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考虑HPSA的IRS辅助室内VLC系统光源优化

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西安电子科技大学学报 2024年第2期51卷 46-55页

作者：何慧萌杨婷施会丽王平邴喆王星白勃西安电子科技大学通信工程学院陕西西安710071 中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710000

针对可见光通信(VLC)系统中接收平面光功率分布不均匀的问题,提出了一种基于混合粒子群算法(HPSA)的智能反射面(IRS)辅助室内VLC系统光源优化设计方案。以16个发光二极管(LED)的矩形和混合型布局为例,设置接收光功率方差为适应度函数,... 详细信息

针对可见光通信(VLC)系统中接收平面光功率分布不均匀的问题,提出了一种基于混合粒子群算法(HPSA)的智能反射面(IRS)辅助室内VLC系统光源优化设计方案。以16个发光二极管(LED)的矩形和混合型布局为例,设置接收光功率方差为适应度函数,将所提出的HPSA与IRS技术相结合,对LED的位置布局、半功率角以及IRS的偏航角与滚转角进行优化。仿真对比了初始的(未经优化)、基于HPSA优化的室内VLC系统,以及基于HPSA优化的IRS辅助VLC系统的性能。结果表明,在考虑一次反射链路的情况下,与初始的VLC系统相比,采用HPSA优化的系统在两种光源布局下的接收光功率以及信噪比波动都明显降低;基于HPSA优化的IRS辅助室内VLC系统在矩形布局下对接收光功率波动的改善与基于HPSA优化的VLC系统效果相当,其在混合型布局下明显低于仅采用HPSA优化的VLC系统的光功率波动。3种可见光通信系统中,基于HPSA优化的IRS辅助VLC系统的平均接收光功率最大。此外,上述3种VLC系统采用混合型布局的平均均方时延拓展性能均优于矩形布局。研究工作对室内可见光通信系统光源分布研究具有一定参考价值。

关键词：可见光通信系统发光二极管光源优化混合粒子群算法智能反射面接收光功率信噪比

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采用曲波变换和电容层析成像的两相流含水率测量方法

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西安交通大学学报 2024年第7期58卷 139-147页

作者：张皓冬陆程程胡红利杨海潮董海健西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安西电电力电容器有限责任公司西安710082

针对电容层析成像(ECT)逆问题的欠定性,提出了一种基于曲波变换的图像稀疏重构算法。首先,采用曲波变换基作为稀疏基,从多尺度对模拟介质分布图像进行稀疏表示,提高了ECT灰度值向量的稀疏度;其次,应用迭代软阈值算法对曲波系数进行稀疏... 详细信息

针对电容层析成像(ECT)逆问题的欠定性,提出了一种基于曲波变换的图像稀疏重构算法。首先,采用曲波变换基作为稀疏基,从多尺度对模拟介质分布图像进行稀疏表示,提高了ECT灰度值向量的稀疏度;其次,应用迭代软阈值算法对曲波系数进行稀疏重构,同时使用奇异值分解算法计算最优灵敏度广义逆矩阵;最后,搭建ECT测量平台,通过静态实验重构5种典型实际流型,验证所提算法的有效性。实验结果表明:所提算法可有效抑制伪影,重构图像边界清晰,同时在图像相关系数、相对图像误差上均优于传统重构算法,比Landweber迭代算法相关系数提高约37.9%,相对误差减小约17.6%;基于稀疏重构的后处理图像可用于截面含水率的测量,含水率平均误差低于10%,最低为4.32%。该方法有效提高了ECT重构图像质量,能够满足天然气精准开采的工业需求。

关键词：电容层析成像曲波变换两相流图像稀疏重构算法

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管式微滤膜在高盐水除硬除硅中的应用研究

煤炭工程 2024年第10期56卷 231-237页

作者：王小强中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054

针对传统高盐废水处理采用“膜浓缩+蒸发结晶”方法存在的问题,研究了高盐水零排放系统预处理的软化、除硅、除浊环节,指出相较于传统预处理方法,管式微滤膜具有明显的优势。以内蒙门克庆和榆林小纪汗煤矿项目为例,通过小型试验和中型... 详细信息

针对传统高盐废水处理采用“膜浓缩+蒸发结晶”方法存在的问题,研究了高盐水零排放系统预处理的软化、除硅、除浊环节,指出相较于传统预处理方法,管式微滤膜具有明显的优势。以内蒙门克庆和榆林小纪汗煤矿项目为例,通过小型试验和中型试验对该工艺系统进行了研究和分析,采用管式微滤膜(TMF)替代澄清池进行固液分离。研究应用结果表明,在进水钙离子浓度为712.5 mg/L,镁离子浓度为110.4 mg/L,总硅(以SiO_(2)计)含量为120 mg/L的条件下,通过加入偏铝酸钠、氯化钙、氯化镁等药剂进行混凝后,利用管式微滤膜进行固液分离,SiO_(2)去除率≥95%,出水满足钙离子浓度≤10 mg/L,镁离子浓度≤10 mg/L,总硅(以SiO_(2)计)含量≤10 mg/L的要求,且满足反渗透进水的浊度≤1 NTU和SDI≤5的要求,运行成本相比原有工艺节省10%~20%。

关键词：管式微滤膜高盐水除硬除硅

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双管板换热器管板平均金属温度确定方法研究

化工设备与管道 2024年第2期61卷 23-27页

作者：许学斌袁博王小鹏华陆工程科技有限责任公司西安710065

国家标准GB/T 151—2014《热交换器》中对于双管板换热器的计算,需要给出内外管板的平均金属温度,但标准未给出管板平均金属温度的确定方法,为此,借助FLUENT软件对双管板换热器管板及其邻近流体区域的传热进行了数值模拟研究,在理论传... 详细信息

国家标准GB/T 151—2014《热交换器》中对于双管板换热器的计算,需要给出内外管板的平均金属温度,但标准未给出管板平均金属温度的确定方法,为此,借助FLUENT软件对双管板换热器管板及其邻近流体区域的传热进行了数值模拟研究,在理论传热公式和数值模型基础上,对换热器在不同介质和不同流速下的温度场进行数值模拟,给出了双管板换热器内外管板平均金属温度的确定方法和简易计算公式,研究结果可有助于双管板换热器的设计,同时便于工程应用。

关键词：双管板换热器平均金属温度数值模拟传热方程

350MW燃用贫煤锅炉改烧强结渣沾污烟煤的调整及改造技术研究

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洁净煤技术 2024年第S1期 255-262页

作者：何文兵李兴智徐亚齐敦硕李银贵秦皇岛发电有限责任公司西安热工研究院有限公司华润电力(宜昌)有限公司

国内某电厂2×350 MW机组锅炉原设计煤为贵州贫煤，属于中等结渣特性煤种。在掺烧靖边烟煤过程中出现了燃烧器烧损和严重结渣、沾污问题，为了解靖边烟煤的燃烧特性、结渣特性、沾污特性，以及锅炉设备对煤种的适应性，进行了一维火焰... 详细信息

国内某电厂2×350 MW机组锅炉原设计煤为贵州贫煤，属于中等结渣特性煤种。在掺烧靖边烟煤过程中出现了燃烧器烧损和严重结渣、沾污问题，为了解靖边烟煤的燃烧特性、结渣特性、沾污特性，以及锅炉设备对煤种的适应性，进行了一维火焰炉燃烧试验和煤灰烧结试验。靖边烟煤属于极易着火、燃尽煤种，是优质的动力用煤，但其灰分中钙、铁、钠等金属氧化物含量较高，灰熔点较低，具有严重结渣沾污倾向。靖边烟煤和原设计煤相比，燃用煤着火、燃尽特性更好，但结渣、沾污特性增强了。改造过程中根据煤质特性对燃烧器进行了调整，在炉膛区域增加20支短程吹灰器，水平烟道增加10支长伸缩式吹灰器，竖井增加24支长伸缩式吹灰器，并在改造后进行了燃烧优化调整试验。结果表明：改造后锅炉结渣明显改善，靖边烟煤掺烧比例由12.5%提高至75%,空预器入口烟气温度降低30.4℃,空预器出口烟气温度降低25.5℃,灰渣含碳量基本不变，脱硝入口NOx浓度由705 mg/m3降至384 mg/m3,锅炉效率升高1.49%,预计年节约燃料成本约280万元，改造后锅炉汽水系统和风烟系统对掺烧75%靖边烟煤具有良好的适应性。因此，可以通过设备改造增强锅炉对燃料的适应性，大幅拓宽锅炉煤种适应能力，缓解电厂购煤困难的问题。

关键词：靖边煤结渣沾污锅炉效率吹灰系统

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流化床锅炉协同处置农林废弃物数值模拟研究

动力工程学报 2024年第7期44卷 1084-1092,1100页

作者：林国强严德亚张涛刘德育程振宇李惠彦辰王鹏乾王长安盐城热电有限责任公司江苏盐城224002 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

针对某台75 t/h循环流化床锅炉进行了农林废弃物掺烧数值模拟,通过对比实验数据验证了仿真模型的正确性与可靠性,进一步深入分析了不同掺混因素与锅炉运行参数对炉内燃烧特性、出口污染物排放以及炉膛磨损的影响。结果表明:低农林废弃... 详细信息

针对某台75 t/h循环流化床锅炉进行了农林废弃物掺烧数值模拟,通过对比实验数据验证了仿真模型的正确性与可靠性,进一步深入分析了不同掺混因素与锅炉运行参数对炉内燃烧特性、出口污染物排放以及炉膛磨损的影响。结果表明:低农林废弃物掺烧比与高一次风配比有利于改善燃烧特性,而高农林废弃物掺烧比将降低出口污染物排放。

关键词：流化床锅炉农林废弃物燃烧特性污染物排放

利用乙烯醇-乙烯胺共聚物制备交联可控的耐酸渗透蒸发脱盐复合膜

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高校化学工程学报 2024年第2期38卷 310-318页

作者：付佳雯郝妙莉董晨曦何欣平吴东云伊春海西安交通大学化学工程与技术学院陕西西安710049 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西西安710065

为了制备交联可控的耐酸脱盐膜,合成了同时含有羟基和氨基的乙烯醇-乙烯胺共聚物(VA-co-VAm),并基于酸性条件下羟基可以与醛发生缩醛反应的特性制备一系列交联可控的渗透蒸发脱盐膜。对聚合物材料和复合膜进行表征测试,研究聚合物组成... 详细信息

为了制备交联可控的耐酸脱盐膜,合成了同时含有羟基和氨基的乙烯醇-乙烯胺共聚物(VA-co-VAm),并基于酸性条件下羟基可以与醛发生缩醛反应的特性制备一系列交联可控的渗透蒸发脱盐膜。对聚合物材料和复合膜进行表征测试,研究聚合物组成、进料液p H等因素对脱盐性能的影响。结果表明,复合膜在酸性条件下表现出良好的脱盐性能,在60℃下处理质量浓度为35 g·L^(-1)的Na Cl溶液(p H=1),复合膜水通量超过12 kg·m^(-2)·h^(-1),盐截留率>99.95%。基于以上结果,所制备的膜为酸性条件下的高浓盐水脱盐处理提供了新的思路。

关键词：渗透蒸发脱盐聚合物耐酸膜可控交联

卷烟纸中的钾钠离子添加剂对卷烟性能的影响研究

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中国造纸 2024年第6期43卷 63-70页

作者：葛畅朝鲁门曹稳杨扬赵晓梅刘文巩佳豪赵涛王海英黄剑波孙思宇杨芳楚文娟田海英陕西中烟工业有限责任公司陕西西安710065 中国制浆造纸研究院有限公司北京100102 河南中烟工业有限责任公司河南郑州450000

本研究通过设计不同钾钠离子含量的卷烟纸,制备得到常规卷烟和细支卷烟,分析不同钾钠离子添加剂(柠檬酸钾、柠檬酸钠)对常规卷烟和细支卷烟的包灰性能、烟气常规指标及感官质量的影响规律。结果表明,当卷烟纸中钾钠离子添加剂的钾钠离... 详细信息

本研究通过设计不同钾钠离子含量的卷烟纸,制备得到常规卷烟和细支卷烟,分析不同钾钠离子添加剂(柠檬酸钾、柠檬酸钠)对常规卷烟和细支卷烟的包灰性能、烟气常规指标及感官质量的影响规律。结果表明,当卷烟纸中钾钠离子添加剂的钾钠离子总量相同时,随着K^(+)比例增加,卷烟的包灰性能降低,烟碱、焦油和CO释放量也呈降低趋势,K^(+)比例≥75%(相对于钾钠离子总量12 mg/g)后卷烟包灰效果明显变差,而细支卷烟的包灰效果优于常规卷烟。当卷烟纸中钾钠比相同、钾钠离子总量不同时,随着钾钠离子总量的增加,卷烟的包灰性能变化不明显,其烟碱、焦油和CO释放量有所降低。与现有卷烟产品相比,K^(+)比例增加有利于改善细支卷烟的香气并降低刺激性,但却会使常规卷烟烟气显干燥、刺激;钾钠离子总量的增加有利于体现常规卷烟的香气且柔和度较好,但却会使细支卷烟的刺激性增加。

关键词：卷烟纸钾钠离子添加剂包灰性能烟气指标

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顶管隧道上穿既有地铁隧道影响机制

长安大学学报（自然科学版） 2024年第3期44卷 104-115页

作者：翁效林温博徐君辉秦婧婧邢卓航长安大学公路学院陕西西安710064 陕西诚信电力工程监理有限责任公司陕西西安710054

为了研究顶管隧道上穿既有地铁隧道施工对既有隧道及周围土体的影响,以电缆隧道上跨西安地铁5号线为研究背景,基于自主设计室内顶管顶进试验装置,采用模型试验和有限元数值模拟相结合的方法研究顶管隧道上跨既有地铁隧道影响机制。试验... 详细信息

为了研究顶管隧道上穿既有地铁隧道施工对既有隧道及周围土体的影响,以电缆隧道上跨西安地铁5号线为研究背景,基于自主设计室内顶管顶进试验装置,采用模型试验和有限元数值模拟相结合的方法研究顶管隧道上跨既有地铁隧道影响机制。试验主要对地表位移、既有隧道应变和既有隧道上方的土压力进行分析,并通过数值模拟对模型试验进行补充研究和对比验证。研究结果表明:地表位移与顶管隧道的埋置深度成反比,当新建隧道埋深小于1.5D(D为隧道直径)时,埋深对地表位移影响较大;顶管轴线两侧土体变化趋势基本对称,与顶管轴线距离越大,土体变形量越小;顶管隧道施工对既有隧道引起位移变化的影响主要集中在顶管正交于既有隧道的位置,既有隧道随着顶管隧道的顶进,逐渐呈隆起状态,并且隧道的拱腰位置隆起要早于拱顶;隧道拱顶纵向最大附加应变均发生在隧道中部即对称面位置,且离顶管隧道轴线越近,附加应变变化也越大;附加应变的变化与夹土层厚度成反比;因试验中有多种客观因素的影响,数值模拟和模型试验的结果虽在数值上有一定差异,但变化规律存在着一致性,由此进一步验证了模型试验结论的可靠性。

关键词：隧道工程顶管上跨试验研究数值模拟地表位移受力变形