铝合金板激光切割实验工艺研究

针对铝合金激光切割工艺参数优化问题,对5052铝合金进行了激光切割试验研究,根据不同的激光功率、辅助气压、运行速度参数对激光切割质量的影响,建立了三因素正交试验方案,选用0.3 mm、0.5 mm厚的薄板铝合金进行了激光切割,以1 MPa和1.5 MPa的氩气,选用10%、20%和30%的切割运行速度,分别采用1200 W和1350 W的激光功率进行切割。分别用光切测试仪和显微镜观测了粗糙度和挂渣长度两个质量参数,进行数据分析,确定了0.3 mm、0.5 mm薄铝合金板的最佳激光切割工艺路线,为铝合金激光切割薄板提供技术参考。

强激光加载下铝、锡微喷特性实验研究

基于皮秒激光驱动的高能X射线源具有微焦点、高亮度和高分辨的优良特性,已成为研究金属材料微层裂和微喷射现象的热门诊断方法之一。锡因其熔点较低而成为微喷研究熔化影响的首选材料,铝由于熔点相对较高,不易发生冲击或卸载熔化形成液滴喷射,因此,铝微喷实验研究结果相对较少。基于“星光-III”激光装置的纳秒加载源和皮秒束诊断源,发展了皮秒激光驱动高能X射线背光照相技术,研究了表面含V型几何缺陷的金属锡、铝微喷特性,通过延时控制,获取了两种典型金属微喷射过程的高分辨物理图像,得到了喷射物质的形态分布、平均速度和面密度分布等重要信息。采用SPH方法对实验结果进行了数值模拟分析,揭示了实验中喷射物的形成机理以及高速喷射物质的来源。

首山一矿水平井水力压裂应力阴影效应及裂缝演化机理

水力压裂是煤层增透和煤层气增产的关键技术,它可有效地造成裂缝网络,增大气体渗流通道面积。然而随着煤层开采深度的增加,煤层气开发面临着埋藏深、赋存环境复杂、岩体致密、非均质性强、开发难度大等难题,水平井段簇方案设计成为解决该问题的关键。基于首山一矿某工作面煤层的物性特征,采用三维有限元应力模拟技术构建地质力学模型,设计储层压裂的排量、液量、液体黏度等压裂工艺技术指标,研究不同应力差对水力压裂半径的影响,并利用该模型运用单因素控制方法,研究分析不同簇间距下裂缝的发育形式与有效半径。研究结果表明,水力压裂工程试验验证了裂缝的有效半径,并且与数值模拟分析结果相吻合;随着地应力差异系数的增大,水力压裂主裂缝逐渐发生偏移,水平应力差越小,形成的压裂缝网越复杂;随着簇间距的增加,裂缝的簇间应力干扰作用减弱,裂缝的扩展变得更加均匀。

皮秒激光驱动微丝靶产生的超热电子能谱实验研究

目的 针对激光辐照平面靶中超热电子束流发散角过大以及产生的X光源亮度不足的问题,提出采用高功率皮秒激光辐照微丝靶,研究电子再循环效应对超热电子束流和X光源特性的影响。方法 实验在“星光-Ⅲ”装置皮秒束激光器上进行,分别采用直径10μm的钼和金丝靶作为X射线背光源。利用针孔相机在激光反射方向测量X光焦斑,靶前法线方向布置电子磁谱仪测量逃逸出靶的超热电子能谱。结果 获得的X光焦斑的纵向尺寸最小值达到10μm,与丝靶直径相当。超热电子能谱结果显示自持独立钼丝和金丝中最高温度分别为863 keV和816keV,比对应的带CH衬底丝靶中的超热电子温度和数目均有显著提升。结论 说明移除支撑丝靶的低密度衬底是增强电子再循环效应的有效途径,通过这种方式能够提高超热电子束流的强度和集中度,增强轫致辐射强度,从而获得微焦点和高亮度的X射线源。

miR-223在炎症性肠病患者肠黏膜组织中的表达及与Th17/Treg细胞平衡的关系

目的 探究微小RNA-223(miR-223)在炎症性肠病(IBD)患者肠黏膜组织中的表达及与辅助性T细胞17(Th17)/调节性T细胞(Treg)的关系。方法 选择2021年1月—2023年11月本院收治的96例IBD患者作为研究对象,根据病情划分为活动期组(54例)和缓解期组(42例)两组;另选择同期51例结肠息肉者为对照组。比较三组miR-223、Th17细胞、Treg细胞水平及Th17/Treg细胞因子[白介素-17(IL-17)、IL-23、转化生长因子-β1(TGF-β1)、IL-10]水平;Pearson相关分析miR-223与Th17/Treg细胞及细胞因子的相关性。结果 miR-223水平活动期组(3.26±0.61)>缓解期组(2.41±0.52)>对照组(1.02±0.18)(P<0.05)。Th17细胞、Th17/Treg水平活动期组>缓解期组>对照组,Treg细胞水平活动期组<缓解期组<对照组,均P<0.05。IL-17、IL-23水平活动期组>缓解期组>对照组,TGF-β1、IL-10水平活动期组<缓解期组<对照组,均P<0.05。Pearson相关分析显示,miR-223与Th17、Th17/Treg、IL-17、IL-23呈正相关(r=0.711、0.742、0.760、0.751,均P<0.05);miR-223与Treg、TGF-β1、IL-10呈负相关(r=-0.685、-0.308、-0.850,均P<0.05)。结论 IBD患者肠黏膜组织中miR-223表达呈相对高水平,反映病情活动性,且与Th17/Treg细胞平衡有关。

强激光加载下金属材料微喷诊断实验研究进展

强激光加载下金属材料产生的微喷射现象及其内在的机理分析是冲击压缩科学与工程领域研究的前沿问题,相关研究对于认识材料在极端载荷条件下的动力学行为具有重要意义。近年来国内外科学家们基于各大激光装置开展了大量微喷射诊断实验研究,在喷射物性质、金属界面不稳定性增长以及微喷混合问题等方面取得了一系列重要进展。通过回顾微喷静态和动态诊断实验的研究历程,对微喷诊断实验研究方法的重要应用作了详细介绍,同时对微喷产生的主要作用机制、影响因素以及微喷混合等问题进行回顾、梳理和总结。根据当前国内外微喷诊断实验发展趋势,归纳总结目前微喷诊断实验研究结果中仍存在的不足,并对微喷射实验研究未来发展方向进行展望。

燃料电池分布式供能技术发展现状及分析

燃料电池发电技术具有高效率、低污染、低噪声等特点,且易与碳捕集技术结合实现CO_(2)近零排放,已成为分布式供能领域的关键技术与重要方向。该文介绍燃料电池分布式供能技术的特点、种类及应用,总结国内外燃料电池分布式供能技术的政策规划和技术发展现状,探讨我国在燃料电池分布式供能领域技术发展趋势。预期未来我国以氢气和天然气为主要燃料类型的质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)和固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)技术将得到广泛应用,而应用于社区、医院、学校等大型公共场所的热电联供系统将是近期更易实现商业化的方向。最后,针对我国燃料电池分布式供能技术的开发推广,指出我国未来发展需综合考虑经济性和安全性,重点突破燃料电池关键技术的国产化,并完善燃料电池分布式供能的补贴政策和技术标准,进一步推动其产业化应用。

我国绿氢供需格局变化及影响因素研究

为研究我国绿氢未来供需态势,本文以总供给成本最小为原则,利用Python构建了绿氢供需平衡模型,进而开展了制氢资源评估和绿氢经济流向分析。研究表明,我国风、光、土地资源充足,依托区域调水系统,绿氢制取潜力大,且对用水紧张地区的工农业发展影响在可控范围内。绿氢主要供给地区包括内蒙古、青海、甘肃和宁夏回族自治区,经济流向从西北、东北地区流向华北、华中、华东、西南地区。建议在绿氢主要供给地区布局光伏、风电和制氢等基础设施,并根据绿氢经济流向,制定纯氢管道发展规划,布局绿氢相关产业。

纯氢管道输氢技术发展现状与分析

利用管道输送氢气,能够实现氢气低成本、大规模、长距离输送,但纯氢管道的发展面临技术与经济方面的挑战。本文给出了管道输氢评价指标,总结了国内外纯氢管道的发展现状,探讨了管道输氢面临的技术挑战与经济性影响因素。纯氢管道大规模发展具备技术可行性,建设与运行成本也将大幅下降。随着氢能产业的快速发展,管道输氢将成为最高效、最经济的氢气输送方式。建议结合我国实际情况,统筹规划纯氢管网布局,制定管道输氢标准规范,建立安全监管与应急决策平台,搭建运营管理体系,逐步推动管道输氢产业化发展。

响应面分析法优化低碳钢薄板激光切割工艺参数

为了研究光纤激光加工工艺对Q235低碳钢薄板切割质量的影响,采用500 W光纤激光切割机对0.7 mm厚低碳钢板切割质量影响规律进行了研究。采用中心复合设计(Central Composite Design,CCD)进行实验设计,使用超景深显微镜对切割试样的切缝宽度和挂渣高度进行测量。实验结果表明:切缝宽度的大小主要由激光功率、切割速度、辅助气压力和离焦量决定;挂渣高度的大小主要决定于激光功率、切割速度、离焦量和辅助气压力。建立评价切缝宽度和挂渣高度与工艺参数之间的回归模型,并对模型进行目标优化。结果表明,工艺参数组合为激光功率450 W,切割速度9 m/min,离焦量0 mm,辅助气压力0.564 MPa时可获得最优的切割质量。

激光切割路径的势场-蚁群算法规划

为减少激光切割过程中空行程对切割效率的影响以及切割热对切割质量的影响,研究一种切割起始点选择策略,提出一种改进的势场-蚁群算法,在蚁群算法的启发式因子中加入势场力因子,保证蚁群搜索能力的同时增加蚁群寻迹的方向性。对路径进行规划仿真和切割实验,并使用红外热像仪进行温度监测,与经典蚁群算法等算法对比切割路径的空行程减少12.92%~23.44%,切割时间减少1.43%~2.39%,切割热减少37.92%~62.25%。实验结果表明,该势场-蚁群算法能够显著缩短空行程,减少切割时间,提高切割效率,减少切割热聚集,保证切割质量。

铁路地面信号产品振动试验标准分析与应用

本文分析了铁路地面信号产品振动试验标准的关键技术参数,阐述了试验等级和参数选择;在标准应用方面,详细介绍了振动设备选择、振动试验实施流程以及典型试验参数设置等内容。通过本文的研究,有助于快速了解标准的要点、难点,有助于检测人员详细了解试验,从而提高试验过程的一致性、试验结果的准确性和可靠性。

紫锥菊提取物、牛至油与牡丹籽粕多肽组合物对肉鸡生长性能及免疫器官指数的影响

为探讨紫锥菊提取物、牛至油与牡丹籽粕多肽按12:15:73比例组合物对肉鸡生长性能及免疫器官指数的影响。选取360只1日龄健康AA肉仔鸡,随机分为空白组,抗生素组,试验1、2、3、4组。空白组饲喂基础日粮,抗生素组饲喂基础日粮+0.1%金霉素,试验组分别在基础日粮中添加1.0%、1.5%、2.0%、2.5%的紫锥菊提取物、牛至油与牡丹籽粕多肽组合物,试验期42 d。结果表明:试验3组平均日增重、料肉比与空白组相比差异显著(P<0.05)。21日龄时,试验3组和试验4组法氏囊指数显著高于空白组(P<0.05);42日龄时,试验3组和试验4组的胸腺指数与抗生素组差异显著(P<0.05)。各试验组肉鸡的腹泻率、发病率及死亡率与空白组差异显著(P<0.05),与抗生素组差异不显著(P>0.05)。综上,紫锥菊提取物、牛至油与牡丹籽粕多肽组合物在日粮中最佳添加比例为2.0%,可以显著提高肉鸡的平均日增重和料肉比,降低死亡率。

制氢与掺混一体化系统全生命周期碳足迹评价与技术经济性评估

通过构建制氢与掺混一体化系统仿真模型,建立多能流、物料流数据的全生命周期清单,定量评价其技术经济与降碳潜力。基于平准化掺氢天然气成本和净现值分析模型,探讨能量效率、电流密度等关键技术参数及风电价格、原材料价格等经济参数对经济评价指标的影响,并进行技术经济性评估;基于全生命周期碳足迹评价模型,分析系统的降碳潜力。研究表明:原材料价格和电价是影响平准化成本的主要因素,风电交易电价平均每下降0.10元/(kW·h),平准化成本可下降149元/t;年产1.57万t绿色氢气和50.28万t天然气掺混的新改扩建项目净碳排放量为27816 t,与所掺氢气等热值的天然气总CO_(2)排放量为1334175 t/a。故此项目在经济技术和环境友好方面是可行的。

中国天然气管网融合可再生燃气技术路径研究

为进一步降低我国天然气行业碳排放,开展了天然气管网融合可再生燃气技术路径研究。结合我国天然气发展现状与可再生燃气资源禀赋,利用天然气掺氢技术与沼气提纯生物天然气入网技术,可提高我国天然气管网中可再生能源的比例。研究表明,天然气掺氢技术具备大规模推广应用的技术可行性,现阶段通过评估后掺氢体积比可达到10%。沼气提纯后获得的生物天然气可满足进入天然气管网的要求。充分利用我国潜在的可再生燃气资源,预计2030年可实现碳减排约71 Mt/a。研究结果可为我国天然气绿色低碳转型提供技术参考。

控制断层作用下高陡岩质边坡稳定性分析——以昭通市红石岩边坡为例

高陡岩质边坡的稳定性分析和治理措施是工程建设和防灾减灾中亟需重视的问题。其存在岩层变化复杂,受节理、断层等结构面控制等特点。依托昭通市红石岩高陡岩质边坡工程勘察资料为地质背景,采用离散元数值模拟软件UDEC构建边坡模型,在坡体上下两个崩塌区及断层处布置监测点,通过对比是否存在断层两种工况下的位移量分布、应力分布,分析边坡中部控制断层对高陡岩质边坡失稳破坏特征的影响,提出边坡防治措施的参考依据。结果表明:位移量以控制断层为分界线,断层上部岩体在迭代过程中位移量明显大于下部岩体;断层存在对应力大小分布没有明显影响,而对应力方向具有较大影响,无断层时应力主要朝向水平,有断层时主要朝向竖直。

质子交换膜燃料电池应用现状及分析

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是目前应用最广泛的燃料电池,但是受限于其性能、寿命及成本,尚未实现商业化。本文综述了PEMFC的发展现状及其性能、寿命以及成本方面的优劣,分析了PEMFC在便携式电源、移动式电源及固定式发电等领域的应用现状及存在的问题。针对我国目前的氢能设施和经济发展现状,PEMFC在固定式发电领域的应用或成为商业化的突破点,特别是作为备用电源应用于移动通信、数据中心等场合。

陇东地区延长组长3、长4＋5储层物源及其对储层物性的影响

在沉积微相研究工作基础上,针对陇东地区延长组长3、长4+5油层小层对比复杂砂层厚度、岩性横向变化大的特点,对陇东地区延长组长3、长4+5油层碎屑岩稀土元素、碳酸盐岩岩屑以及轻重矿物组合分布进行了综合分析研究,认为区内三叠系延长组沉积物源主要来自北东向和西南向,在陇东地区北东物源的沉积边界大约在南梁—华池地区,西南物源的沉积边界大约在悦乐地区,两者间为砂岩层厚度、岩性、物性变化大的混源区。通过对不同物源区的储层特征分析对比,认为在陇东地区延长组沉积物物源分布范围、组合特征是影响储层发育的主要因素之一。

层状页岩岩石力学特性及其脆性评价

页岩气储层的岩石力学特性对压裂改造效果影响极大,开展页岩破坏机理、力学特性和脆性评价方面的研究,可以为页岩气开采中大规模体积压裂提供技术支持。本文对龙马溪组黑色炭质页岩进行单轴压缩试验,得到以下结论:(1)黑色页岩具有明显的层状薄片矿物结构,矿物主要成分为石英和方解石,结构面固有强度较高;(2)由于强结构面的影响,倾斜层理试件具有较高的弹性模量与单轴抗压强度,但是总体积应变量较小;平行或者垂直层理试件的弹性模量与单轴抗压强度较小,总体积应变量反而大;(3)随着层理倾角β的增大,层状页岩单轴压缩试验测得的起裂应力水平指标表现为"中间小两头大"的U型规律,即层理倾角为30°或60°时测量值较小,而0°或90°时较大;(4)岩石脆性是可压裂性的关键因素,层理角度为30°或者60°时,脆性指标较大,页岩的可压裂性更强,脆性指标的变化规律大致呈倒U型。本文的研究对评价页岩的可压裂性、提高压裂改造效果具有重要的现实意义和应用价值。

质子交换膜燃料电池膜电极性能特性研究

质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)是一种清洁高效的发电技术,其中膜电极是PEMFC的核心部件,膜电极的材料和制备工艺对电池性能的影响明显。为了对电池性能进行优化,针对Pt/C催化剂类型、膜电极热压温度、碳粉导电层疏水特性以及催化层中Nafion质量分数等因素进行了电流-电压实验测试,获得了电池性能的影响规律。实验结果表明:Pt/C催化剂类型、碳粉导电层疏水性以及催化层Nafion质量分数对电池性能有显著影响,当碳粉导电层聚四氟乙烯质量分数为24%,催化层中Nafion质量分数为30%时,电池性能达到最优值。膜电极热压温度对电池性能影响较小,但对导电碳粉层与催化层的粘结力影响显著,过低的温度会导致膜电极出现分层。