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±800kV换流变阀侧套管温度场仿真与大电流温升试验分析

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高电压技术 2024年第3期50卷 994-1002页

作者：谢更生史石峰王琪林王青于刘鹏彭宗仁西安交通大学电气工程学院电工材料电气绝缘全国重点实验室西安710049

随着我国高压直流输电工程的发展,输送功率不断提升,胶浸纸(resin impregnated paper,RIP)套管的发热问题越发突出。面对±800k V特高压直流输电工程进一步提升输送容量的挑战,为避免RIP套管发热严重、温度过高带来的安全问题,提出了一... 详细信息

随着我国高压直流输电工程的发展,输送功率不断提升,胶浸纸(resin impregnated paper,RIP)套管的发热问题越发突出。面对±800k V特高压直流输电工程进一步提升输送容量的挑战,为避免RIP套管发热严重、温度过高带来的安全问题,提出了一种RIP换流变阀侧套管的设计方案,并通过仿真模拟与温升试验进行验证。首先,在套管设计方案中,通过引入衬管结构、增加导体直径等手段来降低热点温度;然后,提出了一种针对RIP套管温度场的改进计算方法,对套管热设计进行了仿真校核;最后,对基于该设计方案制造的套管进行了温升试验考核。仿真与温升试验结果表明:该文提出的RIP换流变阀侧套管可以满足工程要求,其载流量(等效工频电流)可达6736 A。

关键词：胶浸纸套管换流变阀侧套管直流输电工程计算流体力学温升试验

镧、锆改性氢氧化铝在硫酸锌电解液中的除氟性能

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第3期55卷 895-906页

作者：张自恒梁李斯弥晗马洪月李林波西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055

针对目前工业吸附剂除氟效果差、吸附容量低等问题,通过共沉淀法制备出了一种介孔Al-La-Zr复合吸附材料有效地去除硫酸锌溶液中的氟离子。首先,探究了掺杂金属的种类及比例对除氟率的影响,获得了制备最佳掺杂比例;其次,采用BET、XRD、SE... 详细信息

针对目前工业吸附剂除氟效果差、吸附容量低等问题,通过共沉淀法制备出了一种介孔Al-La-Zr复合吸附材料有效地去除硫酸锌溶液中的氟离子。首先,探究了掺杂金属的种类及比例对除氟率的影响,获得了制备最佳掺杂比例;其次,采用BET、XRD、SEM等手段对吸附剂进行了表征,了解吸附剂的主要物相、比表面积和形貌;再次,研究了吸附剂用量、吸附温度、接触时间和p H对吸附效率及吸附容量的影响,明确了工艺优化条件;最后,对吸附过程进行动力学和热力学分析,并结合吸附前后吸附剂的表征结果进一步揭示介孔Al-La-Zr复合吸附剂的吸附机理。研究结果表明:材料的主要物相为Al(OH)_(3),材料表面具有丰富的孔径结构,这有利于提升材料的比表面积(127.16 m^(2)/g),增加吸附容量;当吸附温度为30℃,p H为4.7,吸附时间为3 h,吸附剂用量为5 g/L时,吸附平衡脱氟效率为78.32%,平衡容量为15.66 mg/g;吸附过程符合拟二阶动力学模型,线性Freundlich可以很好描述吸附等温线,吸附过程为自发放热过程。吸附机理涉及离子交换、静电吸附以及金属对氟的络合作用。

关键词：氟化物吸附作用硫酸锌溶液复合吸附剂

盐胁迫对白及根际细菌群落组成及多样性的影响

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应用生态学报 2024年第1期35卷 219-228页

作者：李菁张小飞张惠雯文嘉庆张焱徐玲玲西安文理学院生物与环境工程学院西安710065 陕西省航天育种工程技术研究中心西安710065 西安市植物逆境生理与生态修复技术重点实验室西安710065 西安市农业技术推广中心西安710061 西安文理学院师范学院西安710065

盐渍化环境不仅会影响植物正常的生长发育,还会对植物根际微生物群落产生影响。为探究盐胁迫条件下白及根际土壤细菌群落的演替模式,采用细菌16S rRNA高通量测序技术测定不同盐胁迫浓度下白及根际土壤细菌群落组成及多样性,分析盐胁迫... 详细信息

盐渍化环境不仅会影响植物正常的生长发育,还会对植物根际微生物群落产生影响。为探究盐胁迫条件下白及根际土壤细菌群落的演替模式,采用细菌16S rRNA高通量测序技术测定不同盐胁迫浓度下白及根际土壤细菌群落组成及多样性,分析盐胁迫对白及植株生长发育和土壤理化性质的影响以及白及根际菌群组成与土壤因子间的相关关系。结果表明:与对照相比,盐胁迫环境使白及植株生长速度和长势下降,土壤中有机质、氮、磷含量显著降低。盐胁迫处理后白及根际土壤细菌物种多样性和均一度呈现先下降后升高的变化趋势。在门和纲水平上白及根际土壤细菌优势类群的相对丰度和变化趋势在对照与盐胁迫处理间差异显著。盐胁迫浓度和胁迫时间均显著影响白及根际土壤细菌群落组成;土壤有机质、速效氮和总磷含量是影响根际细菌群落结构的关键环境因子。与细胞骨架、细胞运动、物质代谢及信号转导机制相关的功能基因可能参与了菌群对盐胁迫的适应及应答。本研究将为盐渍地区白及的栽培管理提供理论基础和参考依据。

关键词：白及盐胁迫根际土壤细菌群落多样性

体空位缺陷对氧化铝二次电子发射特性的影响分析

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物理学报 2024年第15期73卷 218-224页

作者：张建威牛莹闫润圻张荣奇曹猛李永东刘纯亮张嘉伟西安理工大学电气工程学院西安710048 西安交通大学电子科学与工程学院物理电子与器件教育部重点实验室西安710049

基于第一性原理和蒙特卡罗模拟方法,系统地研究了氧化铝晶体内部O空位缺陷和Al空位缺陷对二次电子发射特性的影响.密度泛函计算结果表明,空位缺陷会导致能带结构发生改变,其中Al空位缺陷的存在使得禁带宽度变窄,费米能级降低至价带内部... 详细信息

基于第一性原理和蒙特卡罗模拟方法,系统地研究了氧化铝晶体内部O空位缺陷和Al空位缺陷对二次电子发射特性的影响.密度泛函计算结果表明,空位缺陷会导致能带结构发生改变,其中Al空位缺陷的存在使得禁带宽度变窄,费米能级降低至价带内部.在此基础之上,获得了不同晶体结构下的弹性和非弹性平均自由程.氧化铝中存在Al空位缺陷时的弹性平均自由程最大,而存在O空位缺陷时的非弹性平均自由程最大.为了分析不同缺陷浓度下的二次电子发射特性,对已有蒙特卡罗模拟算法进一步优化.模拟结果表明,随着O空位和Al空位缺陷占比的增加,最大二次电子发射系数随之而下降.相比于Al空位缺陷,相同缺陷占比下O空位缺陷导致二次电子发射系数降低更多.

关键词：二次电子空位缺陷蒙特卡罗密度泛函

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目标表面BRDF对非视距成像的影响研究

激光与光电子学进展 2024年

作者：杨玉峰张澳郭友成祝文卓西安理工大学自动化与信息工程学院西安市无线光通信与网络研究重点实验室

为了研究目标表面材质对非视距成像算法性能的影响，针对不同类型的双向反射分布函数，利用非视距成像领域的共焦扩散层析成像算法对非视距目标进行了仿真重建，最后以玻璃纤维、紫红色漆板、水泥板为实例更深入的探讨物体材质不同对成... 详细信息

为了研究目标表面材质对非视距成像算法性能的影响，针对不同类型的双向反射分布函数，利用非视距成像领域的共焦扩散层析成像算法对非视距目标进行了仿真重建，最后以玻璃纤维、紫红色漆板、水泥板为实例更深入的探讨物体材质不同对成像质量的影响。仿真结果表明：对隐藏物体来说，镜面反射率高的目标，重建结果模糊；镜面反射率和漫反射率均较高的目标，重建质量不太理想；漫反射率高的目标，重建质量较为理想；不发生镜面反射的目标，重建结果清晰。在散射特性不同的目标物体中，镜面反射部分占比更小的物体较高质量地被重建出来。研究结果为非视距目标领域中目标表面材质的选择提供指导。

关键词：双向反射分布函数非视距成像仿真分析图像重建材质选择

干湿-冻融循环下黄土力学特性及损伤机制研究

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岩土力学 2024年第4期45卷 1092-1102页

作者：郅彬王尚杰西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054

为深入研究干湿-冻融循环对原状黄土力学特性的影响及细观损伤演化规律,通过不同次数干湿-冻融循环条件下的固结排水三轴剪切试验(consolidation drainage triaxial sheartest,CD)和核磁共振试验,从宏-细观角度分析其应力-应变曲线及强... 详细信息

为深入研究干湿-冻融循环对原状黄土力学特性的影响及细观损伤演化规律,通过不同次数干湿-冻融循环条件下的固结排水三轴剪切试验(consolidation drainage triaxial sheartest,CD)和核磁共振试验,从宏-细观角度分析其应力-应变曲线及强度指标变化规律和细观孔隙的损伤变化规律。在此基础之上,假定黄土微元强度分布服从复合函数,建立了黄土的损伤统计本构模型,并验证其适用性。研究结果表明:土体的应力-应变曲线表现为应变软化,并且随着循环次数的增大软化程度逐渐减弱。偏应力峰值随循环次数减小并逐渐趋于稳定,在循环2次时其衰减程度最大,不同围压下分别衰减了17.6%、23.2%、24.5%和18.1%。土体内胶结块在循环作用下发生破损,使得内部孔隙面积逐渐增大,主要为小孔隙向中大孔隙的转变,随着循环次数的增大,内部结构逐渐趋于稳定。

关键词：干湿-冻融循环黄土力学特性细观损伤损伤统计本构模型

Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)对水泥窑过渡带用镁质耐火材料结构和性能的影响

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 2118-2130页

作者：胡越尹洪峰刘云辛亚楼刘宇驰汤云任小虎袁蝴蝶西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710055

水泥回转窑过渡带由于难于结窑皮和所用耐火材料热导率较高,窑壳外表面温度高,散热损失大。本工作以氢氧化镁、碳酸钙和煅烧α-氧化铝为原料合成出Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46),以此为骨料和烧结镁砂制备出方镁石–尖晶石–铝酸钙耐火材... 详细信息

水泥回转窑过渡带由于难于结窑皮和所用耐火材料热导率较高,窑壳外表面温度高,散热损失大。本工作以氢氧化镁、碳酸钙和煅烧α-氧化铝为原料合成出Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46),以此为骨料和烧结镁砂制备出方镁石–尖晶石–铝酸钙耐火材料。借助扫描电子显微镜、X-射线衍射仪等手段研究Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)的添加和烧成温度对镁质耐火材料结构和性能的影响。结果表明:1) Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)引入到镁质耐火材料中,因烧成过程方镁石存在使Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)发生分解,方镁石–尖晶石–铝酸盐三元体系在高温下形成液相,借助于液相辅助Kirkendall效应形成了孔洞实现了轻量化,并且随着Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)加入量增加,材料显气孔率升高,体积密度、耐压强度和荷重软化温度降低;相同Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)加入量,降低Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)粒度可使上述提及性能提高。2)随着烧成温度升高,材料的显气孔率降低、体积密度增加,但耐压强度并未升高,荷重软化温度保持在1 540℃以上较高的水平,当加入10%(质量分数)、0.50~1.00 mmCa_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)颗粒,材料在1 700℃烧成时荷重软化温度可达1 603℃。3) 1 350℃侵蚀实验结果表明,引入10%粒度为0.088~0.500 mm Ca_(2)Mg_(2)Al_(28)O_(46)颗粒的样品,在1 650℃烧成具有最好的抗水泥物料侵蚀性能。

关键词：钙镁铝氧化物 Kirkendall效应镁质耐火材料抗水泥侵蚀水泥窑过渡带

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辐射零点可控的平面滤波贴片天线

电子测量与仪器学报 2024年

作者：王丽黎徐亚妮高智勇张衡西安理工大学自动化与信息工程学院西安市无线光通信与网络研究重点实验室

为满足射频前端器件集成化和多功能化的需求，设计了一款适用于WLAN 5GHz波段的辐射零点可控的平面滤波贴片天线。该天线以同轴探针馈电的微带贴片天线为原型，上表面是由融合共生带和矩形槽的金属辐射贴片，下表面试接地面。其中共生... 详细信息

为满足射频前端器件集成化和多功能化的需求，设计了一款适用于WLAN 5GHz波段的辐射零点可控的平面滤波贴片天线。该天线以同轴探针馈电的微带贴片天线为原型，上表面是由融合共生带和矩形槽的金属辐射贴片，下表面试接地面。其中共生条带位于辐射贴片的宽边两侧，矩形槽蚀刻在辐射贴片上，位于同轴馈电点两侧。两种结构分别在通带的低频和高频处各引入一个辐射零点，天线实现了的滤波响应和良好的辐射特性，同时两个辐射零点的位置自由可控，提高了设计的灵活度。仿真与测试结果表明：滤波天线的中心频率为5.25 GHz，相对带宽为14%（4.89～5.62GHz），两个辐射零点分别位于4.55GHz和6.05GHz处；工作通带内增益平缓，平均增益约为7dBi，通带外抑制水平大于19dBi，测试与仿真结果较为一致。该滤波天线的设计未引入额外的滤波器网络，节省了天线的整体尺寸，且剖面低、重量轻、结构紧凑，具有良好的滤波和辐射性能。

关键词：滤波天线微带贴片天线辐射零点共生条带矩形槽

惰化条件下甲烷燃爆火焰特征试验与数值模拟分析

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安全与环境学报 2024年第1期24卷 135-142页

作者：程方明王琛琛常助川罗振敏王涛马赛燕西安科技大学安全科学与工程学院西安710054 西安市城市公共安全与消防救援重点实验室西安710054 浙江大学能源学院杭州310058

为分析甲烷惰化极限条件下燃爆火焰特征,采用高速纹影对20 L球形装置内CO_(2)惰化抑制CH4燃爆的火焰图像进行采集,并利用数值模拟方法对燃爆过程进行重现。通过观察和分析火焰形状的演化过程、火焰熄灭现象以及火焰传播速度,可掌握浮力... 详细信息

为分析甲烷惰化极限条件下燃爆火焰特征,采用高速纹影对20 L球形装置内CO_(2)惰化抑制CH4燃爆的火焰图像进行采集,并利用数值模拟方法对燃爆过程进行重现。通过观察和分析火焰形状的演化过程、火焰熄灭现象以及火焰传播速度,可掌握浮力主导下的燃爆火焰的特征,揭示惰化条件下燃爆火焰形态演化机理和各方向扩展速度演化,分析导致火焰熄灭的原因。结果显示:爆炸初期,火焰在各方向扩展速度相同,火焰形态呈“球”形。之后,添加较少CO_(2)的工况中,火焰各方向扩展速度基本相同,一直呈“球”形。在惰化极限的工况中,火焰的已燃区和未燃区内体积分数差显著增大,与惰化弱的工况相比,浮力变得显著,“球”形火焰将转变为“ω”形火焰,且火焰出现整体上浮或熄灭现象。火焰上浮过程中,向下扩展的速度出现负值,且明显大于两侧速度。此外,数值模拟可以补充试验中视窗以外的火焰部分,模拟结果显示火焰在上浮过程中底部向上速度逐渐增大,且明显大于两侧速度,导致火焰面底部中心出现凹陷,最终形成“ω”形火焰。“ω”形火焰在上浮过程中,会与周围未燃气体或容器壁面换热进而导致火焰熄灭,但整个过程没有产生超压。

关键词：安全工程惰化极限火焰形态浮力效应熄火