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基于图像处理判断水混凝中矾花性能的研究及应用进展

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热力发电 2024年第5期53卷 1-9页

作者：郭上科郭俊文文昌璧李博润滕维忠江小伟章德才乔越华能海南发电股份有限公司东方电厂海南东方572633 西安热工研究院有限公司陕西西安710054

原水预处理主要分为混凝、沉淀和过滤3个阶段,混凝中的絮凝过程直接影响矾花结构与出水浊度;目前多采用检测出水浊度方法来控制混凝剂加药量,但因时间滞后无法快速反映混凝效果与反馈调节加药量。随着计算机技术的快速发展,利用矾花图... 详细信息

原水预处理主要分为混凝、沉淀和过滤3个阶段,混凝中的絮凝过程直接影响矾花结构与出水浊度;目前多采用检测出水浊度方法来控制混凝剂加药量,但因时间滞后无法快速反映混凝效果与反馈调节加药量。随着计算机技术的快速发展,利用矾花图像处理技术能够实现快速、准确、实时检测絮凝状态,从而更准确控制加药量,提高混凝效果。从计算机视觉技术角度,概述了絮凝中矾花图像采集与处理的技术特点,介绍了实时跟踪和计算矾花结构特征参数如等效粒径、分形维数等方法,并给出了部分试验结果,通过这些参数可以判断最佳混凝效果,为混凝控制与加药提供依据。

关键词：絮凝矾花图像处理等效粒径分形维数

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热障涂层对DD6单晶燃气热腐蚀及力学性能的影响

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材料导报 2024年第18期38卷 142-147页

作者：王玉锋付前刚杨俊张华杨岩西北工业大学国家卓越工程师学院西安710072 中国航发动力股份有限公司西安710021 空军装备部驻西安地区某军事代表室西安710021

DD6单晶高温合金材料以其优异的高温服役性能,在我国多型航空发动机制造领域拥有十分广阔的应用前景。随着我国航空发动机技术的不断发展,燃烧室涡轮前服役温度不断提升,DD6单晶高温合金无法完全满足高温、高压、高转速的服役环境,急需... 详细信息

DD6单晶高温合金材料以其优异的高温服役性能,在我国多型航空发动机制造领域拥有十分广阔的应用前景。随着我国航空发动机技术的不断发展,燃烧室涡轮前服役温度不断提升,DD6单晶高温合金无法完全满足高温、高压、高转速的服役环境,急需开展DD6单晶表面热障涂层技术研究。鉴于此,本工作采用多弧离子镀技术在DD6单晶高温合金上制备了NiCoCrAlY金属粘结层(BC),然后采用电子束物理气相沉积技术制备了Y_(2)O_(3)·ZrO_(2)(YSZ)陶瓷面层,研究热障涂层对DD6单晶抗燃气热腐蚀及力学性能的影响。结果表明:在900℃条件下,燃气热腐蚀性能测试100 h后,DD6合金表面形成了厚度约100μm的腐蚀疏松结构、孔洞及横向裂纹,DD6合金抗燃气热腐蚀性能较差;BC涂层或YSZ涂层内部未出现Na、K、Ca、Cl、S等腐蚀性元素,BC涂层表面形成了均匀连续的Al_(2)O_(3)层,在其表面粘附的Na_(2)SO_(4)未出现高温分解,腐蚀介质未对BC涂层产生侵蚀;YSZ涂层柱状晶组织具有较好的应变容限,高温时柱状晶膨胀引起柱晶间隙缩小,外部的腐蚀介质无法有效渗入YSZ涂层内部,从而避免了腐蚀介质对涂层或基体的侵蚀破坏。热障涂层对DD6单晶合金980℃条件下的抗拉强度σb、屈服强度σ0.2、延伸率δ和断面收缩率ψ无不良影响,断裂模式与未涂覆涂层试样一致,均呈典型的韧性断裂。在980℃、250 MPa条件下,涂覆与未涂覆涂层的DD6试样高温持久时间和延伸率δ无明显差异,呈典型的塑性变形和蠕变变形韧性断裂机制。本工作的研究结果为DD6单晶高温合金热障涂层技术的开发与工程化应用奠定了技术支撑。

关键词： DD6单晶热障涂层燃气热腐蚀高温持久性能 EB-PVD 金属粘结层

硫酸阳极氧化对7A65航空铝合金疲劳性能的影响

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电镀与涂饰 2024年第2期43卷 18-26页

作者：吕弛张锰岳珊陈素明中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西西安710089

[目的]铝合金零件的疲劳性能是决定飞机服役寿命的关键因素。硫酸阳极氧化是铝合金零件常用的表面处理工艺,研究其对铝合金疲劳性能的影响对指导生产极其重要。[方法]针对新型航空铝合金7A65,采用重复退膜-阳极氧化的方式开展实验。通... 详细信息

[目的]铝合金零件的疲劳性能是决定飞机服役寿命的关键因素。硫酸阳极氧化是铝合金零件常用的表面处理工艺,研究其对铝合金疲劳性能的影响对指导生产极其重要。[方法]针对新型航空铝合金7A65,采用重复退膜-阳极氧化的方式开展实验。通过疲劳试验机对试样进行疲劳性能测试,绘制应力-疲劳寿命曲线,分析和对比重复退膜和阳极氧化不同次数后7A65铝合金的疲劳性能。通过体视显微镜和扫描电子显微镜对典型断口形貌进行分析,并探讨了其疲劳失效机制。[结果]7A65铝合金在重复退膜-阳极氧化处理后疲劳极限明显下降。经过2次阳极氧化,7A65铝合金的疲劳极限下降为原疲劳极限的61.1%;继续进行退膜-阳极氧化处理,疲劳极限下降趋缓,4次阳极氧化后的疲劳极限为原疲劳极限的56.5%。在此过程中,其疲劳断口呈现出由单一裂纹源向多裂纹源,以及从韧性断裂向脆性断裂的转变。[结论]硫酸阳极氧化对7A65铝合金疲劳性能的影响较大,在生产中应当控制阳极氧化零件的返修次数。

关键词：铝合金航空硫酸阳极氧化疲劳性能断口形貌

喷丸覆盖率对2024-T351铝合金表面完整性的影响

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航空制造技术 2024年第13期67卷 106-112页

作者：徐刚薛涛胡彦华肖雄曹一张琪中航西安飞机工业集团股份有限公司西安710089 西北工业大学西安710072

喷丸覆盖率对零件的服役性能具有十分重要的影响。本文以2024-T351铝合金作为研究对象,通过调整喷丸进给速度获得4种喷丸覆盖率:88.3%、100%、200%、400%。使用扫描电子显微镜、粗糙度仪、残余应力分析仪、微观硬度计等研究了喷丸覆盖... 详细信息

喷丸覆盖率对零件的服役性能具有十分重要的影响。本文以2024-T351铝合金作为研究对象,通过调整喷丸进给速度获得4种喷丸覆盖率:88.3%、100%、200%、400%。使用扫描电子显微镜、粗糙度仪、残余应力分析仪、微观硬度计等研究了喷丸覆盖率对表面形貌、表面粗糙度、残余应力和微观硬度的影响。随着喷丸覆盖率的增加,试样表面粗糙度先升高后下降。100%覆盖率的喷丸试样表面粗糙度Ra达到最大值4.601μm。在400%的覆盖率下,试样表面出现较多的褶皱及微裂纹。喷丸覆盖率的增加导致残余压应力最大值的提高和残余应力场深度的增大。喷丸试样的微观硬度和硬化层深度随覆盖率的增加而增大,对应于88.3%、100%、200%和400%覆盖率的喷丸试样表面微观硬度分别增加了18.4%、22.8%、25.1%、27.2%。

关键词：喷丸覆盖率表面完整性表面粗糙度残余应力微观硬度

典型高碱煤灰对氨煤混燃中氨氧化反应特性的影响

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洁净煤技术 2024年第5期30卷 65-71页

作者：朱生刚姚鑫崔立明李明张素蒋禾青牛涛谭厚章王学斌国家能源集团科技环保有限公司北京100036 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 中国神华能源股份有限公司北京100011 烟台龙源电力技术股份有限公司山东烟台264006

氨能作为一种零碳燃料,取代部分煤炭混燃可有效降低电厂原有污染物排放,促进燃煤电厂向煤氨混燃电厂的转型。但由于氨能中含氮量过高,导致NO_(x)排放问题备受关注。在复杂的氨煤混燃过程中,有必要探索NO_(x)排放与煤灰之间存在的关联性... 详细信息

氨能作为一种零碳燃料,取代部分煤炭混燃可有效降低电厂原有污染物排放,促进燃煤电厂向煤氨混燃电厂的转型。但由于氨能中含氮量过高,导致NO_(x)排放问题备受关注。在复杂的氨煤混燃过程中,有必要探索NO_(x)排放与煤灰之间存在的关联性。燃煤电厂中高碱煤作为一类开发应用前景广阔的煤种,其中高含量的金属氧化物对氨氧化反应的排放特性却鲜有研究。为探讨氨煤混燃过程中不同种类高碱煤灰对氨氧化反应排放特性的影响,通过搭建立式管式炉氨氧化反应试验平台进行变工况分析,对比不同温度下各类煤灰表面NH_(3)转化率及NO生成率两大指标,从试验结果和反应机理2个层面阐述了煤灰中各类金属氧化物对氨氧化反应排放特性的影响。结果表明:煤灰中主要金属氧化物CaO、MgO及Al_(2)O_(3)可促进氨煤混燃过程中煤灰表面气固氨氧化反应的进行,提高NH_(3)转化率。400~600℃,煤灰对NH_(3)转化率的促进作用依次为:HM-2>HM-1>CJ>AKS>EERDS,与煤灰中CaO含量由高到低的排列顺序对应,与MgO排序基本吻合。且这3类金属氧化物均可促进NH_(3)向NO定向转化,以CaO催化效果最显著,其中,Ca含量最高的HM-2对NO生成的选择性相较于空白组而言可提高67.86%。CaO和MgO可促进NH_(3)和NO在催化剂表面氧化,有利于N_(2)O快速产生,使N_(2)O生成温度提前,而Na_(2)O和Fe_(2)O_(3)的存在则抑制NH_(3)氧化,促进NH_(3)还原NO。

关键词：高碱煤灰氨煤混燃氨氧化 NO_(x)排放金属氧化物 NH_(3)转化

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煤矿用自动化钻机远程控制系统的研制

煤田地质与勘探 2024年第5期52卷 151-159页

作者：董洪波姚宁平王天龙马斌彭光宇中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

针对钻机在复杂施工环境下所面临的劳动强度大以及安全风险高等问题,采用电子电路技术、测量传感技术、远程控制技术、视频监测技术以及大数据技术,研制出一套适用于煤矿自动化钻机的远程监控系统。该系统以ZDY4500LFK型煤矿用钻机为主... 详细信息

针对钻机在复杂施工环境下所面临的劳动强度大以及安全风险高等问题,采用电子电路技术、测量传感技术、远程控制技术、视频监测技术以及大数据技术,研制出一套适用于煤矿自动化钻机的远程监控系统。该系统以ZDY4500LFK型煤矿用钻机为主体,实现了视距内控制、井下集控以及地面远程监控3种控制模式,并构建了云端自动化钻机管控平台。具体而言,视距内监控模式通过遥控器、控制器及配套传感器,实现了对井下视觉范围内钻机的精确操作;井下集控模式则集成了集控舱、隔爆兼本安型计算机、本安显示器、隔爆兼本安型交换机、本安摄像头以及本安操控箱等设备,实现了对井下危险钻场的钻机远距离安全监控;地面监控模式则通过地面操控台、地面服务器、显示器、交换机以及AI智能分析盒子等设备,为自动化钻机的地面远程监控提供了有力支持。此外,云端自动化钻机管控平台则主要用于自动化钻机群运行状态和施工状态的数据统计与分析。研制的远程控制系统应用于ZDY4500LFK、ZDY6500LDK型钻机,并实现了视距内遥控、井下集控以及地面远距离控制等多种控制方式的稳定运行。现场试验和测试研究结果表明:(1)钻机视距内遥控系统遥控器按键丰富、控制器具有CAN、RS485等丰富的接口,手机升级便捷方便,可广泛应用于钻机电控化升级和改造。(2)远程集中控制系统可以实现10km距离的远程控制,控制响应时间小于200ms。视频、参数采集数据响应及时无卡滞,可以满足井下钻机远程监控的需求。(3)地面远程监控系统可以实现地面钻机远程监控并具有AI识别功能,可实现人员闯入预警和停机功能。(4)自动化钻机管控平台经过功能、压力、并行、访问测试,功能正常,响应及时,系统无崩溃,可用于自动化钻机数据和工况的统计分析。该控制系统的应用在保证钻孔施工安全的同时也为煤矿钻机实现少人化、智能化、信息化提供了借鉴。

关键词：自动化钻机遥控远程控制地面监控集控煤矿

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基于层次分析法的智能钻机运行工序判识

煤田地质与勘探 2024年第3期52卷 184-190页

作者：朱钱祥罗鹏平王龙鹏邢望王天龙中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

煤矿钻机智能施工过程中自动判识当前工序的难度较大,针对该问题提出了一种包含钻机运行过程层次建模、工序执行概率推理的工序判识方法。首先,以层次分析法对钻机运行过程中不同粒度对象间耦合过程进行描述和建模,揭示了钻机各工序执... 详细信息

煤矿钻机智能施工过程中自动判识当前工序的难度较大,针对该问题提出了一种包含钻机运行过程层次建模、工序执行概率推理的工序判识方法。首先,以层次分析法对钻机运行过程中不同粒度对象间耦合过程进行描述和建模,揭示了钻机各工序执行过程中设备、功能与系统间的交互特征。其次,在上述研究基础上引入贝叶斯概率推理方法,建立工序执行概率推理模型,分析了钻机运行过程中不同粒度对象属性与各工序状态间的因果关系。随后,将采集到的传感数据进行处理并作为实时证据提供给工序判识模型,推理获得各工序的当前执行概率。最后,以ZDY23000LDK钻机运行过程中液压压力值、动力头转速及移动速度作为输入信息,利用提出的工序判识方法,推理出当前执行工序编号,实验结果显示针对上扣工序、钻进工序和起拔工序的识别准确率分别达到85.3%、81.2%和87.1%,从而证明所提工序判识方法是切实可行的。上述研究工作提供了钻机运行过程的层次解耦方法及钻机不同粒度对象间交互过程的分析方法,为后续钻机智能控制方法研究及先进智能地质装备研发提供了技术支撑。

关键词：智能钻机工序判识传感数据层次分析法贝叶斯理论煤矿

Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂对半焦基DC-SOFC性能的影响

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1647-1656页

作者：刘国阳周安宁刘倩王俊哲西安科技大学化学与化工学院陕西西安710054 陕西煤业新型能源科技股份有限公司陕西西安710199

半焦与CO_(2)的气化反应速率是影响半焦燃料基DC-SOFC电池性能的关键。为提高半焦的CO_(2)气化反应性,采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了具有钙钛矿结构的Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂,用SEM、XRD、XPS、低温氮气吸脱附等分析手段研究了Ca_(2)Fe_... 详细信息

半焦与CO_(2)的气化反应速率是影响半焦燃料基DC-SOFC电池性能的关键。为提高半焦的CO_(2)气化反应性,采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了具有钙钛矿结构的Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂,用SEM、XRD、XPS、低温氮气吸脱附等分析手段研究了Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂的形貌和结构,采用热重分析实验研究Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂对半焦燃料的CO_(2)气化反应催化活性;在Ag-GDC|YSZ|GDC-Ag电解质支撑电池系统上,研究了添加Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂对半焦燃料基DC-SOFC输出性能的影响。结果表明,随着催化剂焙烧温度的提高,Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂晶粒尺寸逐渐增大、比表面积降低,750℃焙烧的催化剂具有良好的分散性、颗粒尺寸约为0.1μm,在半焦的CO_(2)气化反应中催化作用最好;相较于CaO和Fe2O3,Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂结构中吸附氧浓度更高,在半焦的CO_(2)气化反应中表现出更为优异的催化活性;Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂的循环稳定性取决于催化剂结构的热稳定性,其循环使用时活性降低主要归因于半焦燃料中无机灰分的包裹。催化剂对DC-SOFC输出性能影响表明,当半焦中添加10%的Ca_(2)Fe_(2)O_(5)催化剂时,电池的峰值功率密度从15.3 mW/cm^(2)增大到23.7 mW/cm^(2);EIS分析表明阳极传质阻力是影响DC-SOFC输出性能和燃料利用率的主要因素,降低灰分、催化剂累积带来的传质阻力可有效提高电池寿命和燃料利用率。

关键词：直接碳固体氧化物燃料电池钙钛矿催化剂 C-CO_(2)气化反应

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钼及钼合金与石墨焊接的研究进展

兵器材料科学与工程 2024年第3期47卷 138-144页

作者：林基辉王喆杨思尧武宁张腾张煦吕啸天西安瑞福莱钨钼有限公司陕西西安710201 西部金属材料股份有限公司陕西西安710201

随着钼及钼合金与石墨连接件应用范围的不断扩大,对钼及钼合金与石墨连接件的性能也有了更高要求,因此,钼及钼合金与石墨焊接成为了研究热点。本文综述了钎焊与扩散焊在钼及钼合金与石墨焊接中的应用,并对其未来发展趋势进行了分析总结。

关键词：剪切强度钼及钼合金钎焊扩散焊