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NH_(3)/Air混合层自点火直接数值模拟研究

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燃烧科学与技术 2024年第5期30卷 447-456页

作者：杨文豪罗开红清华大学能源与动力工程系燃烧能源中心北京100084 中联新能源科技开发公司氢能产品部长沙410013

采用直接数值模拟方法研究非预混状态的NH_(3)/Air混合层在层流和湍流条件下的自点火、火焰传播和生成NO过程.添加氢气、压力增加和湍流混合都会加快氨气的自点火过程.NH_(2)、HNO和OH 3个自由基可以分别表征点火的诱导和热释放阶段.层... 详细信息

采用直接数值模拟方法研究非预混状态的NH_(3)/Air混合层在层流和湍流条件下的自点火、火焰传播和生成NO过程.添加氢气、压力增加和湍流混合都会加快氨气的自点火过程.NH_(2)、HNO和OH 3个自由基可以分别表征点火的诱导和热释放阶段.层流和湍流条件下,释热率都会在火焰传播末期产生两个峰值,即分层现象:小峰值区主要与OH的基元反应有关,大峰值区主要与NH_(2)和HNO的基元反应有关.添加氢气和湍流都会提高NO的生成量.最大NO数值曲线随时间会先增大后减小,两个阶段由NO的反应项和扩散项分别主导.

关键词：氨气混合层自点火一氧化氮生成直接数值模拟

多环芳烃在浴气中的二元扩散系数的分子动力学模拟研究

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燃烧科学与技术 2024年第5期30卷 429-436页

作者：归昱欣李颖游小清清华大学能源与动力工程系燃烧能源中心北京100084 清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

多环芳烃是形成碳烟的前驱体,其扩散性质对碳氢燃料火焰的特征和模拟研究有重要意义.通过观察由不同力场参数模拟所得的苯分子与浴气分子相互作用势能曲线与CCSD(T)/CBS和M06-2X/6-311g(d,p)方法所得势能曲线的符合程度,本研究确定了一... 详细信息

多环芳烃是形成碳烟的前驱体,其扩散性质对碳氢燃料火焰的特征和模拟研究有重要意义.通过观察由不同力场参数模拟所得的苯分子与浴气分子相互作用势能曲线与CCSD(T)/CBS和M06-2X/6-311g(d,p)方法所得势能曲线的符合程度,本研究确定了一组适用于芳烃与氮气或氦气体系的力场参数,并探索了模拟时长和速度相关积分尾部数据对结果的影响,进一步确定了模拟设置.在此基础上,比较了苯在浴气中的二元扩散系数的模拟值和文献中的实验值,其相对偏差的绝对值小于3.5%.分别比较了萘、芘、晕苯在浴气中的二元扩散系数模拟值与基于Hirschfelder-Bird-Spotz公式的各种方法所得数值,发现由SA方法和η-ξ方法所得二元扩散系数普遍比σ-ε方法和经验估计法的结果更接近模拟值.

关键词：二元扩散系数多环芳烃分子动力学模拟

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面向自动驾驶的多模态信息融合动态目标识别

重庆大学学报 2024年第4期47卷 139-156页

作者：张明容喻皓吕辉姜立标李利平卢磊广东轻工职业技术学院汽车技术学院广州510000 广汽埃安新能源汽车股份有限公司研发中心广州511400 华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641 广州城市理工学院工程研究院广州510800

研究提出一种面向自动驾驶的多模态信息融合的目标识别方法,旨在解决自动驾驶环境下车辆和行人检测问题。该方法首先对ResNet50网络进行改进,引入基于空间注意力机制和混合空洞卷积,通过选择核卷积替换部分卷积层,使网络能够根据特征尺... 详细信息

研究提出一种面向自动驾驶的多模态信息融合的目标识别方法,旨在解决自动驾驶环境下车辆和行人检测问题。该方法首先对ResNet50网络进行改进,引入基于空间注意力机制和混合空洞卷积,通过选择核卷积替换部分卷积层,使网络能够根据特征尺寸动态调整感受野的大小;然后,卷积层中使用锯齿状混合空洞卷积,捕获多尺度上下文信息,提高网络特征提取能力。改用GIoU损失函数替代YOLOv3中的定位损失函数,GIoU损失函数在实际应用中具有较好操作性;最后,提出了基于数据融合的人车目标分类识别算法,有效提高目标检测的准确率。实验结果表明,该方法与OFTNet、VoxelNet和FasterRCNN网络相比,在mAP指标白天提升幅度最高可达0.05,晚上可达0.09,收敛效果好。

关键词：自动驾驶 ResNet50 YOLOv3 数据融合注意力机制损失函数

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高密度超长碳纳米管的可控制备:进展与展望

化工学报 2024年第4期75卷 1355-1369页

作者：刘恺轩姜沁源汪菲李润朱平王康康臧永路赵彦龙张如范清华大学化学工程系清洁能源化工技术教育部工程研究中心北京100084

碳纳米管因其优异的力学、电学、热学和光学性能,在碳基集成电路、超强超韧纤维、机械储能、柔性可穿戴设备等众多尖端领域拥有广阔的应用前景。碳纳米管的单体结构和微观形貌(如长度、取向度、缺陷浓度、洁净程度等)对其基础物理性质... 详细信息

碳纳米管因其优异的力学、电学、热学和光学性能,在碳基集成电路、超强超韧纤维、机械储能、柔性可穿戴设备等众多尖端领域拥有广阔的应用前景。碳纳米管的单体结构和微观形貌(如长度、取向度、缺陷浓度、洁净程度等)对其基础物理性质有显著的影响。在各类碳纳米管中,只有具有宏观长度、低缺陷浓度和高取向度的超长碳纳米管才能充分体现和发挥其本征的性能优势并满足很多尖端领域对其结构和性能的严格要求。实现超长碳纳米管实际应用的关键在于实现其大规模制备,然而其目前的产率远远无法满足应用需求,因而其在高密度、高产率制备方面依然面临很多挑战。深入讨论了超长碳纳米管的生长机理,分析了超长碳纳米管产率低的原因,系统总结了高密度超长碳纳米管的制备方法,并介绍了目前在超长碳纳米管实际应用方面的最新进展。另外,还总结了超长碳纳米管制备领域所面临的科学和技术挑战,并对未来的发展方向进行了深入的讨论。

关键词：超长碳纳米管高产率可控制备

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并联混合动力系统构型筛选及参数优化设计

汽车工程 2024年第3期46卷 464-475页

作者：王泽兴何洪文彭剑坤张炀季双张媛北京理工大学机械与车辆学院北京100081 东南大学交通学院南京211189 国家新能源汽车技术创新中心北京100176

针对采用拉维娜行星齿轮机构和传统多挡变速器的并联混合动力构型选择,采用基于杠杆法以挡位设计规则、动力特性规则、工作模式规则、可制造性规则相结合的一种综合评价方法,对混合动力系统构型进行分析和筛选,并确定了构型方案和该方... 详细信息

针对采用拉维娜行星齿轮机构和传统多挡变速器的并联混合动力构型选择,采用基于杠杆法以挡位设计规则、动力特性规则、工作模式规则、可制造性规则相结合的一种综合评价方法,对混合动力系统构型进行分析和筛选,并确定了构型方案和该方法的筛选流程。其次针对整车的设计目标,对发动机、电机的参数进行了选择,并运用GT-SUITE软件搭建整车纵向动力学模型。在此基础上,采用Pareto前沿对变速器参数进行了优选,最终在确定混合动力构型的基础上,优选确定了混合动力系统的设计参数,并通过仿真验证了方案的可行性,为采用拉维娜行星齿轮机构和传统多挡变速器的并联混合动力系统研究提供了理论依据。

关键词：混合动力构型筛选变速器参数优化 Pareto前沿仿真

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液氢加氢站用液氢泵静态漏热研究

真空与低温 2024年第4期30卷 424-428页

作者：许晟朱登凯王晨光吴波汪国洪薛明喆张存满朱绍伟同济大学机械与能源工程学院制冷与低温工程研究所上海201804 湖州三井低温设备有限公司浙江湖州313002 同济大学汽车学院新能源汽车工程中心上海201804

往复式液氢泵是液氢加氢站的重要部件,是实现绿色交通的重要一环。液氢泵内充注着低温液氢,而外壳暴露在环境中,其换热损失不可忽略。以一款国产液氢加氢站用液氢泵为研究对象,通过理论分析的方法分析了液氢泵静态时由于辐射换热和导热... 详细信息

往复式液氢泵是液氢加氢站的重要部件,是实现绿色交通的重要一环。液氢泵内充注着低温液氢,而外壳暴露在环境中,其换热损失不可忽略。以一款国产液氢加氢站用液氢泵为研究对象,通过理论分析的方法分析了液氢泵静态时由于辐射换热和导热导致的漏热量为34.96 W,约为0.3 kg/h的液氢蒸发量。建立了三维液氢泵导热模型,验证了导热计算的准确性。提出在结构允许的条件下,增大活塞和气缸的长度、改变泵池支撑的结构能有效降低液氢泵静态漏热。

关键词：液氢泵加氢站静态漏热

四工作辊轧机轧制304不锈钢板件截面塑性变形分析

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塑性工程学报 2024年第3期31卷 127-133页

作者：杜春宽陈国美倪晓倪自丰卞达无锡商业职业技术学院智能装备与汽车工程学院江苏无锡214153 江苏省新能源汽车核心部件工程研究中心江苏无锡214153 无锡市新湖冷拔校直机厂江苏无锡214111 江南大学机械工程学院江苏无锡214122

针对四工作辊轧机轧制304不锈钢板件存在变形量大、尺寸不稳定的问题,利用Solidworks软件建立四工作辊轧制系统有限元模型,采用Deform软件对304不锈钢板件在不同轧辊直径、轧辊转速和轧辊压下量下进行轧制仿真,分析其对轧件截面高度和... 详细信息

针对四工作辊轧机轧制304不锈钢板件存在变形量大、尺寸不稳定的问题,利用Solidworks软件建立四工作辊轧制系统有限元模型,采用Deform软件对304不锈钢板件在不同轧辊直径、轧辊转速和轧辊压下量下进行轧制仿真,分析其对轧件截面高度和等效应力分布的影响,根据轧制仿真分析结果设计制造了四工作辊轧机,并对不同压下量下仿真和生产的轧件截面高度进行对比分析。结果表明,轧件截面塑性变形可分为相互作用Ⅰ区、过渡Ⅱ区和变形Ⅲ区,等效应力、等效应变和截面高度在Ⅰ区最大,在Ⅲ区最小且变化平稳,Ⅱ区值位于两者之间并呈U型分布。

关键词：四工作辊轧机冷轧塑性变形轧辊转速压下量

学术创业如何促使科学家获得科学发现——打开巴斯德象限的机制“黑箱”

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科技进步与对策 2024年

作者：张闳肆清华大学能源与动力工程系中国工程院战略咨询中心

学术创业是通过科学研究推动技术创新的重要途径。然而,现有研究主要关注学术创业对科技成果转化的影响,未系统分析学术创业如何反作用于科学研究活动。巴斯德象限揭示了科技转化活动可以激发基础科学发现,但巴斯德象限发生机制在一定... 详细信息

学术创业是通过科学研究推动技术创新的重要途径。然而,现有研究主要关注学术创业对科技成果转化的影响,未系统分析学术创业如何反作用于科学研究活动。巴斯德象限揭示了科技转化活动可以激发基础科学发现,但巴斯德象限发生机制在一定程度上仍处于“黑箱”。以符合巴斯德象限的杰出科学家为研究案例,基于扎根理论建立学术创业影响科学发现的机制模型,这一模型整合制度合法性、资源基础观、注意力基础观等相关理论视角,弥补了单一理论视角对学术创业促进科学发现解释力不足的局限性。研究发现:双元角色整合、互补性研究资源、异质化研究进路、双联想式建构理论是学术创业促进科学发现的主要机制。

关键词：学术创业巴斯德象限科学家创业科学发现扎根理论

系统论视角下高水平科技自立自强影响因素实证研究

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科技进步与对策 2024年

作者：张闳肆中国工程院战略咨询中心清华大学能源与动力工程系

为分析高水平科技自立自强关键因素和系统结构,采用文献扎根法和德尔菲法提炼高水平科技自立自强影响因素,运用决策试验与评价实验室法、解释结构模型、交叉影响矩阵相乘法探究影响因素的系统位置、层次和作用。研究发现:(1)影响因素呈... 详细信息

为分析高水平科技自立自强关键因素和系统结构,采用文献扎根法和德尔菲法提炼高水平科技自立自强影响因素,运用决策试验与评价实验室法、解释结构模型、交叉影响矩阵相乘法探究影响因素的系统位置、层次和作用。研究发现:(1)影响因素呈层次递阶状,表现为橄榄型结构(两端窄、中间宽),表明中介机制因素丰富;(2)科技创新治理现代化位于橄榄型结构最底层,发挥基础性调控作用,新型举国体制优势、创新驱动发展战略实施、科技创新治理现代化是高原因度因素,科技赶超创新引领能力是中心度最高的因素;(3)高水平科技自立自强影响因素通过独立、依赖、自发或联动多种方式发挥协同作用。最终,构建高水平科技自立自强系统整合模型,涵盖系统动力、支撑、能力、任务和耦合等要素,并以中国循环流化床锅炉技术实现自立自强的案例检验模型有效性,为新时期科技发展战略制定提供参考。

关键词：高水平科技自立自强复杂系统影响因子系统工程解释结构模型