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基于非球面透镜实现OCS系统光路优化研究

光通信研究 2025年

作者：王隽杰肖清明王震曹俊红武汉邮电科学研究院武汉光迅科技股份有限公司

【目的】光电路交换（OCS）系统在光通信网络中占据核心地位，但其性能受到耦合效率低下问题的严重制约。文章旨在研究并优化一种基于非球面透镜的耦合方案，提升OCS系统的耦合效率，减少几何像差的影响，进而提高系统的稳定性和整体性... 详细信息

【目的】光电路交换（OCS）系统在光通信网络中占据核心地位，但其性能受到耦合效率低下问题的严重制约。文章旨在研究并优化一种基于非球面透镜的耦合方案，提升OCS系统的耦合效率，减少几何像差的影响，进而提高系统的稳定性和整体性能。【方法】文章探讨了在不同耦合失配情况下对系统插损的影响，重点分析了OCS系统中模斑失配和轴向失配对插损和耦合效率的影响机理，利用非球面透镜光线聚焦，校正像差等特性，设计并优化一种可应用于OCS系统中的非球透镜，提升系统耦合效率，消除系统中的几何像差。【结果】研究结果表明，优化后的非球面透镜设计能够显著提升OCS系统的耦合性能，其耦合效率从0.795 7提高到0.990 0，接近理论极限值。模斑失配和轴向失配的影响显著减弱，几何像差的影响减弱，光路的均匀性和稳定性得到有效改善。【结论】非球面透镜的优化设计，有效解决了模斑失配和轴向失配导致的插损问题，显著提高了OCS系统的耦合效率与光路稳定性。

关键词：光电路交换耦合效率非球面透镜

基于矩阵位移法的超长工作面顶板挠度分布研究

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煤炭科学技术 2025年

作者：邢有望李明忠张金虎闫汝瑜刘江斌煤炭科学研究总院开采研究分院中煤科工开采研究院有限公司天地科技股份有限公司北京天玛智控科技股份有限公司中国矿业大学(北京) 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司

为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响，同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计，以小保当二号井132202超长工作面为背景，根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系，建立支持在弹性支座上的二维连续... 详细信息

为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响，同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计，以小保当二号井132202超长工作面为背景，根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系，建立支持在弹性支座上的二维连续梁模型，基于位移法对梁模型单元进行编码并计算杆单元的单元刚度矩阵，利用单元集成法计算含有弹性支座的超长梁模型整体刚度矩阵及节点等效载荷，通过矩阵位移法求解全梁挠度分布及杆端内力计算公式，从而得到支架支护反力。在此基础上，分别对支架宽度、数目、等效刚度、工作面长度、巷帮刚度、顶板弹性模量、截面惯性矩及随动岩层产生的载荷大小取不同值，来观察其对全梁挠度分布的影响。使用三次多项式对挠度曲线一侧的起点至最大峰值段进行精确拟合。使用插入了桩结构单元充当支护的3DEC数值模拟结果及现场电液控监测数据进行验证。验证结果做到了理论计算、数值模拟与现场数据三者的统一，表明二维梁模型能够在一定程度上解释超长工作面三峰值来压特征，同时工作面一侧到临近高峰值段的挠度曲线符合三次多项式分布规律。研究深化了梁模型在采场方面的应用，为超长工作面支架工作阻力预测提供了方向，研究结果有助于为超长工作面液压支架设计提供理论指导。

关键词：采矿工程液压支架超长工作面矩阵位移法 3DEC数值模拟

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长距离无中继放大通感一体系统

光通信研究 2025年

作者：潘光丽龙林刘明辉龙大军喻杰奎徐健成炬新章诗宇中国长江电力股份有限公司武汉光迅科技股份有限公司

【目的】文章针对单波长距离无中继通感一体系统存在容量受限的问题。【方法】基于波分复用（WDM）的方式，提出了无中继波分复用通感一体系统的实时通信方案。搭建传输速率为47×400 Gbit/s系统，并通过距离100 km的G.654光纤以及距离7... 详细信息

【目的】文章针对单波长距离无中继通感一体系统存在容量受限的问题。【方法】基于波分复用（WDM）的方式，提出了无中继波分复用通感一体系统的实时通信方案。搭建传输速率为47×400 Gbit/s系统，并通过距离100 km的G.654光纤以及距离75 km的G.652光纤实时传输进行实验验证。【结果】试验结果表明，在接收光功率在-6～-10 dBm的范围内，距离100 km的G.654光纤系统通信信道前向纠错编码前的平均误码率（Pre-FEC BER）为0.036 3、Q参数为5.06、光信噪比（OSNR）为20.67，传感端平均相位噪声为47.54 mrad/√Hz；距离75 km的G.652光纤Pre-FEC BER为0.036 4、Q参数为5.07、OSNR为20.54，传感端平均相位噪声为25.9 mrad/√Hz。两者均满足通感一体系统的传输测量需求。并且分布式声学传感（DAS）链路开启前后，通信端传输性能基本保持不变。【结论】文章提出了一种超高速超大容量长距离通感一体系统，该方案通过WDM大大提高了系统传输的速率以及容量，并验证了通信信道和传感链路间不存在串扰。

关键词：光纤分布式声传感通感一体波分复用长距离传感无中继放大

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环形平面喷涂成膜特性数值模拟

中国表面工程 2025年

作者：王祎浩曾永龙胡惊雷但斌斌冯鹏云都李平武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室宝钢股份中央研究院武钢有限技术中心宝钢股份武汉钢铁有限公司硅钢部

取向硅钢是一种重要的软磁合金，主要用于大中型变压器和大型电机，经过大量技术分析和工艺验证，退火前，在钢卷端面喷涂一层MgO抑制剂，能够提高取向硅钢边部的材料塑性，减少边裂的产生。为探究钢卷环形端面不同喷涂位置的成膜特性... 详细信息

取向硅钢是一种重要的软磁合金，主要用于大中型变压器和大型电机，经过大量技术分析和工艺验证，退火前，在钢卷端面喷涂一层MgO抑制剂，能够提高取向硅钢边部的材料塑性，减少边裂的产生。为探究钢卷环形端面不同喷涂位置的成膜特性，本文采用欧拉-拉格朗日法建立环形平面喷涂雾化流场模型，分别从扩散区和成膜区气相流场的变化情况以及液膜的形状和厚度分布情况，分析环形平面不同位置区域喷涂成膜特性。结果表明：流场特性方面，在扩散区，三个不同喷涂位置在长轴截面和短轴截面气相速度分布情况基本一致，长轴截面内均为扇形状，短轴截面内均为射流状；在成膜区，受被喷涂面形状的影响，三个不同喷涂位置在长轴截面和短轴截面气相速度分布情况存在较大差异。涂膜特性方面，中径位置液膜为椭圆状，内、外径位置液膜均为半椭圆状；对比中径位置，内、外径位置液膜存在沿边界扩散现象；三个不同喷涂位置的液膜沿长轴方向的膜厚变化均呈单峰状，沿短轴方向的膜厚变化中径位置呈单峰状，内、外径位置均呈双峰状。

关键词：喷涂成膜喷雾流场欧拉-拉格朗日法数值模拟环形平面

汾河平原氨排放特征及其对PM2.5浓度的影响

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环境工程技术学报 2025年

作者：朱向哲尉鹏营娜王璟煦宋朕张传东薛志钢中国环境科学研究院河北工程大学中科宇图科技股份有限公司

汾河平原地区农业源畜禽养殖和氮肥施用行业造成了大量的氨排放，导致当地空气中PM2.5浓度的上升。基于汾河平原氨排放清单，对该地区氨排放总量及行业贡献进行分析，并设计了高低2种减排情景，运用WRF-Chem模型，通过分析不同情景下PM... 详细信息

汾河平原地区农业源畜禽养殖和氮肥施用行业造成了大量的氨排放，导致当地空气中PM2.5浓度的上升。基于汾河平原氨排放清单，对该地区氨排放总量及行业贡献进行分析，并设计了高低2种减排情景，运用WRF-Chem模型，通过分析不同情景下PM2.5年均浓度变化情况，对2020年冬夏季汾河平原氨排放的大气环境影响进行了研究，评估了农业氨减排对汾河平原PM2.5污染的影响。结果表明：1)汾河平原氨排放总量为16.7万t，集中在运城中西部以及临汾南部，且以农业氨为主。2)在氨低减排情景下1月PM2.5浓度下降0.7 μg/m3，7月PM2.5浓度下降0.9 μg/m3；高减排情景下1月PM2.5浓度下降1.8 μg/m3，7月PM2.5浓度下降2 μg/m3。可见，汾河平原氨排放对当地PM2.5浓度有一定贡献，且采取农业氨控制措施后，对PM2.5浓度有一定削减。

关键词：汾河平原氨排放特征细颗粒物影响

陶瓷生产流程的负荷转移特性建模与需求侧响应优化方法

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电力系统自动化 2025年

作者：黄潇扬雪映蔡煜张延旭蔡泽祥华南理工大学大学电力学院广东新型储能国家研究院有限公司南方电网电力科技股份有限公司

以陶瓷生产为代表的高载能企业的工业负荷用电量占比大，其生产流程的用电特性具有一定的可调节能力，是参与需求侧响应的重要资源。文中提出一种面向需求侧响应的陶瓷生产流程的“负荷转移”特性建模与用电特性优化方法。首先，根据陶... 详细信息

以陶瓷生产为代表的高载能企业的工业负荷用电量占比大，其生产流程的用电特性具有一定的可调节能力，是参与需求侧响应的重要资源。文中提出一种面向需求侧响应的陶瓷生产流程的“负荷转移”特性建模与用电特性优化方法。首先，根据陶瓷生产流程构建其用电特性模型，刻画生产流程用电特性和仓储容量之间的关系。其次，将具有负荷转移特性的设备及其仓储容量以用电量特性的角度进行刻画，建立了陶瓷生产流程的负荷转移特性模型。再次，以综合收益为优化目标，以生产流程安全为约束，以负荷转移特性设备用电情况为控制变量，提出了陶瓷企业参与需求侧响应的优化调度方法。最后，以某建筑陶瓷企业生产流程为算例验证了所提方法的有效性与可行性。

关键词：陶瓷生产流程负荷转移特性需求侧响应用电优化

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废硫铵母液处理过程中回收粗吡啶及铵盐技术

工业水处理 2025年

作者：刘士强王传荟施亮宝武碳业科技股份有限公司上海务宝机电科技有限公司

采用硫酸吸收荒煤气中氨气生产硫铵过程中，随着硫铵母液的循环使用，母液中的金属离子、有机物、氯离子等杂质含量逐渐升高，最终将影响硫铵产品质量和设备的稳定运行，通常需要置换部分硫铵母液来降低杂质含量，置换出来的硫铵母液即... 详细信息

采用硫酸吸收荒煤气中氨气生产硫铵过程中，随着硫铵母液的循环使用，母液中的金属离子、有机物、氯离子等杂质含量逐渐升高，最终将影响硫铵产品质量和设备的稳定运行，通常需要置换部分硫铵母液来降低杂质含量，置换出来的硫铵母液即为废硫铵母液。由于废硫铵母液中氨氮、COD、氯离子及金属离子含量极高，不宜直接排入焦化废水处理系统，需要进行预处理或小流量兑入废水中进行处理。本文针对某煤精厂废硫铵母液进行了研究，采用氨气调节硫铵母液pH至7.5～9.0，使母液中粗吡啶析出后去除，母液中金属离子形成的氢氧化物沉淀，通过板框压滤机去除，经净化后的硫铵母液经蒸发结晶回收硫铵和氯化铵混盐，蒸发结晶过程中产生的冷凝水可直接排入焦化废水处理系统，实现了废硫铵母液处理的同时，回收了粗吡啶和硫铵，该技术可为其他焦化厂或煤精厂的废硫铵母液的处理提供参考。

关键词：废硫铵母液粗吡啶硫铵回收废液处理

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固体废物污染物浸出与运移评估方法研究

环境工程技术学报 2025年

作者：刘雪胡好周金良杨金忠杨玉飞创环国际环境科技(北京)有限公司中国环境科学研究院昱源宁海环保科技股份有限公司

陆地利用和处置是一般工业固废的主要处理方式，污染物由固废浸出、进入土壤和地下水，是固废陆地利用处置场景污染物的主要运移途径。当前，固废污染物浸出强度评估方法适用性不强，且常出现过评估现象，不利于固废陆地利用处置的环境... 详细信息

陆地利用和处置是一般工业固废的主要处理方式，污染物由固废浸出、进入土壤和地下水，是固废陆地利用处置场景污染物的主要运移途径。当前，固废污染物浸出强度评估方法适用性不强，且常出现过评估现象，不利于固废陆地利用处置的环境风险精准防控。因此，针对固废陆地利用处置场景，梳理了固废污染物浸出评估方法，总结了污染物在土壤和地下水中运移的方法。并在此基础上，重点提出了固废污染物浸出方法框架，分为2个阶段5个主要步骤：初步调查、危害性判断、详细调查、浸出模型和浸出浓度预测。固废污染物浸出方法框架实施能够形成不同固废、不同场景下污染物浸出特性指纹数据集，与土壤地下水污染物运移方法集成，增强固废陆地利用处置场景风险评估结果的准确性，共同为固废陆地利用处置精准决策奠定方法基础。同时，仍需在固废浸出评估方法标准化方面开展研究，以增强固废陆地利用处置场景污染物浸出与运移评估方法框架的规范化和适用性。

关键词：固体废物利用处置浸出运移风险评估

基于动网格技术的推舟式连续石墨提纯炉内工况数值模拟

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炭素技术 2025年

作者：李旗锋陈雄姿林源吴建戴煜南昌大学物理与材料学院南昌大学国际材料创新研究院湖南顶立科技股份有限公司

连续式石墨提纯炉具有自动化程度高、生产周期短等优点，但这种高温设备在工作时炉内温场难以监测，工艺研发成本高。为了深入了解物料在炉内运动过程的温变规律，优化连续石墨提纯生产工艺，本文以一种新型推舟式连续石墨提纯炉为研究... 详细信息

连续式石墨提纯炉具有自动化程度高、生产周期短等优点，但这种高温设备在工作时炉内温场难以监测，工艺研发成本高。为了深入了解物料在炉内运动过程的温变规律，优化连续石墨提纯生产工艺，本文以一种新型推舟式连续石墨提纯炉为研究背景，采用ANSYS有限元模拟，首次运用动网格技术建立了连续式石墨提纯炉低温电阻加热区域数学模型，研究了炉内物料随时间变化不断深入炉膛的实时换热情况，以及不同参数对物料温升的影响。结果表明:物料行进加热过程中存在弧形温度梯度，各层物料温度存在差异，最底层物料升温效果最好;当装载体积为0.0072 m3，推舟速度为1.0 mm/s时，物料温升效果最好;进气速度对物料温升影响程度很低。

关键词： ANSYS有限元模拟动网格石墨粉连续式提纯炉提纯