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微通道反应器内低共熔溶剂/水混合物吸收CO_(2)的传质特性

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高校化学工程学报 2024年第2期38卷 184-194页

作者：王彦旭侯晓静伍辛军吴可君何潮洪浙江大学化学工程与生物工程学院、浙江省化工高效制造技术重点实验室浙江杭州310058 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000 康宁反应器技术有限公司江苏常州213000

为了探索低共熔溶剂在CO_(2)吸收过程中的应用前景,通过实验对康宁先进流动反应器内低共熔溶剂/水混合物吸收CO_(2)的传质特性进行了研究,并与目前常用的CO_(2)吸收剂(N-甲基二乙醇胺的质量分数为30%的水溶液)进行了比较和分析。结果表... 详细信息

为了探索低共熔溶剂在CO_(2)吸收过程中的应用前景,通过实验对康宁先进流动反应器内低共熔溶剂/水混合物吸收CO_(2)的传质特性进行了研究,并与目前常用的CO_(2)吸收剂(N-甲基二乙醇胺的质量分数为30%的水溶液)进行了比较和分析。结果表明,当低共熔溶剂/水混合物吸收剂体积流量qV,L不变、气相体积流量qV,G增大时,反应器的吸收负荷、体积传质系数均随之增大;而吸收率在qV,G较低时随qV,G增大而增大,当qV,G较大时,吸收率变化趋于平缓;当qV,G不变、qV,L增大时,吸收负荷、体积传质系数随之减小,但压降随之增大,而吸收率在qV,L较小时随qV,L增大而减小,当qV,L较大时变化趋近平缓。采用气、液相Re数、液相Sc数及增强因子等自变量,建立了体积传质系数关联式和压降关联式,平均绝对偏差分别为4.19%和1.74%,最大绝对偏差分别为13.9%和11.7%。

关键词：低共熔溶剂微通道反应器 CO_(2)吸收气、液两相流

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柔塔型风力发电机组的转矩控制器设计

电网技术 2024年第3期48卷 1361-1371页

作者：林志明尹景勋郑大周雷必成台州学院智能制造学院浙江省台州市318000 东方电气风电股份有限公司四川省德阳市618000 东方电气股份有限公司四川省成都市610000

风力发电机组(以下简称风电机组)的转矩控制,需要兼顾发电效率与机组载荷,常采用恒转速-变转速-恒转速策略。针对柔塔型风电机组塔架频率低、在变转速区存在共振点,引起塔架疲劳载荷急剧增加的问题,提出一种分段式变转速策略:将传统的... 详细信息

风力发电机组(以下简称风电机组)的转矩控制,需要兼顾发电效率与机组载荷,常采用恒转速-变转速-恒转速策略。针对柔塔型风电机组塔架频率低、在变转速区存在共振点,引起塔架疲劳载荷急剧增加的问题,提出一种分段式变转速策略:将传统的变转速区分解成2个变转速区和1个快速穿越区,在边界区通过及时下拉或上拉电磁转矩,使风轮转速快速上升或下降,实现共振区的快速穿越;动态调整PI转矩输出极限值,实现变转速区与恒转速区之间的平滑切换。建立用于转矩控制器设计的动力学模型,根据模型完成控制器参数设计,并对控制器的稳定性做出校验。通过GH Bladed仿真分析和风电现场测试验证,表明设计出的转矩控制器能在变转速区使机组快速穿越塔架共振区,有效避免塔架共振的发生,且在恒转速区能够较好地稳定转速,确保在不增加风电机组疲劳载荷的同时还有足够的稳定裕度,具有较高的工程应用价值。

关键词：转矩控制控制器设计塔架共振变转速机组疲劳载荷

高功率激光对不同模式熔化极气体保护焊熔滴过渡与焊缝成形的影响

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中国激光 2024年第12期51卷 59-71页

作者：郑亚风王贺超张毫杰张群莉王梁张华夏吴让大姚建华浙江工业大学激光先进制造研究院浙江杭州310023 特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室浙江杭州310023 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310023 奔腾激光(浙江)股份有限公司浙江温州325000

通过对10 mm厚Q345钢进行高功率激光-电弧复合焊接实验,对比研究了7.5 kW激光对不同模式电弧焊接熔滴过渡与焊缝成形的影响。结果表明:高功率激光的加入对标准熔化极活性气体保护电弧焊(MAG)、冷金属过渡弧焊(CMT)和脉冲电弧焊接过程中... 详细信息

通过对10 mm厚Q345钢进行高功率激光-电弧复合焊接实验,对比研究了7.5 kW激光对不同模式电弧焊接熔滴过渡与焊缝成形的影响。结果表明:高功率激光的加入对标准熔化极活性气体保护电弧焊(MAG)、冷金属过渡弧焊(CMT)和脉冲电弧焊接过程中的熔滴过渡有显著影响。在标准MAG焊接过程中,激光会吸引和压缩电弧,导致电弧长度显著缩短,同时匙孔喷出的金属蒸气与等离子体会降低熔滴过渡频率;在CMT焊接过程中,激光会延长单次短路过渡周期,同时引起的熔池振荡会降低短路过渡的稳定性;在脉冲电弧焊接时,激光的加入提高了熔滴过渡频率,同时匙孔处的气流对熔滴过渡起阻碍作用,使熔滴向熔池侧面过渡,造成飞溅的产生。与单一电弧焊接相比,激光-标准MAG与激光-脉冲电弧复合焊接中的焊缝熔宽增加,而激光-CMT焊接中的焊缝熔宽的变化不明显;受熔滴直径和过渡频率的影响,激光-标准MAG与激光-CMT焊接中的焊缝余高减小,而激光-脉冲电弧焊接中的焊缝余高略有增加。三种电弧模式下激光与电弧相互作用的熔化能增量值(ψ)不同,其中,激光-脉冲电弧复合焊接的ψ值最高(36%),其次为激光-标准MAG复合焊接(19%),激光-CMT复合焊接的ψ值最小(-12%)。

关键词：激光技术高功率激光-电弧复合焊接电弧模式熔滴过渡焊缝成形

超声对激光熔覆WC颗粒强化涂层耐磨防腐性能的影响(特邀)

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红外与激光工程 2024年第1期53卷 43-54页

作者：姚喆赫戴温克邹朋津余沛坰王发博迟一鸣孙振强张群莉姚建华浙江工业大学激光先进制造研究院浙江杭州310023 特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室浙江杭州310023 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310023 杭州汽轮动力集团股份有限公司浙江杭州310020

面向海洋、矿山等领域机械部件表面耐磨防蚀涂层制备需求,针对陶瓷颗粒强化涂层高耐磨性能与高耐腐蚀性能难以兼容的问题,搭建了超声辅助激光熔覆试验平台,制备了有无超声作用下的碳化钨(WC)颗粒强化涂层。研究了超声对复合涂层微观组... 详细信息

面向海洋、矿山等领域机械部件表面耐磨防蚀涂层制备需求,针对陶瓷颗粒强化涂层高耐磨性能与高耐腐蚀性能难以兼容的问题,搭建了超声辅助激光熔覆试验平台,制备了有无超声作用下的碳化钨(WC)颗粒强化涂层。研究了超声对复合涂层微观组织形貌、元素分布、WC表面合金层厚度的影响规律,并进一步开展了有无超声试样硬度、摩擦磨损与耐蚀性能测试。结果表明:超声振动能够细化晶粒,平均晶粒尺寸从101.0μm降至59.6μm,抑制偏析,促使WC表面合金层溶解与熔覆层元素的均匀分布;超声作用下,试样平均显微硬度由310 HV0.1提升至425 HV0.1,同时超声作用下WC颗粒周围硬度分布更加均匀;有无超声作用下试样失重量分别为6.5 mg和8.8 mg,试样磨损率分别为0.032 3 mg/m和0.043 8 mg/m,试样磨损率降低了26.2%;超声作用下试样腐蚀电流密度由5.20μA/cm2降低为2.13μA/cm2,同时电化学阻抗谱表明超声作用下试样表面具有更大的电容阻抗环、阻抗模量与相角值。

关键词：激光熔覆 WC颗粒强化涂层超声耐磨性能防腐性能

卤化钠促进硫-硅键活化及其在非对称硫醚合成中的应用

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有机化学 2024年第5期44卷 1658-1666页

作者：梁家仪杨雅淇刘建平徐清韩立彪温州大学化学与材料工程学院苍南研究院浙江温州325035 浙江扬帆新材料股份有限公司浙江上虞312369

研究发现,与常规方法中需使用氟盐为活化试剂、通过形成较强的硅-氟键来活化有机硅化合物中的元素-硅键不同,使用简单无机盐NaBr甚至食盐NaCl即可通过形成较弱的硅-卤键(X=Br,Cl),有效地活化硫-硅键.利用该方法,可使用无机卤化钠促进有... 详细信息

研究发现,与常规方法中需使用氟盐为活化试剂、通过形成较强的硅-氟键来活化有机硅化合物中的元素-硅键不同,使用简单无机盐NaBr甚至食盐NaCl即可通过形成较弱的硅-卤键(X=Br,Cl),有效地活化硫-硅键.利用该方法,可使用无机卤化钠促进有机硫硅化合物与非氟卤代烷烃的反应,在无碱的中性条件下合成非对称烷基硫醚.反应同时生成了卤硅烷副产物TMSX,亦可进行回收.该方法还可进一步推广到非氟卤代杂芳烃和缺电子卤代芳烃合成非对称杂芳基或缺电子芳基硫醚,说明该方法具有较广的底物适用范围.

关键词：硫硅烷硫硅键活化卤化钠非对称硫醚

基于PCA-ShapeDTW-QWGRU的分布式光伏集群短期功率预测

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太阳能学报 2024年第5期45卷 458-467页

作者：欧阳静秦龙王坚锋尹康褚礼东潘国兵特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室浙江工业大学杭州310023 浙江华云电力工程设计咨询有限公司杭州310014

针对分布式光伏短期功率预测建立基于主成分分析、改进的动态时间规整算法与量子加权门控循环单元(PCAShapeDTW-QWGRU)的集群功率预测模型。针对集群划分不够精细、光伏电站数据蕴含的信息难以捕捉的问题,提出基于主成分分析结合密度聚... 详细信息

针对分布式光伏短期功率预测建立基于主成分分析、改进的动态时间规整算法与量子加权门控循环单元(PCAShapeDTW-QWGRU)的集群功率预测模型。针对集群划分不够精细、光伏电站数据蕴含的信息难以捕捉的问题,提出基于主成分分析结合密度聚类算法(PCA-OPTICS)的集群划分方法;针对目前选取代表电站与集群相似性较低的问题,提出基于改进的动态时间规整算法(ShapeDTW)的代表电站的选取方法,利用ShapeDTW度量相似性距离,选取最小值作为代表电站,并利用基于均方根传播梯度下降法优化的量子加权门控循环单元(RMSprop-QWGRU)模型进行预测;为了解决代表电站与集群功率的变换系数转换差异较大的问题,采用实时变换系数对代表电站进行集群功率值预测计算。实验结果表明,所提方法能有效提升光伏集群功率预测的精度。

关键词：光伏功率预测集群划分主成分分析动态时间规整量子加权门控循环单元

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基于无线倾角传感器的活动翼面偏转测试

浙江大学学报（工学版） 2024年第3期58卷 635-645页

作者：张沛奇刘博锋崔明琦胡铮王青浙江大学机械工程学院浙江省先进制造技术重点实验室浙江杭州310027 西安飞机工业(集团)有限责任公司陕西西安710089

为了解决传统活动翼面偏转测试中传感器安装平行度要求高、线缆长、人工操作复杂繁琐等问题,提高空间角度测量准确性和现场测试效率,在分析倾角传感器底层测量原理的基础上,综合考虑飞机测试现场系统误差,参考已有的空间角度测量模型,... 详细信息

为了解决传统活动翼面偏转测试中传感器安装平行度要求高、线缆长、人工操作复杂繁琐等问题,提高空间角度测量准确性和现场测试效率,在分析倾角传感器底层测量原理的基础上,综合考虑飞机测试现场系统误差,参考已有的空间角度测量模型,对双测量轴空间旋转模型进行推导和改进.得到适用于机翼活动翼面绕水平轴偏转情况下的空间角度测量误差模型,提出适用于活动翼面偏转测试需求的倾角传感器校准方法.以该模型和校准方法为基础设计实现基于无线倾角传感器的大型飞机活动翼面偏转测试系统.实验平台旋转角度精度测试和活动翼面现场测试的结果表明,相对于现有方法,该校准方法能够获得更大有效测量量程以满足实际工况需求,提升角度校准精度,并显著提升测试效率.

关键词：活动翼面角度测量倾角传感器校准算法偏转测试

面向中小型机械制造企业的智能工厂设计方法及应用

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机电工程 2024年

作者：彭文明金炎君许丽丽赵海月夏明垚郑于海浙江省机电设计研究院有限公司

在传统机械制造业转型升级的背景下，针对中小型制造企业在智能工厂建设、转变生产模式过程中的体系架构设计缺失、车间布局规划不合理、信息集成应用困难等问题，提出了一套应用于中小企业智能工厂建设的设计方法，并对该设计方法的成... 详细信息

在传统机械制造业转型升级的背景下，针对中小型制造企业在智能工厂建设、转变生产模式过程中的体系架构设计缺失、车间布局规划不合理、信息集成应用困难等问题，提出了一套应用于中小企业智能工厂建设的设计方法，并对该设计方法的成交进行了实例验证。首先，根据中小企业的实际特点和发展目标设计了中小型企业智能工厂的体系架构模型，分析了智能工厂体系架构的组成内容及其相互关系；然后，对工厂布局规划方法进行了阐述，探索了智能工厂建设过程中车间生产布局的设计方法和实施流程，规划了企业信息化应用集成系统的框架与流程，实现了对车间生产数据的采集以及信息系统的集成融合；最后，以某企业为案例，对智能工厂规划设计方法在中小型传统机械制造业的应用进行了验证。研究结果表明：采用该方法后，与传统制造模式和生产过程相比，产能提高了53.8%，用工成本降低了20%，提高了企业的生产水平。这证明该方法对推动中小企业改善传统生产方式和运营模式有积极的促进作用。

关键词：机械工厂中小型制造企业智能工厂架构模型布局规划信息集成应用系统

硅外延生长反应腔内外延反应过程的数值仿真建模及实验研究

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机械工程学报 2024年第5期60卷 209-218页

作者：邓世伟沈文杰陈宇宏白天梅德庆汪延成浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310058 浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室杭州310058 浙江晶盛机电股份有限公司绍兴310023

硅外延片是大规模集成电路、半导体器件等的基础功能材料,是通过外延反应在单晶硅片上生长均匀的外延薄层。外延层的厚度和电阻率的均匀性控制是硅外延生长的关键技术难题,其生长质量受反应腔室的结构与热流场设计影响较大。基于单片式... 详细信息

硅外延片是大规模集成电路、半导体器件等的基础功能材料,是通过外延反应在单晶硅片上生长均匀的外延薄层。外延层的厚度和电阻率的均匀性控制是硅外延生长的关键技术难题,其生长质量受反应腔室的结构与热流场设计影响较大。基于单片式硅外延生长反应腔室的结构,建立了反应腔内气体输运与外延反应的多物理场仿真模型,分析了腔室结构对热场分布均匀性的影响规律。随后通过数值仿真,研究了载气流量、进气梯度、基座转速等工艺参数对硅外延生长反应过程的影响。随后,开展了反应腔内多测点温度的测试实验,结果表明不同工艺条件下数值仿真预测的温度与实测的温度分布及变化规律相较一致,最大温度预测偏差制造所需的外延层高品质生长要求。

关键词：硅外延层外延生长化学气相沉积热流场反应腔室