考虑原动机调速特性的中压直流发电机组动态仿真模型

鉴于原动机调速特性对舰船中压直流(MVDC)发电机组运行影响的重要性,该文基于十二相同步发电机及其三相交流励磁机数学模型提出MVDC发电机组动态建模方法,以解决多相整流发电机及其励磁系统难以考虑原动机动态调速特性的难题。以某型燃气轮机整流发电机组动态仿真模型为基础,建立了频率不同的十二相同步发电机与三相交流励磁机组合模型,阐述原动机调速与发电机励磁调压相互耦合的计算流程。实测与仿真结果表明,该型燃气轮机发电机组在突加20%负载工况时转速跌落较大,且转速恢复过程需约20 s,但MVDC发电机组通过调节励磁系统可在1 s内使直流母线电压恢复稳定,从而为负载提供稳定直流功率输出。在校准仿真模型的基础上,通过系统分析突加不同比例负载时的转速、燃油流量、励磁电流、输出电压等性能参数变化规律,获取了燃发机组允许突加负载上限约为30%的运行边界认知,为MVDC发电机组励磁系统设计以及如何预留充足的短时强励能力提供了理论支撑。

高分辨质谱法在药食同源农产品农药残留分析中的应用进展

随着人们健康意识的增强,消费者对于药食同源农产品的需求大幅提升。药食同源农产品是兼具药食两用特点的中药资源,其中药用植物资源为主。药用植物在种植过程中易受病虫害侵袭,其防治主要以化学农药为主,农药的不合理使用对药食同源农产品的安全性带来了挑战。随着质谱技术的发展,农药残留检测方法也不断完善。高分辨质谱因其具有极高的分辨率和质量精确度,以及在农药筛查过程的自动化和智能化,目前已广泛应用于农药残留检测领域。本文系统梳理了药食同源农产品在农药残留领域面临的问题,总结了高分辨质谱法在药食同源农产品农药残留检测中的应用,并对药食同源农产品农药残留检测进行了展望,为高分辨质谱法在药食同源农产品领域的进一步开发应用提供参考。

2000—2020年青海湖流域植被降水利用效率时空变化

植被降水利用效率(PUE)是评价植被生产力对降水量时空动态响应特征的重要指标。以年净初级生产力(NPP)数据、年降水量数据为基础,利用地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,计算并研究了2000—2020年青海湖流域植被降水利用效率时空分布格局及其地形效应,结合年均气温、年均地表温湿度、年生长季光合有效辐射吸收系数和年植被覆盖度等数据,探讨了PUE与各因子间的相关关系。结果表明:(1)青海湖流域单位像元(1 km^(2))PUE平均值在0.4—0.7 gC m^(-2)mm^(-1)间变化,平均为0.54 gC m^(-2)mm^(-1),且在年际间无显著变化趋势(R^(2)=0.05,P≥0.05)。在空间上,青海湖流域多年PUE平均值环湖呈现不均匀分布,除青海湖东岸外,PUE值随湖面距离增大呈减小趋势;其高值区主要集中分布在青海湖西岸和南岸的半环区;年PUE变化趋势的斜率值为-0.05—0.04 gC m^(-2)mm^(-1)a-1,其中显著变化的区域占流域面积的29.63%。(2)青海湖流域多年PUE平均值在海拔效应和坡度坡向两种不同微地形效应下表现出明显的差异。海拔每升高50 m,PUE值将减少0.02 gC m^(-2)mm^(-1);随坡度增加,PUE值呈降低趋势,平坡至险坡(>45°)的变化范围为0.3—0.61 gC m^(-2)mm^(-1);不同坡向PUE值表现为由东北坡向西南坡递减,范围为0.52—0.56 gC m^(-2)mm^(-1)。(3)在空间上,青海湖流域PUE值与地表温度、光合有效辐射吸收系数、植被覆盖度和叶面积指数相关性较为明显。沿海拔梯度,空气温度和地表温度与PUE呈极显著正相关(R^(2)=0.94,P<0.01;R^(2)=0.98,P<0.01),光合有效辐射吸收系数、植被覆盖度和叶面积指数与PUE显著正相关(R^(2)=0.89,P<0.05;R^(2)=0.90,P<0.05;R^(2)=0.86,P<0.05),地表土壤湿度与PUE无显著相关性(R^(2)=0.16,P≥0.05)。评估了青海湖流域植被降水利用效率的特征及其与各因子间的相关关系,明确了植被对降水的利用能力及其耗水特性,可为青海湖流域植被保护和国家公园建设提供理论参考。

余热锅炉入口管箱底面沉积特性

采用计算流体力学软件,基于Euler-Lagrange方法,对一种余热锅炉入口管箱底面沉积特性进行数值模拟,详细研究了质量流量(0.002~0.010 kg·s^(-1))、入口速度(1.5~3.5 m·s^(-1))以及颗粒直径(20~60μm)对底面沉积特性的影响规律。模拟的气固两相速度与实验数据吻合较好,验证了模型的适用性。模拟结果表明:(1)当颗粒直径不变时,为了改善底面沉积情况,应当尽量减小入口速度和颗粒质量流量;(2)当颗粒质量流量不变时,若颗粒直径小于40μm,较小的入口速度能够较好地改善底面沉积情况;若颗粒直径大于40μm,增大入口速度能够显著改善底面沉积情况;若颗粒直径为40μm,入口速度的变化几乎不能改变底面沉积速率;(3)当入口速度不变时,为了改善底面沉积情况,应当尽量减小颗粒直径和颗粒质量流量。

经典与机器学习原子间相互作用势的发展及应用进展

通过对几种经典和机器学习(maching learning,ML)势函数发展历史的回顾,重点介绍了各类势函数在金属及共价键材料中的发展与应用等,统筹分析了ML势函数与经典势函数的优缺点,并对未来发展出更有效的原子间作用势的思路提出了展望.

青海湖流域生态系统水分利用效率时空特征及驱动分析

本文以青海湖流域为研究对象,利用2000-2020年生长季总初级生产力和蒸散发量遥感影像数据,借助地理信息系统技术计算并研究了近21年生长季青海湖流域生态系统水分利用效率(Water use efficiency,WUE)时空特征,结合近21年生长季平均气温、降水量等数据,采用数理统计方法探讨了该流域WUE的驱动因子。结果表明,近21年生长季青海湖流域单位面积WUE平均值在0.06~2.88 g·m^(-2)·mm^(-1)间变化,年际间呈显著下降趋势(R^(2)=0.39,P<0.05)。在空间上,青海湖流域多年生长季WUE平均值呈带状分布,其高值区主要分布在流域的南部和中部。WUE时空变化受自然环境因子和人类活动共同驱动,自然环境因子和人类活动对WUE斜率值的贡献分别为-0.78和0.76 g·m^(-2)·mm^(-1)·a^(-1)。其中,自然环境因子是主要驱动力。生长季青海湖流域Hurst指数均值为0.45,WUE变化的反向特征比同向特征更明显,其中72.09%的地区表现为逆向持续性。

一种应用于汽车进气系统的新型消音器设计

近年来,随着我国汽车保有量的急剧上升,汽车噪声已经成为城市噪声污染的主要来源之一,直接影响居民的身心健康,汽车噪声污染问题亟待解决。汽车噪声源中,进气噪声因气体流体动力学特性极其复杂,因而没有固定的降噪措施。针对这个难题,设计了一种集空气滤清器和消音器一体的错列复合阻抗式消音器,可以同时实现除尘和降噪两种功能,而且不会在周期性进气脉冲噪声的激励下产生额外的共振噪声。

面向新型电力系统的实时仿真平台综述与展望

伴随高比例新能源并网和大规模电力电子装置渗透,电力系统电源结构、电网形态、运行机理和控制基础深刻变革,电网规模和复杂程度前所未有,对仿真技术提出了新的要求。电力系统实时仿真作为支撑大规模电力系统仿真加速、开展控保设备半实物测试、推动电力系统数智化转型的重要手段,近年来得到越来越多的关注。为此,首先梳理了新型电力系统对实时仿真步长、规模等方面的新需求。接着,对比了10种主流商业化实时仿真平台,详细探讨了国内外平台在实时机制、硬件架构、高效算法、仿真软件4方面的技术现状。然后,针对新型电力系统电源侧和电网侧,综述了实时仿真平台构建方案的研究进展。最后,归纳提出了新型电力系统视域下实时仿真平台未来的发展方向。

许芝银应用温阳法辨治瘿病后期经验

全国名老中医药专家许芝银教授对于瘿病诊疗经验丰富,认为甲状腺功能减退、亚急性甲状腺炎、桥本甲状腺炎、甲状腺肿瘤术后等瘿病在临床进展到后期均出现甲状腺激素分泌不足或缺乏,常进一步累及肝、脾、肾等脏腑,均有阳虚证候。强调在辨治基础上审证求机,灵活应用温阳法,温阳以行气、消痰、祛瘀、利水、散结、益气养阴。突出脏腑辨证、兼顾整体与局部统一,且灵活应用药对,颇具特色,疗效显著,更好地诠释“异病同治”思想。

翻转课堂融合案例教学法教学模式探究--以安全法学课程为例

为全面落实立德树人的教学理念,根据安全法学实际的授课、教学特点。结合翻转课堂、案例教学法的相关教学手段,该文提出较为全面的教学改革手段。教学改革主要体现在学生在接受知识时的“关口前移”、课程知识讲授方法的变更、优化的课程评价体系。基于“翻转课堂+案例教学法”教学模式下的安全法学教学改革探究能够丰富学生的法律常识,引领学生自主探究关于《安全生产法》的内涵和外延,拓展学生自主学习能力,对学生日后的学习工作能力有一定的帮助。

基于多变量时空融合网络的风机数据缺失值插补研究

风电场数据的完整性会因恶劣天气、输入信号丢失、传感器故障等原因遭到破坏,而大面积的数据缺失将给风机设备的运行和维护带来严峻考验.因此,提出一个多变量时空融合网络(Multivariate spatiotemporal integration network,MSIN)来解决缺失数据问题.首先,提出包含缺失值定位−指引机制的MSIN结构,揭示缺失部分数据的潜在信息,确保插补数据符合真实分布.其次,在网络中设计多视角时空卷积模块,捕捉同一风机多个变量与多个风机同一变量之间的局部空间和全局时间相关性,用于提高插补数据的真实性.接着,提出网络实时自更新机制,根据风电场实时变化情况实现在线调整,能够提升网络泛化能力,由此弥补重新训练模型的时间和空间成本高的缺陷.最后,通过真实的风机数据验证所提网络的有效性和优越性.相关分析结果表明,相较于MissForest等传统数据插补方法的插补性能,平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)、平均绝对百分比误差(Mean absolute percentage error,MAPE)和均方根误差(Root mean square error,RMSE)分别下降18.54%、41.00%和3.15%以上.

交错磁极混合励磁同步发电机冷却系统设计与温度场计算

为了进一步降低电机性能受温升限制的影响,对一台交错磁极混合励磁同发步电机提出了机壳水冷和环形水冷盘相结合的冷却系统。基于计算流体力学(CFD)和传热学理论,建立三维流体场和温度场模型,分析在相同进水流量下单水道、双水道及加入扰流片三种水冷盘的散热性能,对水冷盘壁厚及相邻扰流片间的夹角进行了优化。对优化后的冷却方案进行温度场仿真,得到电机各个部件的温升。仿真结果表明,与传统的机壳螺旋水道结构相比,加入水冷盘结构能够有效降低发电机各部分温升,提高发电机的冷却散热能力。

基于BIM+GIS的水库农田防护工程施工进度实时监测方法

当前防护工程施工进度实时监测结构多设置为目标式,监测的覆盖范围较小,导致同周期监测匹配频次降低,提出基于BIM+GIS的水库农田防护工程施工进度实时监测方法。设计多目标自适应识别监测结构,构建BIM+GIS防护工程进度实时监测模型;采用点云技术辅助处理完成实时监测。测试结论表明:在BIM+GIS技术的辅助下,此次所设计的BIM+GIS工程施工进度实时监测方法对于工程进度的监测匹配频次相对更多,说明实时监测灵敏度、稳定性较强,具有实际的应用价值。

基于PLC的电气仪表自动化控制研究

可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)是以数字运算操作电子系统的一种技术,其专门为工业环境中的使用场景所设计。其采用可编程的存储器,用于在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式或模拟式的输入/输出控制各种类型的机械设备或生产过程。本文从电气仪表自动化的发展以及PLC技术的原理和发展方向出发,分析基于PLC的电气仪表自动化控制功能及其系统架构,进而对PLC在开关量控制、通信控制应用中进行验证。结果表明:PLC在继电器故障测定上具有更高的准确性和稳定性,能确保通信数据传输的高效和准确,显著提升通信质量。

多时间尺度协同的配电网分层深度强化学习电压控制策略

光伏和电动汽车的大量接入给配电网电压控制带来了严峻挑战。为此,提出了一种多时间尺度协同的配电网分层深度强化学习电压控制策略。首先,考虑电动汽车用户需求响应特性,在日前协同调度分组投切电容器制定分时电价引导用户改变充电行为实现有序充电。其次,在日内构建具有双层结构的深度强化学习策略,上层以长时间尺度通过电价调整引导用户响应实时价格激励以调节电动汽车充电功率,下层以短时间尺度对光伏逆变器和无功补偿装置进行控制,通过双层策略实现对具有不同时间响应特性资源的实时协同调控以降低系统电压偏差。最后,通过对改进的IEEE 33节点系统进行算例分析验证了所提策略的有效性。

2000-2020年青海湖流域植被净初级生产力时空格局及驱动分析

[目的]明确2000—2020年青海湖流域植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)时空格局变化特征,探究影响植被NPP的主要因素及驱动比例,为青海湖流域基础科学研究提供参考。[方法]以青海湖流域为研究区域,基于2000—2020年植被NPP、气温、降水量、植被覆盖度、人类活动强度数据,采用ArcGIS空间分析、地理探测器模型等方法,分析植被NPP在子流域、海拔、微地形上的时空变化,并对流域NPP与气温、降水量和植被覆盖度的相关性及植被NPP的驱动要素进行研究。[结果](1) 21年间青海湖流域年植被NPP逐年波动上升,增速为2.22 g C·m^(2)/a,空间上自西北向东南递增。(2)年植被NPP与年均气温、年降水量、年植被覆盖度的显著相关区域占流域面积比依次为40%,9%,59%。年均气温和年降水量与年植被NPP的一级偏相关系数显著区域占流域面积比分别是59.26%和33.39%。(3)驱动分析表明气温(q=0.58)、海拔(q=0.54)、人类活动(q=0.38)是流域NPP的主要驱动因子,并且因子交互解释力强于单因子解释力。[结论]2000—2020年青海湖流域植被NPP整体逐年增长,在海拔、子流域和微地形格局上表现出显著的空间分异性,气温、海拔、人类活动的交互驱动是流域NPP的主要驱动类型。

冀北攻坚造林区樟子松幼树叶片功能性状对微地形的响应

【目的】探究冀北山区干旱石质阳坡不同地形对于樟子松幼树叶片功能性状的影响。【方法】以我国北方沙地造林常见树种人工樟子松幼龄林为研究对象,采用样地布设和植被调查的方法,通过方差分析对比幼树的叶面积(LA)、叶长(LL)、叶宽(LW)、叶曲率(LC)、比叶面积(SLA)、全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)、全碳(C)九种叶片功能性状在不同坡度和坡位的差异。【结果】(1)在叶片外部形态方面,平地LL和SLA比坡地显著高出15.25%和5.52%。在叶片养分方面,除C之外,其余养分指标在平地和坡地之间均呈现出显著差异。其中,平地的N、P和K比坡地分别显著高出3.76%、31.14%和9.11%。(2)对于不同坡度,除了LC之外,其余均存在显著差异。LA和LL均表现为陡坡最高,陡坡比中坡平均分别高出20.8%和14.9%;LW表现为缓坡数值最大,分别比陡坡和中坡高出8.9%和5.3%;SLA表现为缓坡和中坡显著比陡坡高出8.6%和8.5%。叶片养分方面全氮含量(N)和全钾含量(K)随着坡度的增加表现出显著下降的趋势,全磷含量(P)则相反,中坡和陡坡显著比缓坡高出31.3%和30.2%。(3)叶片功能性状综合得分排序表明中坡和缓坡地形对樟子松幼树叶片的功能发育有正向促进作用,而陡坡则不利于叶片发育。【结论】本研究综合分析了樟子松幼树叶片功能性状对微地形的响应表现,对集成和优化困难立地植被恢复技术提供一定理论基础。

智能化技术在测控技术与仪器中的应用探究

测控技术与仪器是促进现代工业生产力发展的重要力量,对部分高端领域的发展有着积极意义。目前我国测控技术水平仍然落后于发达国家,存在发展不平衡的情况,整体步伐相对缓慢。而随着社会不断发展,对于测控技术、仪器提出了更高的要求,传统技术已难以满足各行业发展需求,因此有必要进行改革升级,在实践中深度探索、创新,并将智能化技术融入测控领域,以充分发挥其优势,挖掘其潜能,助力测控技术水平的提升。基于此,该文对智能化技术应用于测控领域的价值和优势进行分析,并探讨各类智能化技术的具体应用,以期为智能化测控的发展提供一些参考。

秸秆纤维沥青混合料路用性能研究进展

介绍了目前常用的几种秸秆预处理方式,总结了植物秸秆纤维沥青混合料在道路工程中的应用及研究进展,指出了秸秆纤维沥青混合料在应用过程中存在的现实问题,并对其应用前景进行了展望,为今后研究提供方向。对秸秆纤维沥青混合料的应用具有重要的实际意义。

基于分段仿射阻抗模型的电压源变流器小扰动稳定域在线构造

近年来小扰动振荡事故频发,亟需建立能反映新能源并网系统全工况的在线稳定域。小扰动在线稳定域可以为时变性和波动性下新型电力系统的安全评估和控制优化提供强有力的支撑。因此,提出基于分段仿射阻抗模型的电压源变流器(voltage source converter,VSC)小扰动稳定域在线构造方法。首先,该方法使用电压、功率和频域因子作为分区变量,离线构建VSC的分段仿射阻抗模型。在线计算时根据运行工况可以快速定位运行分区并确定对应的线性仿射模型,从而极大地提高阻抗计算的效率。其次,提出VSC稳定域边界点的双层优化模型,利用改进的广义奈奎斯特判据和复合形法进行快速求解。然后,通过改变双层优化模型的求解方向搜索边界点,基于分段拟合获取准确的边界解析式。最后,仿真算例和实验结果表明,分段仿射阻抗模型与全阶阻抗模型误差小于1%;该方法可以准确和高效地构建在线稳定域。