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离轴非稳腔导引光多光束干涉与远场图样研究

中国激光 2024年第6期51卷 67-73页

作者：李卿刘现魁任晓明郭俊杰李洪春刘常春郭建增中国船舶集团有限公司第七一八研究所河北邯郸056027 河北省化学与气体激光重点实验室河北邯郸056027

研究光腔内导引光的往返振荡物理过程与传播特性有助于理解、判断光腔的准直失调状态。离轴非稳腔作为一种兼具高提取效率与高光束质量的混合非稳腔,调腔导引光在离轴非稳腔中的振荡物理过程研究鲜有报道。通过理论计算与实验研究了导... 详细信息

研究光腔内导引光的往返振荡物理过程与传播特性有助于理解、判断光腔的准直失调状态。离轴非稳腔作为一种兼具高提取效率与高光束质量的混合非稳腔,调腔导引光在离轴非稳腔中的振荡物理过程研究鲜有报道。通过理论计算与实验研究了导引光在离轴非稳腔内的多光束干涉过程及其远场传播特征,在实验中搭建了离轴非稳腔(X方向为平凹稳定腔,Y方向为共焦非稳腔)导引光研究装置,通过凹球面镜小孔注入波长为632.8 nm的基模高斯光束,开展了光腔准直与导引光远场图样研究,实验结果与计算结果吻合较好。计算与实验结果表明:离轴非稳腔的干涉图样与传统共焦非稳腔/稳定腔不同,调腔导引光在腔镜小孔注入处出现椭圆“水滴”状干涉图样,该图样亮度较高,可以用于判断光腔的准直状态。输出导引光的远场光斑在Y方向上是不同振荡阶次的亮核光斑,其中高阶次亮核光斑可用于指示红外激光的远场光斑位置。

关键词：激光光学离轴非稳腔多光束干涉调腔方法远场光斑

煤矿矿区普适性拓展型固体改性充填采煤技术与装备

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煤炭学报 2024年第1期49卷 380-399页

作者：刘建功赵家巍刘扬杨军辉史艳楠王毅颖陈锋河北工程大学机械与装备工程学院河北邯郸056038 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院北京100083 国家能源充填采煤技术重点实验室河北邢台054000 冀中能源股份有限公司邢东矿河北邢台054000 河南理工大学物理与电子信息学院河南焦作454003 河北省煤矿生态保护开采产业技术研究院河北邯郸056038 河北省智能工业装备技术重点实验室河北邯郸056038 河北省冀南新区现代装备制造协同创新中心河北邯郸056038

从我国煤炭行业绿色发展趋势和要求出发,分析了煤炭企业对不同充填开采方式选择的考量因素,以及影响充填开采技术推广的制约因素,针对不同矿区地域分布特征和充填需求差异性,划分了煤矿充填开采“保护生态环境优先、保护地面建筑优先、... 详细信息

从我国煤炭行业绿色发展趋势和要求出发,分析了煤炭企业对不同充填开采方式选择的考量因素,以及影响充填开采技术推广的制约因素,针对不同矿区地域分布特征和充填需求差异性,划分了煤矿充填开采“保护生态环境优先、保护地面建筑优先、处理煤矸固废优先、提高经济效益优先”4类优先原则,提出了“以充填开采作为煤矿保护生态环境的调节工具,建设全过程全息立体生态矿山”的生态开采目标。依据充填开采顶板限定变形力学模型,阐述了影响充填开采目标岩层下沉量的构成因素,构建了生态环境保护、地面建筑保护、矸石固废处置3种充填工程模式下的工作面支护强度计算及覆岩变形控制方程。介绍了我国煤矿普适性充填采煤技术发展现状及发展方向,涵盖散状原矸固体充填、类贫混凝改性充填、矸石混凝土充填、薄煤层充填、区域性保护充填、巷道充填、选充留协同等适应各类煤矿需求的充填采煤技术,详细描述了不同充填技术的材料制备、运输、充填工艺特点及适应性充填装备。为实现煤矿充填智能化,建立了全面的数据感知系统,通过空间规划及充填效果判定来实现从单元到整体充填工作面的智能化过程,结合传感器网络和人工智能算法,实时监测和控制煤矿固体充填过程,提高充填质量和充填效率。煤矿充填开采在我国绿色矿山建设的远景规划中将扮演更加重要的角色,加强基于主动充填的煤矿生产全过程生态矿山建设、普适性充填技术工艺体系构建、新型固体充填材料研制、智能化充填开采研发等4个方向的科技攻关,我国煤矿充填开采会有极为广阔的发展前景。

关键词：绿色开采充填开采生态保护智能化充填立体生态矿山

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一种基于CNN与FFT‑ELM的输电线路故障识别与定位方法

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电力科学与技术学报 2024年第1期39卷 164-170页

作者：裴东锋刘勇闫柯柯郭威宋福如田志杰国网河北省电力有限公司邯郸供电分公司河北邯郸056002 河北硅谷研究院河北邯郸057151

及时、准确地检测输电线路故障类型与位置是提高电力系统可靠性最重要的问题之一,为此提出一种基于卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)与基于快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)的极限学习机(extreme learning m... 详细信息

及时、准确地检测输电线路故障类型与位置是提高电力系统可靠性最重要的问题之一,为此提出一种基于卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)与基于快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)的极限学习机(extreme learning machine,ELM)分类模型并行的输电线路故障识别及定位方法。首先,以故障电压时序图作为输入,构建CNN;然后,利用FFT将时域故障电压数据分解,提取各频段的电压峰值与相角作为故障特征样本;接着,以提取的故障特征样本集作为输入,构建ELM网络;最后,通过特征融合层将2个神经网络进行融合,输出故障类型和定位结果。实验结果表明,此方法对输电线路故障识别的准确率为99.95%、故障定位误差在500 m以内、平均误差为263.5 m,可靠性优于其他模型。

关键词：故障识别及定位输电线路并行神经网络卷积神经网络快速傅里叶变换极限学习机

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高航速流动不分离外形带攻角流动特性分析

船舶力学 2024年第4期28卷 541-550页

作者：可伟王哲李晓植高全喜河北汉光重工有限责任公司河北省双介质动力技术重点实验室河北邯郸056017

边界层发生分离的两个必要条件是流体粘性和正压梯度,设计外形使其表面具有尽量大的负压梯度区域,延缓边界层转捩和流动分离,从而达到减阻目的。本文采用基于细长体理论的流动不分离外形设计方法,设计临界速度为100 m/s的航行体外形,运... 详细信息

边界层发生分离的两个必要条件是流体粘性和正压梯度,设计外形使其表面具有尽量大的负压梯度区域,延缓边界层转捩和流动分离,从而达到减阻目的。本文采用基于细长体理论的流动不分离外形设计方法,设计临界速度为100 m/s的航行体外形,运用数值仿真分析其在不同速度和攻角情况下的流动特性。研究发现,0°攻角下仿真得到的压强分布与理论计算结果一致,摩擦阻力与估算结果一致,证明可以通过外形设计使航行体边界层在高雷诺数条件下保持层流流动不分离状态,以达到大幅减阻的目的;小攻角不会破坏航行体表面流体附着状态,但攻角会使流动出现横向漩涡,边界层发生转捩,使阻力明显增加,但减阻效果仍然存在。

关键词：高速航行体流动不分离临界雷诺数层流攻角转捩

侧链型聚(靛红-联苯)阴离子交换膜水电解性能

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工程塑料应用 2024年第5期52卷 43-49页

作者：张安然李黎明马颖肖文涛李非凡张玉广中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司河北邯郸056010

对阴离子交换膜(AEM)进行分子结构设计,制备出满足AEM水电解技术需求的高碱稳定性、高电导率的AEM。通过超强酸催化反应制备出具有高碱稳定性的聚(靛红-联苯)(PBPIN)主链;门秀金反应制备出含有高碱稳定性阳离子(哌啶阳离子)以及烷基间... 详细信息

对阴离子交换膜(AEM)进行分子结构设计,制备出满足AEM水电解技术需求的高碱稳定性、高电导率的AEM。通过超强酸催化反应制备出具有高碱稳定性的聚(靛红-联苯)(PBPIN)主链;门秀金反应制备出含有高碱稳定性阳离子(哌啶阳离子)以及烷基间隔基的侧链(6C-Pip);门秀金反应将6C-Pip侧链接枝到PBPIN中制备出PBPIN-6CPip膜。为了验证PBPIN-6C-Pip膜的高碱稳定性以及高电导率,对其在高温KOH溶液中进行了碱稳定性测试,PBPIN-6C-Pip膜在80℃、1 M KOH溶液中浸泡900 h后离子交换容量保留率高达97.02%;对其进行了电导率测试以及透射电子显微镜表征,PBPIN-6C-Pip膜在80℃的纯水中电导率可达88.2 mS/cm,同时具有良好的微相分离结构。对AEM电解槽运行参数(KOH溶液浓度、温度、循环方式)进行了系统地研究后,在最优运行参数下(80℃、2 M KOH,2.0 V),对PBPIN-6C-Pip膜进行了水电解性能测试,电流密度可达1.20 A/cm^(2),在此电流密度下运行700 h后电解槽的电流衰减率仅为0.16 mA/(cm^(2)·h)。通过制备出含有高碱稳定性阳离子与无氧主链的侧链型AEM,验证了无氧主链与侧链结构在AEM碱稳定性与电导率提升方面的潜力,为后续研究提供了实验基础。

关键词：侧链型阴离子交换膜聚(靛红-联苯) 阴离子交换膜 AEM电解槽运行参数水电解制氢技术

辣椒素与槲皮苷通过EGFR/PI3K/Akt信号通路调节HepG2细胞脂质代谢作用机制

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食品科学 2024年第10期45卷 45-53页

作者：祝文轩师全英王向红杨瑞利程鑫颖米思河北农业大学食品科技学院河北保定071000 河北晨光检测技术服务有限公司河北邯郸057250

为探究辣椒素与槲皮苷协同调节肝脏脂质代谢的分子机制,本实验利用油酸诱导的HepG2高脂细胞模型,研究辣椒素单独处理及辣椒素与槲皮苷联合处理对HepG2细胞存活率的影响,采用油红O染色法观察HepG2细胞脂质积累情况,同时测定细胞内总甘油... 详细信息

为探究辣椒素与槲皮苷协同调节肝脏脂质代谢的分子机制,本实验利用油酸诱导的HepG2高脂细胞模型,研究辣椒素单独处理及辣椒素与槲皮苷联合处理对HepG2细胞存活率的影响,采用油红O染色法观察HepG2细胞脂质积累情况,同时测定细胞内总甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、总胆汁酸的含量水平,采用免疫印迹法测定表面生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)、蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)及法尼醇X受体1(farnesoid X receptor 1,FXR1)、胆固醇7α羟化酶(cholesterol 7α-hydroxylase,CYP7A1)、成纤维细胞生长因子19(fibroblast growth factor 19,FGF19)的表达量。结果显示,各处理组HepG2细胞的增殖率均大于75%,表明药物对细胞没有明显毒性,可进行后续实验。油红O染色结果表明,加药处理组细胞内脂质积累减少。辣椒素与槲皮苷处理可降低细胞内总甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇含量,提高高密度脂蛋白胆固醇和胆汁酸含量;同时各实验组上调了EGFR、PI3K、Akt及FXR1、FGF19蛋白的表达水平。综合来看,辣椒素与槲皮苷在调节肝脏脂质代谢方面具有协同效应,二者在高剂量水平以3∶1比例混合效果最佳。

关键词：辣椒素槲皮苷 HepG2细胞脂质代谢分子机制

球形TiNb_(2)O_(7)的固相法制备和嵌脱锂离子性能研究

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新能源进展 2024年第3期12卷 361-364页

作者：李倩倩康宗维李鹏北方奥钛纳米技术有限公司河北邯郸056300 河北格力钛新能源有限公司河北邯郸056300

通过湿法研磨和喷雾干燥法制备球形前驱体,采用高温固相法合成球形TiNb_(2)O_(7)材料,并对其进行XRD、SEM表征和电化学性能测试。结果表明,制备的TiNb_(2)O_(7)是由一次颗粒组成的二次球形颗粒,平均粒径约4~6μm,内部存在大量孔隙;以0.... 详细信息

通过湿法研磨和喷雾干燥法制备球形前驱体,采用高温固相法合成球形TiNb_(2)O_(7)材料,并对其进行XRD、SEM表征和电化学性能测试。结果表明,制备的TiNb_(2)O_(7)是由一次颗粒组成的二次球形颗粒,平均粒径约4~6μm,内部存在大量孔隙;以0.1 C在0.8~3.0 V电压下充放电,球形TiNb_(2)O_(7)材料首次放电比容量为316.5 mA·h/g,首次库伦效率为99.7%,1 C倍率下经过100次循环后,容量保持率为82.0%,10 C倍率下的放电比容量为234.7 mA·h/g,具有良好的倍率性能。

关键词：锂离子电池 TiNb_(2)O_(7) 固相法电化学性能

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基于改进差分进化的线路故障诊断混合模型

控制工程 2024年第8期31卷 1504-1511页

作者：裴东锋薛曙光李广源侯帅冯艳敏孙伟斌国网河北省电力有限公司邯郸供电分公司河北邯郸056000 河北工程大学信息与电气工程学院河北邯郸056038

针对输电线路故障诊断问题,提出了一种改进差分进化和峰值密度聚类的线路故障混合诊断模型。首先,提出一种由录波测距模型和改进的线路故障案例推理(lines fault case-based reasoning,LFCBR)模型构成的故障距离混合预测模型;其次,为提... 详细信息

针对输电线路故障诊断问题,提出了一种改进差分进化和峰值密度聚类的线路故障混合诊断模型。首先,提出一种由录波测距模型和改进的线路故障案例推理(lines fault case-based reasoning,LFCBR)模型构成的故障距离混合预测模型;其次,为提高案例推理模型的精度,提出一种利用个体精度优化的改进差分进化算法,以优化不同模态内的案例推理过程中的属性权重;最后,结合密度峰值聚类和相似度算法更新案例库中的源案例,以便更好地维护案例。实验结果表明,所提算法的性能优于线性回归和遗传案例推理(linear regression and genetic case reasoning,LRGCR)法、最近邻策略考察(nearest neighbor investigation strategy,NNIS)法、案例推理、录波测距算法的预测效果,在国网某供电公司获得了较好的效果。

关键词：案例推理故障诊断输电线路录波测距

入水平衡装置对自平衡多级离心泵吸水室性能影响研究

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煤炭工程 2024年第4期56卷 210-217页

作者：刘志民左久浩赵任栋潘越吕祥彬李雅婧河北工程大学机械与装备工程学院河北邯郸056038 冀中能源峰峰集团有限公司河北邯郸056017 山东东山古城煤矿有限公司山东济宁273100

文章从入水方式着手,以自平衡多级离心泵为研究对象,探究了入水平衡装置对自平衡多级离心泵吸水室性能的影响。将平衡水管中心距入水平衡装置出水口距离与平衡水管直径作为设计变量,基于等间距控制变量法构建5组不同对比方案,利用计算... 详细信息

文章从入水方式着手,以自平衡多级离心泵为研究对象,探究了入水平衡装置对自平衡多级离心泵吸水室性能的影响。将平衡水管中心距入水平衡装置出水口距离与平衡水管直径作为设计变量,基于等间距控制变量法构建5组不同对比方案,利用计算流体动力学(CFD)方法对5组方案外特性、压力分布、速度流线分布以及空化性能进行仿真分析。结果表明:平衡水管的有无、位置与大小均可影响自平衡多级离心泵的扬程与效率,对比方案中,离心泵扬程的极差为2 m,效率的极差为0.27百分点;随着平衡水管中心距入水平衡装置出水口距离l或平衡水管直径d越小时,吸水室中高压区明显增大,而涡流密度明显减小,流线更加平顺;吸水室内所发生的空化区域明显减小,优化后方案的吸水室空泡体积分数最大值为90.91%,较优化前方案的吸水室空泡体积分数最大值降低5.4%。

关键词：入水平衡装置自平衡多级离心泵吸水室性能计算流体动力学(CFD)