抗扰控制器多源扰动抑制准谐振控制器

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