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管线钢储气过程热力变化及其对压缩空气储能特性的影响

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动力工程学报 2024年第3期44卷 348-354页

作者：吕修业蒋俊郝宁刘传亮中电投新疆能源化工集团陇西新能源有限责任公司甘肃定西743000 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240

由于压缩空气储能系统在储气过程中,储气库中压缩空气的压力和温度不断发生变化,会直接影响压缩机的输出功率和实际储气量,以管线钢作为储气库的形式为例,采用数值求解微分方程的方法首先分析了15 m管线钢在绝热工况下压缩空气的温升效... 详细信息

由于压缩空气储能系统在储气过程中,储气库中压缩空气的压力和温度不断发生变化,会直接影响压缩机的输出功率和实际储气量,以管线钢作为储气库的形式为例,采用数值求解微分方程的方法首先分析了15 m管线钢在绝热工况下压缩空气的温升效应,并采用Fluent进行仿真验证。在考虑管线钢温升以及不同传热工况下,对3 024 m的长距离管线钢进行了储气过程的热力计算,并将储气过程与压缩机做功过程进行耦合计算,获得储气过程中压缩空气的压力和温度,压缩机的输出功率、储气库实际储气量等参数的变化规律。结果表明:当综合传热系数为0 W/(m^(2)·K)、1 W/(m^(2)·K)、5 W/(m^(2)·K)和25 W/(m^(2)·K)时,充气结束时的压缩空气质量平均温度分别为315.39 K、311.65 K、301.52 K和291.35 K,储气量分别为244.64 t、252.60 t、275.77 t和301.35 t。

关键词：储气储能管线钢热力变化压缩空气

新疆高碱高氯煤燃烧条件下细颗粒物生成特性研究

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热力发电 2024年第1期53卷 46-52页

作者：许猛马金荣王建江魏博陈丽娟安田田新疆大学化工学院新疆煤炭清洁转化与化工过程重点实验室新疆乌鲁木齐830017 新疆新业能源化工有限责任公司新疆五家渠831300

为比较新疆地区典型高碱煤和高氯煤在燃烧条件下颗粒物生成特性,采用三段式高温沉降炉系统开展在空气气氛下燃烧准东煤和沙尔湖煤的实验,分析燃烧后颗粒物特征。采用Dekati低压撞击器(Dekati low pressure impactor+,DLPI+)进行了颗粒... 详细信息

为比较新疆地区典型高碱煤和高氯煤在燃烧条件下颗粒物生成特性,采用三段式高温沉降炉系统开展在空气气氛下燃烧准东煤和沙尔湖煤的实验,分析燃烧后颗粒物特征。采用Dekati低压撞击器(Dekati low pressure impactor+,DLPI+)进行了颗粒物的分级收集,对其质量粒径分布、元素分布特性以及颗粒物微观形貌进行了讨论分析。结果表明:2种煤样燃烧生成的颗粒物均呈现双模态分布,沙尔湖煤的细颗粒物产率明显高于准东煤;细模态颗粒物的主要成分是Na和Cl,准东煤与沙尔湖煤产生的PM_(10)中的Cl占原煤中Cl质量的11.8%和28.9%,Na占煤灰中Na质量的2.66%和7.53%;高含量的碱金属和Cl会促进细颗粒物生成,沙尔湖原煤中的Cl大量迁徙进入颗粒物中,对细模态颗粒的生成贡献较大。

关键词：高氯煤高碱煤颗粒物碱金属煤燃烧

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近直立特厚煤层应力调控防冲方法及机制

中国矿业大学学报 2024年第2期53卷 291-306页

作者：钟涛平李振雷陈建强宋大钊何学秋刘旭东周超冯攀飞北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830027

近直立特厚煤层的地质与开采条件与一般煤层差异较大,冲击地压防治形势严峻.本文综合采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,研究了近直立特厚煤层动静载力源分布特征,提出了应力调控防冲方法,揭示了其防冲机制,并进行了工程应用.结... 详细信息

近直立特厚煤层的地质与开采条件与一般煤层差异较大,冲击地压防治形势严峻.本文综合采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,研究了近直立特厚煤层动静载力源分布特征,提出了应力调控防冲方法,揭示了其防冲机制,并进行了工程应用.结果表明:近直立特厚煤层主要受水平构造应力作用,水平应力通过工作面两侧的顶底板岩层传递至煤层中,并在巷道上下方形成静载集中区;近直立特厚煤层顶底板岩层难以发生破断,然而顶底板岩层破裂释放能量可形成强动载扰动;动载扰动作用于巷道上下方静载集中区并与集中静载叠加可诱发冲击地压.据此,提出了弱化工作面两侧顶底板岩层和下方煤体的应力调控防冲方法,其防冲机制为:弱化顶底板一方面可弱化岩体传递水平应力的能力进而降低巷道上下方的静载集中,另一方面可降低岩体静载集中进而减弱岩体破裂导致的动载强度;弱化煤体可进一步降低巷道下方静载集中并将静载集中区向深部转移.对近直立特厚煤层现场实施的防冲措施进行了优化设计并确定了关键参数,应用表明,工作面高能级微震事件减少了143~178起、微震事件总能量降幅达90%,未发生冲击显现,工作面冲击危险性显著降低,证实了方法的有效性.研究成果可为近直立特厚煤层冲击地压防治提供支撑.

关键词：近直立特厚煤层冲击地压应力调控应力传递应力集中防冲方法及机制

基于GCMC的ZIF-8(Zn)对二氧化碳的吸附过程研究

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工程热物理学报 2024年第6期45卷 1690-1695页

作者：张舵咏苏亭宇张宸张鑫琦田永强吴承刚蔡传琦朱金庆王丽伟上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学中英低碳学院上海201306 上海交通大学国家电投智慧能源创新学院上海200240 国家电投集团新疆能源化工有限责任公司乌鲁木齐830000 中电投新疆能源化工集团五彩湾发电有限责任公司昌吉8831100

采用固体吸附材料实现二氧化碳的物理吸附过程,对于二氧化碳捕集与降低能耗–有着十分积极的作用。ZIF-8(Zn)作为一种稳定性强、孔隙率大的金属有机框架材料,有着较好的利用前景。本文基于巨正则蒙特卡洛(GCMC)对ZIF-8(Zn)吸附CO_(2)的... 详细信息

采用固体吸附材料实现二氧化碳的物理吸附过程,对于二氧化碳捕集与降低能耗–有着十分积极的作用。ZIF-8(Zn)作为一种稳定性强、孔隙率大的金属有机框架材料,有着较好的利用前景。本文基于巨正则蒙特卡洛(GCMC)对ZIF-8(Zn)吸附CO_(2)的过程进行模拟,同时通过体积法测得ZIF-8(Zn)的CO_(2)吸附等温线,证明仿真结果相对可靠。在此基础上,计算得到不同温度压力下的吸附量与吸附热,发现温度的增加使得吸附量呈现下降的趋势;同时,吸附量随着压力的增加而增长,增长趋势呈现先快速上升后趋于平缓的趋势。ZIF-8(Zn)与CO_(2)的吸附热相较于CO_(2)之间的吸附热而言较大,CO_(2)分子间吸附热随压力增加或温度的降低而增加。本文为ZIF-8(Zn)吸附二氧化碳过程提供了理论支撑。

关键词：二氧化碳捕集 ZIF-8(Zn) 分子模拟吸附量吸附热

基于颗粒破碎特性的盐岩集料基层级配组成设计研究

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岩土力学 2024年第2期45卷 340-352页

作者：王朝辉问鹏辉宋亮牛亮亮奚鹤长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064 新疆交通规划勘察设计研究院有限公司新疆乌鲁木齐830006 新疆交投建设管理有限责任公司新疆乌鲁木齐830049

为实现内陆干盐湖区盐岩集料基层级配组成的科学设计,以罗布泊盐岩为研究对象,分析了不同粒径及含卤水率条件下单粒组盐岩集料颗粒破碎演化特征,构建了复杂粒组下盐岩集料级配转移模型,提出了盐岩集料基层级配组成设计方法,验证了盐岩... 详细信息

为实现内陆干盐湖区盐岩集料基层级配组成的科学设计,以罗布泊盐岩为研究对象,分析了不同粒径及含卤水率条件下单粒组盐岩集料颗粒破碎演化特征,构建了复杂粒组下盐岩集料级配转移模型,提出了盐岩集料基层级配组成设计方法,验证了盐岩集料基层级配组成设计方法的合理性,并对比了不同级配组成及失水率下盐岩集料的工程性质。结果表明:击实作用下各粒组盐岩集料均发生颗粒破碎,随着击实能量增加,盐岩集料级配趋于稳定,卤水的赋存会降低单粒组盐岩颗粒破碎率。Weibull分布可有效表征盐岩集料破碎颗粒级配分布特征。推荐的盐岩集料基层级配组成设计方法可有效推演盐岩集料基层的级配演化特征并实现考虑卤水影响的级配修正。盐岩集料颗粒间卤水盐分结晶有利于盐岩集料基层强度形成,失水率为75%的盐岩集料无侧限抗压强度可达到4.1 MPa,盐岩集料可用于干盐湖区公路基层填筑工程。

关键词：道路工程盐岩集料级配组成设计基层颗粒破碎罗布泊

基于Critic赋权法的深井矿床卸荷采矿方案优选及应用

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矿业研究与开发 2024年第8期44卷 1-7页

作者：王国强豆龙王玉丁盛佳王亚军龚永超林卫星梁巨理哈斯木·热合曼新疆喀拉通克矿业有限责任公司新疆富蕴县836107 长沙矿山研究院有限责任公司湖南长沙410012 金属矿山安全技术国家重点实验室湖南长沙410012

随着浅地层矿产资源开发逐渐枯竭,深井矿床开采势必成为我国战略资源开发的主要阵地。但深井开采所面临的“三高一扰动”将制约深井矿床开采的安全性,大幅增加了规模化开采的难度,合理采矿方法的选择是解决深井矿床高效安全开采的前提... 详细信息

随着浅地层矿产资源开发逐渐枯竭,深井矿床开采势必成为我国战略资源开发的主要阵地。但深井开采所面临的“三高一扰动”将制约深井矿床开采的安全性,大幅增加了规模化开采的难度,合理采矿方法的选择是解决深井矿床高效安全开采的前提。引入Critic赋权法,构建了深井卸荷采矿方案综合优选评价模型。以国内某深部特大型矿床为工程背景,提出4种卸荷开采方案,并用建立了的Critic客观赋权法综合评价模型进行评价。结果表明,方案四(即盘区分层卸荷大断面进路开采方案)为最优方案。基于优选方案开展了现场工业试验,试验结果显示,推荐的开采方案具有卸荷效率高、生产能力大、贫损指标低等优点,验证了将Critic赋权法引入深井卸荷采矿方案优选的可行性和适用性,为国内矿山提供了一种深井卸荷采矿方案优选思路。

关键词：采矿方案 Critic赋权法深井矿床卸荷开采

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卷辊式耕层残膜回收机设计与试验

农业机械学报 2024年第2期55卷 128-137页

作者：史增录张学军刘小鹏郭磊张朝书刘蕾新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆智能农业装备重点实验室乌鲁木齐830052 阿克苏天地机械制造有限责任公司阿克苏843000

针对耕层残膜老化严重、力学性能差,残膜与土壤混合造成耕层残膜回收拾净率低、含土量高等问题,提出了一种旋耕起抛膜土混合物、弹齿顺向旋转捡膜、逆向旋转卸膜的主动回收方法。设计了卷辊式耕层残膜回收机的整体方案,实现了起膜、卷... 详细信息

针对耕层残膜老化严重、力学性能差,残膜与土壤混合造成耕层残膜回收拾净率低、含土量高等问题,提出了一种旋耕起抛膜土混合物、弹齿顺向旋转捡膜、逆向旋转卸膜的主动回收方法。设计了卷辊式耕层残膜回收机的整体方案,实现了起膜、卷辊正转捡膜、反转卸膜、集膜的功能。对起膜装置、捡膜装置、正反转机构及卸膜装置等关键作业部件进行设计与参数计算,获得在弹齿机械力作用下,将混合物内的残膜有效钩、挑分离出来的临界条件。运用ANSYS和SPH(Smoothed particle hydrodynamics)耦合方法,构建弹齿捡拾残膜过程的数值模拟计算模型,获得捡膜过程中残膜所受的最大应力及变形,分析了弹齿捡拾残膜的有效性。样机验证试验表明,当起膜刀转速为213.75 r/min、捡拾滚筒转速为43.75 r/min、卷辊正转捡膜转速为131.27 r/min、卷辊反转卸膜转速为167.86 r/min、卸膜轮转速为43 r/min时,卷辊式耕层残膜回收机表层拾净率为82.6%,深层拾净率为71.1%,试验结果符合国家与行业标准的要求,能够从膜土混合物中有效回收耕层残膜。

关键词：耕层残膜卷辊式残膜回收机

计及氢气注入与压缩因子的综合能源系统能流计算

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电力系统保护与控制 2024年第2期52卷 118-128页

作者：刘鹏飞武家辉王海云张强可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心新疆乌鲁木齐830017 国网新疆综合能源服务有限责任公司新疆乌鲁木齐830011

为实现“双碳”目标,综合能源系统(integrated energy systems, IES)成为了近几年的重要研究方向之一,然而传统的IES能流计算已经无法精确地反映电制气(power-to-gas, P2G)技术带来的氢气注入天然气网络后的混合燃气的参数变化对IES的... 详细信息

为实现“双碳”目标,综合能源系统(integrated energy systems, IES)成为了近几年的重要研究方向之一,然而传统的IES能流计算已经无法精确地反映电制气(power-to-gas, P2G)技术带来的氢气注入天然气网络后的混合燃气的参数变化对IES的影响。为此,在传统天然气系统稳态分析方法的基础上加入了SRK(Soawk-Redlich-Kwong)气体状态方程,将压缩因子作为状态变量,提出可以反映氢气注入天然气系统,对气体流量和混合燃气热值产生影响的稳态分析方法。以此为基础,提出了计及氢气注入与压缩因子的电-热-气IES能流分解求解计算方法。最后通过算例验证了所提方法可有效反映混合燃气的参数变化对IES的影响。

关键词：综合能源系统能量流计算氢气注入气体状态方程压缩因子

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单双向循环荷载作用下砂砾料动模量和阻尼比试验研究

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振动工程学报 2024年第6期37卷 1055-1063页

作者：何建新王景杨海华刘亮杨志豪新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室新疆乌鲁木齐830052 新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

通过大型振动三轴试验,研究了单双向循环荷载作用下砂砾料动弹性模量和阻尼比的变化规律,分析围压和径向循环动应力对砂砾料动力参数的影响。研究结果表明:在双向振动三轴试验中,砂砾料的轴向动应变受径向动应力的影响较小,动应变主要... 详细信息

通过大型振动三轴试验,研究了单双向循环荷载作用下砂砾料动弹性模量和阻尼比的变化规律,分析围压和径向循环动应力对砂砾料动力参数的影响。研究结果表明:在双向振动三轴试验中,砂砾料的轴向动应变受径向动应力的影响较小,动应变主要与施加的轴向动应力大小有关;单双向振动下砂砾料的动弹性模量均随着动应变的增大而逐渐降低,双向振动时砂砾料动弹性模量随动应变的衰减速率基本不变,在相同动应变下双向振动的动模量均低于单向振动;砂砾料在双向振动时的阻尼比大于单向振动,双向振动时消耗的动应变能更大。通过对两种试验条件下的最大动弹性模量、动模量比进行分析,建立了表述单双向试验条件下最大动弹性模量的换算关系式和双向振动试验中动模量比和动应变的修正模型。

关键词：砂砾料动三轴试验动弹性模量阻尼比双向振动径向动应力