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铝基核壳材料AP/Al的制备及性能研究

火炸药学报 2024年第3期47卷 271-278,I0006页

作者：晏嘉伟屈炜宸杜芳李磊孙新零林励云李毅恒汪慧思陶博文航天化学能源全国重点实验室湖北襄阳441003 湖北航天化学技术研究所湖北襄阳441003

以AP和铝粉为原料,采用“AP预处理+表面沉积”两步法工艺制备了以铝粉为“壳”的铝基核壳材料AP/Al;采用SEM-EDS、粒度分析、密度测试等方法表征了AP/Al的表面形貌、元素分布、粒度分布和密度等物理特性,对比测试了铝基核壳材料AP/Al的... 详细信息

以AP和铝粉为原料,采用“AP预处理+表面沉积”两步法工艺制备了以铝粉为“壳”的铝基核壳材料AP/Al;采用SEM-EDS、粒度分析、密度测试等方法表征了AP/Al的表面形貌、元素分布、粒度分布和密度等物理特性,对比测试了铝基核壳材料AP/Al的感度性能、热分解性能、爆热及残渣活性铝含量并与AP/Al物理混合物进行了对比;运用Flynn-Wall-Ozawa方程计算了AP/Al物理混合物及铝基核壳材料AP/Al的分解活化能,并通过高速摄像机记录了铝基核壳材料AP/Al的燃烧特性。结果表明,铝基核壳材料AP/Al是以AP为“核芯”、铝粉为“壳”,密度为2.0485 g/cm^(3)的类球形颗粒;相比于物理混合物,铝基核壳材料AP/Al静电火光感度由27.94 mJ提高至102.88 mJ,AP低温分解和高温分解活化能分别提升10.9和9.0 kJ/mol,爆热值未出现明显降低(物理混合物为9298.4 J/g,铝基核壳材料AP/Al为9260.6 J/g),但铝基核壳材料AP/Al残渣中活性铝质量分数降低90%以上;有别于传统铝粉燃烧的拖拽火焰,铝基核壳材料AP/Al燃烧时,铝液滴溅射大量细颗粒铝珠,且燃烧火焰更加均匀、明亮。

关键词：含能材料核壳材料 AP/Al 微纳复合材料燃烧性能

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基于阳离子调控的ADN防吸湿技术

含能材料 2024年第7期32卷 754-760页

作者：彭盼盼屈炜宸杜黎小松史淑婧赵新岩李磊杜芳陶博文李洪旭航天化学能源全国重点实验室湖北襄阳441003 湖北航天化学技术研究所湖北襄阳441003

二硝酰胺铵(ADN)作为一种极具应用前景的氧化剂,其阳离子NH4+易与空气中的水分子形成氢键,因而存在强吸湿性缺点,无法实现大规模化工程应用。据此,研究提出一种阳离子调控策略,结合Schiff base反应和离子交换反应,以对苯二甲醛(TPA)、... 详细信息

二硝酰胺铵(ADN)作为一种极具应用前景的氧化剂,其阳离子NH4+易与空气中的水分子形成氢键,因而存在强吸湿性缺点,无法实现大规模化工程应用。据此,研究提出一种阳离子调控策略,结合Schiff base反应和离子交换反应,以对苯二甲醛(TPA)、氨基胍盐酸盐(AGC)和ADN为原料,通过操作简单、安全高效的一锅法反应,成功合成出含二价阳离子的新型二硝酰胺类含能离子盐(DBDN)。采用元素分析、红外光谱和核磁光谱等对其化学结构进行表征,同时结合热分析、机械感度测试和理论计算对其理化性能进行分析,并采用干燥器平衡法对ADN和DBDN进行吸湿性研究。结果显示,DBDN的撞击感度(IS)、摩擦感度(FS)和热分解温度(T_(d))分别为>40 J、16%和225℃,其安定性要远优于ADN(5 J、76%和198℃)。此外,在25℃、相对湿度(RH)分别为66%和75%的条件下,静置9 d后,ADN的吸湿率高达24.1%和39.5%,而DBDN仅为0.26%和0.48%,表现出不吸湿特性。

关键词：二硝酰胺铵(ADN) 吸湿性阳离子调控策略二价阳离子新型二硝酰胺类含能离子盐(DBDN)

基于固体火箭发动机工作原理的两种燃速测试方法对比

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火炸药学报 2024年

作者：刘佳浩石玉婷王芳丛俊皓王英红湖北航天化学技术研究所航天化学能源全国重点实验室西北工业大学固体推进全国重点实验室

针对固体推进剂高压动态燃速高效测试难题，分别采用冲量法和质量流率法测试两种推进剂在一系列压强下的燃速，结果表明：在喷管严重烧蚀造成的压强平稳段中，三个不同时段相近压强下的冲量法燃速分别为17.92mm/s、18.00mm/s和18.04mm/... 详细信息

针对固体推进剂高压动态燃速高效测试难题，分别采用冲量法和质量流率法测试两种推进剂在一系列压强下的燃速，结果表明：在喷管严重烧蚀造成的压强平稳段中，三个不同时段相近压强下的冲量法燃速分别为17.92mm/s、18.00mm/s和18.04mm/s，单次试验结果间的一致性较好；质量流率法较为简单，但喷管严重烧蚀会导致测试结果不合理。重复实验结果表明：冲量法燃速测试结果的偏差较小，复合推进剂在8～35MPa下的燃速最大偏差不超过0.3mm/s、双基推进剂在8～25MPa下的燃速最大偏差不超过0.4mm/s；质量流率法燃速结果偏差较大。喷管烧蚀不影响冲量法的燃速结果，且能够降低高压段的增压速率，有利于实现燃速对压强改变的瞬时响应。采用冲量法测试复合推进剂在20MPa下的燃速为22mm/s和21.96mm/s，与标准发动机法燃速相比，最大误差为0.45%。

关键词：燃速测试高压动态燃速冲量法质量流率法喷管烧蚀

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生物质热解转化与产物低碳利用研究进展

化工进展 2024年第7期43卷 3692-3708页

作者：张子杭王树荣浙江大学能源高效清洁利用全国重点实验室浙江杭州310027

生物质热解转化可制备炭、气、油等高品位能源产品,具有高效可控、多产物利用等优势。然而,生物质直接热解所得产物品质不高,无法实现高附加值利用,亟需对生物质热解反应进行调控与优化。本文从热解反应的优化策略出发,系统概述了原料... 详细信息

生物质热解转化可制备炭、气、油等高品位能源产品,具有高效可控、多产物利用等优势。然而,生物质直接热解所得产物品质不高,无法实现高附加值利用,亟需对生物质热解反应进行调控与优化。本文从热解反应的优化策略出发,系统概述了原料选择及预处理、热解参数与反应器类型、催化剂及辅助热解技术的引入对热解转化过程的影响,全面总结了热解反应优化与产物调控方法。从富氢合成气定向制备、烃类液体燃料选择调控、炭结构调变与高值利用三部分综述了热解产物的定向调控,以期实现生物质的绿色、低碳和增值利用。最后总结了生物质热解转化的挑战与发展前景,同时对机器学习方法的引入加速热解领域的发展进行了展望,为生物质高效热解转化提供一定的参考价值。

关键词：生物质热解催化剂定向调控低碳利用机器学习

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亚磺酸内酯研究进展

化学学报 2024年第2期82卷 171-189页

作者：杨铃悦李赟婷舒超华中师范大学化学学院绿色农药全国重点实验室武汉430079

亚磺酸内酯化合物是一类有趣且重要的含硫杂环化合物,在医药、生物和材料科学方面具有重要的研究价值和应用潜力,也是有机合成中的关键中间体之一.由于合成方法的不足,此类化合物长久被忽视,发展缓慢,近期亚磺酸内酯重新引起了关注.因此... 详细信息

亚磺酸内酯化合物是一类有趣且重要的含硫杂环化合物,在医药、生物和材料科学方面具有重要的研究价值和应用潜力,也是有机合成中的关键中间体之一.由于合成方法的不足,此类化合物长久被忽视,发展缓慢,近期亚磺酸内酯重新引起了关注.因此,对亚磺酸内酯的合成方法、性能以及应用进行了系统的概述.最后,对亚磺酸内酯的发展现状进行总结和展望,以期为亚磺酸内酯的未来发展提供参考.

关键词：亚磺酸内酯合成性能应用

计及界面电荷和极性效应的油纸复合绝缘非线性电路等效模型

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3422-3432页

作者：黄猛李怡然吴延宇陈良炯齐波新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京102206

换流变压器是特高压直流输电工程中的关键设备,换流变压器油纸复合绝缘的界面处在直流电压下易积聚电荷,诱发局部放电甚至击穿。当前对于界面电荷的积聚分布,多采用传统的阻容模型进行计算,存在较大的误差。该文提出一种简易的非线性电... 详细信息

换流变压器是特高压直流输电工程中的关键设备,换流变压器油纸复合绝缘的界面处在直流电压下易积聚电荷,诱发局部放电甚至击穿。当前对于界面电荷的积聚分布,多采用传统的阻容模型进行计算,存在较大的误差。该文提出一种简易的非线性电路等效模型,首先,分别测量变压器油和油浸纸板的电容、电阻参数与极化电流,获得油纸的拓展Debye模型;其次,在拓展Debye模型的基础上,将变压器油和油浸纸板的恒定电阻模型改为随电场变化的非线性模型,并加入反映极性效应的界面势垒限制电流源,以此建立等效模型;最后,将电路等效模型仿真结果与实际测量结果进行对比。结果表明,与实际测量结果相比,该等效模型具有良好的适用性。该文模型为油纸绝缘的电场分布、界面电荷积聚量的计算提供了一种准确度较高的简便方法。

关键词：油纸绝缘界面电荷界面极化拓展Debye模型电路等效模型

基于业务性能偏差感知的电力通信网路由优化策略

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3411-3421页

作者：陈亚鹏杨阳舒乙凌谢文正周振宇新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京102206

针对新兴电力业务对时延、可靠性的严苛要求,提出一种基于业务性能偏差感知的电力通信网路由优化策略。在建立“能量-信息”耦合网络模型基础上,量化分析电力业务转发时延与可靠性约束,设置与能量层、信息层重要度相关的业务效用最大化... 详细信息

针对新兴电力业务对时延、可靠性的严苛要求,提出一种基于业务性能偏差感知的电力通信网路由优化策略。在建立“能量-信息”耦合网络模型基础上,量化分析电力业务转发时延与可靠性约束,设置与能量层、信息层重要度相关的业务效用最大化问题,利用虚拟队列积压感知多跳长时路由优化中的业务性能偏差,基于引入记忆空间的改进SARSA(λ)算法,实现信息不确定场景下的电力通信网路由优化。仿真结果表明,所提算法可有效提升业务效用,在转发时延、丢包率方面性能更优,且可通过权重系数调节适应不同场景的差异化业务需求。

关键词：电力通信网 “能量-信息”耦合网络路由优化业务性能偏差感知强化学习

基于电-水跨层耦合模型的城市电网脆弱性评估

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电工技术学报 2024年第16期39卷 5075-5090页

作者：严奕陆刘文霞石庆鑫刘耕铭李承泽新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京102206

为更好地揭示极端场景下城市电网对供水网的复杂影响,该文考虑城市电-水主干网及用户侧的耦合特征,构建城市电-水跨层耦合模型,并分析计及供水服务损失的电网脆弱性。首先,建立城市电网及供水网的拓扑和能流模型;其次,分析高压配电变电... 详细信息

为更好地揭示极端场景下城市电网对供水网的复杂影响,该文考虑城市电-水主干网及用户侧的耦合特征,构建城市电-水跨层耦合模型,并分析计及供水服务损失的电网脆弱性。首先,建立城市电网及供水网的拓扑和能流模型;其次,分析高压配电变电站与泵站、中压配电变压器与用户侧高层建筑水泵两种不同层级的电-水耦合关系,建立城市电-水跨层耦合模型;再次,考虑蓄意攻击场景下电网的切负荷应急调度策略,并分析城市电-水三层故障传导效应,量化和评估高压配电网侧故障对供水网用户侧供水量的影响;最后,以某市级电网和供水网为例,评估蓄意攻击场景下计及供水服务损失的城市电网脆弱性,并分析其受电力负荷与需水量时序变化的影响。研究结果能为考虑电-水故障传导效应下识别电网薄弱点,提升城市韧性提供参考。

关键词：城市电网城市供水网故障传导脆弱性分析

基于陷波器的构网型换流器同步频率谐振抑制策略

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电工技术学报 2024年第12期39卷 3827-3839页

作者：熊小玲李昕悦周琰罗博晨新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京102206

随着电力系统中新能源占比的增加,传统电网的强度越来越弱,短路比降低,导致基于电压定向的跟网型电压源型换流器(VSC)的稳定性变弱。为了解决跟网型VSC连接弱网时的稳定性问题和功率传输极限问题,基于功率定向的构网型VSC得到广泛关注,... 详细信息

随着电力系统中新能源占比的增加,传统电网的强度越来越弱,短路比降低,导致基于电压定向的跟网型电压源型换流器(VSC)的稳定性变弱。为了解决跟网型VSC连接弱网时的稳定性问题和功率传输极限问题,基于功率定向的构网型VSC得到广泛关注,尤其是采用功率同步控制(PSC)和虚拟同步机(VSG)控制的并网VSC,因结构简单而迅速发展。然而,考虑电网和线路等值电感动态时,构网型换流器在感性网络的等效电阻较小时易发生一种同步频率谐振(SFR),导致系统失稳。该文主要以PSC-VSC为研究对象,通过建立小信号模型分析其发生SFR的机理,发现除了线路电阻小之外,非最小相位效应是引发SFR的另一个原因。为了抑制这种同步频率谐振,该文提出采用陷波器的谐振抑制方法,与采用低通滤波器方法(等效VSG控制)相比,该文所提方法对控制参数更具有鲁棒性,同时能提高系统的带宽。最后,建立实验平台,通过物理实验验证该文所提出控制策略的有效性。

关键词：构网型换流器同步频率谐振陷波器稳定性