降水和地下水开采对通辽市科尔沁区潜水位的影响

变化环境下(气候变化和人类活动)潜水位动态演化过程识别是当前我国乃至全球水资源领域面临的主要科学问题。为了分析多影响因素下的潜水位时空动态变化,以降水和地下水开采为例,基于通辽市科尔沁区2016年1月—2019年12月实测地下水位动态数据,采用Mann-Kendall(MK)趋势检验和栅格代数法分析了区域潜水位的时空变化规律,并利用交叉小波分析、斯皮尔曼相关系数和多元线性回归法进一步量化分析了不同区域降水和地下水开采对潜水位的影响。结果表明:研究时段内科尔沁区潜水位总体呈下降趋势,年均降幅为0.36 m,中部和西部地区潜水位下降较为严重;根据潜水位差值空间分布特征,将研究区划分为潜水位基本平衡区、下降区和严重下降区,其分别占研究区总面积的9.88%、49.65%和40.47%;基本平衡区的潜水位受降水因素影响显著,受地下水开采变化影响极小,下降区和严重下降区潜水位受地下水开采的影响相较于降水影响更大。

渤南洼陷页岩油储层夹层组测井曲线重处理检测与油气特征

胜利油田济阳坳陷渤南地区沙三下泥岩是良好的页岩油储层,其中广泛发育碳酸盐岩夹层和砂岩夹层,纵向上密集分布构成夹层组。夹层组的分布对页岩油的富集具有较大的控制作用,对夹层组的检测成为页岩油勘探的关键。但夹层单层厚度薄(1 m~2 m),纵向叠置复杂,横向变化快,加上测井曲线不具有良好对应的电性特征,因而夹层组检测难度极大。笔者首先以钻井岩屑、取心所描述的岩性特征为控制,对测井曲线进行重处理,极大地突出了夹层组电性特征。通过对水平井夹层组密度与产能分析,夹层组发育段产能占总产能的54%以上。同时在测井曲线重处理基础上进行高分辨率GR反演,获得夹层组的平面分布特征,与目前页岩油的开发结果非常吻合,从而有效地揭示了目标层位页岩油可能的富集区,为后期页岩油的勘探开发提供了坚实依据。

煤气化细渣基吸附剂的CO_(2)吸附性能

吸附法是碳捕集的主要途径之一。氨基功能化多孔材料作为重要的CO_(2)吸附剂,通常以价格高昂的介孔分子筛为载体,这极大地限制了吸附法的规模化应用。因此,降低载体成本对于碳捕集有着重要的现实意义。使用盐酸处理煤气化细渣(FS)制得酸浸渣材料(AFS),进一步嫁接3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)制备氨基功能化CO_(2)吸附材料(AFS-A-x)。利用热重分析(TG-DTG)、傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)和低温N2吸脱附等方法对样品进行表征,利用高压气体吸脱附仪(PCTPro)考察FS,AFS和AFS-A-x的CO_(2)吸附性能,建立等温吸附模型,并计算等量吸附热。结果表明:相较于FS,AFS的硅羟基含量更高,孔隙结构更丰富,更适合做嫁接原材料。在60℃,0.1 MPa的吸附条件下,AFS-A-3材料的CO_(2)吸附量较AFS材料的CO_(2)吸附量提高了19.6%,达到0.61 mmol/g,在30℃~70℃的温度范围内,AFS-A-3的吸附性能随温度上升而下降;相同条件下,在低压段(0 MPa~0.015 MPa)AFS-A-3的吸附能力明显高于AFS的吸附能力,说明AFS-A-3在低CO_(2)分压条件下有更高的应用潜力;经过十次吸脱附循环后,AFS-A-3在60℃,0.1 MPa条件下对CO_(2)的吸附量下降了5%;AFS和AFS-A-3的等温吸附曲线可用Langmuir模型较好描述。相比于AFS,嫁接改性的AFS-A-3对CO_(2)的等量吸附热明显增加,据此推断吸附类型由物理吸附主导转变为物理吸附与化学吸附共同作用。

伴随维修资源配置与任务调度的多目标联合优化

现代战争作战节奏快、横跨地域广,对伴随维修保障模式提出了更高的要求。如何在复杂战场中实现资源配置与任务调度的流程整合,充分发挥伴随维修系统效能,已经成为当今装备维修保障的迫切需求与发展方向。综合考虑多中心、开放式、多修复状态、时间窗、非遍历、容量限制等因素,首次提出随时补货的思路,将地区危险系数与维修组当前成本相结合,以维修组创造维修效益最大化、承担风险成本最小化为目标,建立更完善的数学模型。针对上述问题进行相应的编码,改进多目标人工蜂群(Multi Objective Artificial Bee Colony,MOABC)算法,提出求解质量、收敛速度良好的多目标人工蜂群-多记忆蜜源(Multi Objective Artificial Bee Colony for Memorizing Multiple Honey Sources per Bee,MOABC-MMHS)算法;针对小部分极端值影响均值的问题改进覆盖率(Coverage,C)指标的使用方式,以频率的方式对其进行展示;通过仿真实验与多指标评价验证模型和算法的科学性,实现了伴随维修资源配置与任务调度的联合优化。研究结果表明,上述模型与算法能够为伴随维修保障提供相应的辅助决策。

基于模糊比例积分控制的商用车驻车空调控制器设计

驻车空调控制系统是一个非线性、强耦合复杂控制系统,传统驻车空调控制系统存在调节时间长、控制精度低、能耗高等问题,难以满足不同环境下的控制需求。基于模糊比例积分控制,设计了商用车驻车空调控制器。通过AMEsim软件建模分析,针对驻车空调的主要可控部件蒸发风机、冷凝风机、压缩机设计了各自独立的模糊比例积分控制器。采用AMEsim软件和MATLAB软件Simulink模块联合仿真,搭建驻车空调控制系统模型,并对传统比例积分控制和模糊比例积分控制进行对比。仿真结果表明,模糊比例积分控制相较于传统比例积分控制,在温度控制方面具有更高的控制精度和动态性能,调节时间明显缩短,无超调,同时还具有更高的能效比。

适用于双负载模式的Vienna整流器调制方法

在工程应用中,Vienna整流器常处于双负载模式给串联电池组充电以提高效率和降低成本,此时,上、下直流侧的输出电压和功率不再相等,矢量的合成变得非常复杂。文中从载波的角度进行分析,通过注入零序电压实现了上、下直流侧输出功率的解耦和中点电压的主动控制,简化了计算过程。基于Vienna整流器拓扑的输出电平约束和调制约束分析了零序电压的约束条件,并基于上述约束条件给出了不同运行状态下Vienna整流器的上、下直流侧可输出的极限功率,为工程参数设计提供参考。此外,分析了双负载运行状态下Vienna整流器的电流过零畸变问题,提出了抑制电流过零畸变的方法,并直接给出了三相调制电压。实验结果验证了理论分析的正确性和所提方法的优越性。

基于调制波分解的中点钳位型三电平逆变器的混合调制策略

对于中点钳位型三电平逆变器,传统的载波脉宽调制在高调制度低功率因数下中点电压会发生三倍频波动,而虚拟空间矢量调制虽然能实现中点电压无条件平衡,却存在开关损耗高的问题。针对上述问题,基于调制波分解的多约束目标的协调,提出一种适用于中点钳位型三电平逆变器的混合调制策略。该调制策略采用双调制波单载波比较的方式实现,分析开关次数和中点电压无条件平衡的两类约束,为了在确保中点电压平衡的条件下降低开关损耗,提出上述两类约束的混合调制策略。在此基础上,探讨两种约束下的中点电压主动控制方法。另外,还对比了混合调制策略与其他调制策略的性能指标。混合调制策略可以在全调制度全功率因数下实现中点电压平衡,且相比虚拟空间矢量调制开关损耗有所降低,实验结果证明了其可行性和优越性。

钙硅酸盐矿物湿法碳酸化封存二氧化碳实验研究

钙硅酸盐矿物湿法碳酸化封存CO_(2)是具有发展前景的固碳技术。为了比较不同种类的含钙硅酸盐矿物固碳效果的差异,研究了温度、压力、液固比(mL/g)、粒度及矿物添加剂(NaHCO3和NaCl)对硅灰石和钙长石湿法碳酸化封存CO_(2)效果的影响。结果表明,硅灰石和钙长石的碳酸化产物分别是方解石和文石,热重实验结果显示,方解石的热稳定性强于文石。各实验条件下硅灰石碳酸化转化率均高于钙长石,两种矿物碳酸化转化率随压力增大、粒度减小、NaHCO3和NaCl的加入而增大;获得了硅灰石和钙长石的最大碳酸化转化率分别为83.62%、16.20%,二者差异显著。在温度为120~210℃两种矿物溶解吉布斯自由能(ΔGr)的计算表明,硅灰石溶解过程的吉布斯自由能始终小于钙长石溶解吉布斯自由能,说明硅灰石溶解速率和溶解反应自发进行的程度都大于钙长石,这是影响钙硅酸盐矿物碳酸化反应活性的关键因素。

欧洲ELIXIR生物医学数据工具服务平台体系实践与启示

目的/意义满足生物医学领域海量数据分析和应用迫切需求,解决数据分析利用工具缺乏规范化管理等问题。方法/过程全面分析和总结ELIXIR生物医学数据工具服务平台体系工具标准化汇集、管理和共享利用方面的建设思路、方法和技术实现等,在生态系统构建、管理规范、运行环境管理、基准测试与验证、技术更新策略及社区驱动创新等方面对我国开展相关研究和实践提出建议。结果/结论汲取ELIXIR数据工具服务平台体系建设有益经验,可为我国生物医学数据分析利用相关工具规范化管理和服务平台建设提供综合性参考。

棉织物氧漂液在线自动测控系统的应用

首先介绍了棉织物的历史地位及退浆、煮练、漂白等前处理工艺,以及棉织物碱氧一浴法在线检测与自动配比加料的原理。然后对双氧水及碱液自动配比加料的难点及可行性进行分析,同时对比传统人工加料和在线检测、自动配比加料的优缺点及解决办法。最后对自动检测加料的推广普及与未来应用前景进行展望。

多项式模型错误参数更正方法探析

在应用《湖南省森林资源调查常用数表》的过程中,洞庭湖区“三杉”多项式参数代入计算与立木材积表数据不一致,文章针对此问题的出现原因及解决方法作了细致深入的研究。通过对《湖南省森林资源调查常用数表》提供的多项式参数分析、利用Excel表进行逆向多元回归分析与最小二乘法等方式试图寻找错误,确认其可用参数与错误参数的关系,列出等式方程,并对其方程的参数求解,再用平均指标分析法作进一步比较分析,多方法求解比较,从中寻求最优解,达到改正多项式模型参数的目的。综合应用对比几种参数改进方法,测算结果表明,以平均指标分析中的胸径加权平均值求得参数为最佳,数据很吻合,可以推广应用。

洞庭湖区“三杉”二元立木材积表参数校正修复研究

在林业调查中发现《湖南省森林资源调查常用数表》以下简称《常用数表》中洞庭湖区“三杉”二元立木材积表个别参数印刷错误。通过对多项式参数的逐个分析、用Excel数据挖掘方法根据仅有的立木材积表资料进行逆向多元回归分析与最小二乘法等方式试图寻找错误参数,确认其可用参数与错误参数的关系联列出等式方程,对其方程求解出参数列阵,再用平均指标分析法作进一步比较分析研究。几种方法结果比较表明:以平均指标分析中的胸径加权平均值求得参数为最佳,数据完全吻合,可以推广应用。

一种实现VIENNA整流器开关损耗降低和中点电压平衡的新型不连续PWM策略

Vienna整流器是一种能量单向流动的升压型整流器,被广泛应用到风力发电机系统、通信电源以及电动汽车等场合。为了减少Vienna整流器的开关损耗,通常使用非连续脉宽调制(discontinuous pulse width modulation,DPWM),但这会导致中点电压产生直流偏移和交流纹波。文中提出一种新型适用于Vienna整流器的基于载波的DPWM(carri-erbased DPWM,CB_DPWM)方法以减少开关损耗,并选择合适的钳位模式控制中点电压。为了避免在更改钳位模式时发生多余的开关动作,还采用一种改进的脉冲序列方法。综合对比传统的DPWM及所提出的CB_DPWM在开关损耗和中点电压纹波方面的性能。实验结果表明,CB_DPWM具有良好的中点电压控制能力,能有效降低开关损耗。

一种改进的可消除Vienna整流器电流过零畸变的控制方法

该文首先介绍了Vienna整流器的基本原理,并在此基础上分析Vienna整流器的电流过零畸变问题。该文重点从空间矢量图的角度,分析在网侧单位功率因数运行条件下,Vienna整流器输入电流产生过零畸变的本质。此外,对比分析在整流器侧单位功率因数运行条件下的控制方法。在此基础上,推导出一种改进的可以消除Vienna整流器电流过零畸变且最大程度提高电网侧功率因数的方法。最后,对Vienna整流器网侧单位功率因数运行的控制方法、整流器侧单位功率因数运行的控制方法以及所提的改进控制方法进行实验对比。相应的实验结果验证了该文所提控制方法的可行性和优越性。

N-异丙基丙烯酰胺共聚丙烯酸钠LCST调控及吸水性能研究

以N-异丙基丙烯酰胺和亲水性单体丙烯酸钠为原料,采用水溶液自由基共聚法制备了一系列N-异丙基丙烯酰胺基温敏吸水聚合物。利用傅里叶变换红外光谱仪和热重分析技术对所制样品的物理结构和性质进行表征,研究了不同丙烯酸钠单体摩尔比对聚合物临界溶解温度(LCST)、溶胀性和退胀性的影响,并研究其溶胀动力学。结果表明:通过实验成功制备出高分子共聚物,共聚物的热分解温度随着丙烯酸钠摩尔比的增加而降低;聚合物的LCST随着丙烯酸钠摩尔比增加而逐渐提高,但响应速率呈现逐渐降低的趋势;溶胀过程符合non-Fickon动力学方程。

聚氧乙烯醚型表面活性剂疏水链结构对低阶煤表面润湿性及可浮性的影响

为探究聚氧乙烯醚型表面活性剂疏水链结构对低阶煤表面润湿性及可浮性的影响,选取了两种具有相同亲水基不同疏水尾链的聚氧乙烯醚型表面活性剂月桂酸聚氧乙烯醚(LAE-9)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP-9),测定了LAE-9和OP-9在煤及矸石表面吸附量和润湿热,并进行了红外光谱分析以及不同表面活性剂添加方式的浮选实验。结果表明:随着表面活性剂平衡质量浓度的增加,LAE-9和OP-9在煤及矸石表面吸附量增大,且吸附表面活性剂后煤及矸石的zeta电位基本保持不变;两种表面活性剂均能显著增强低阶煤表面疏水性,但OP-9扩大煤和矸石表面润湿性差异效果好于LAE-9扩大煤和矸石表面润湿性差异效果,LAE-9更能提高低阶煤表面疏水性;吸附表面活性剂后煤及矸石表面的疏水甲基、亚甲基的伸缩振动峰强度增大,亲水醇羟基的伸缩振动峰强度减弱。浮选结果表明,LAE-9和OP-9均可以改善低阶煤的可浮性,提高其浮选精煤产率。通过对比,浮选前对煤进行表面活性剂预处理的浮选效果优于浮选过程中加入表面活性剂的浮选效果;LAE-9处理煤样的浮选效果优于OP-9处理煤样的浮选效果。

氮改性ZSM-5分子筛的苯吸附性能

为解决固体吸附剂ZSM-5型分子筛对VOCs(挥发性有机物)吸附容量较低的难题,本文以ZSM-5型分子筛作为载体材料,尿素作为氮源,采用一步煅烧法制备得到氮改性ZSM-5分子筛.利用X射线衍射分析仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、比表面与孔隙分析仪(BET-BJH)等对氮改性ZSM-5分子筛进行了表征,并采用固定床探究了氮改性ZSM-5分子筛对苯的吸附机制.结果表明,改性后分子筛的骨架结构未被破坏,氮通过尿素与分子筛上羟基间的相互作用成功引入到ZSM-5型分子筛上,所制备得到的氮改性ZSM-5分子筛具有典型的微孔结构. ZSM-5分子筛中引入的含氮官能团,不仅能作为新的吸附活性位点,还能提高苯在吸附剂孔道中的扩散速率.研究结果能为开发高性能低成本的VOCs吸附材料提供一定思路.

用高压气体吸脱附-微量热联用法对CO2和CH4在煤上吸附热力学的研究

为了从热力学角度揭示CO2和CH4在煤上的竞争吸附实质,为驱替理论提供热力学参考,利用高压气体吸脱附-微量热联用仪,通过容量法测定30℃,40℃,50℃温度下CO2和CH4在煤上的吸附等温线,同时计算等量吸附热和极限吸附热,并测定了CO2和CH4在煤上的吸附热。结果表明:CO2和CH4吸附等温线均属于Ⅰ型吸附等温线,且均符合Langmuir吸附模型;温度升高,CO2和CH4在煤上的吸附量均减小;相同条件下,CO2在煤上的吸附量明显高于CH4的吸附量,表明CO2更容易吸附于煤上。CO2和CH4在煤上的等量吸附反映出煤吸附CO2和CH4的过程均为物理吸附。同时CO2在煤上的等量吸附热高于CH4的等量吸附热,说明CO2分子与煤分子之间作用力强于CH4与煤分子之间的作用力,极限吸附热和实验测得的吸附热也显示了同样结果,从热力学角度阐释了CO2和CH4在煤体表面竞争吸附的实质。

C12EO9对煤油在低阶煤表面铺展性的影响

为了促进捕收剂在低阶煤中有机质表面的铺展,提高其浮选效率,根据非离子表面活性剂在有机质和无机质表面吸附特性的不同,进行了十二烷基醇聚氧乙烯醚(C 12 EO 9)在煤及矸石表面吸附量、润湿热测定及捕收剂煤油在吸附C 12 EO 9前后的样品表面的铺展性研究。结果表明:随着初始浓度的增加,C 12 EO 9在煤及矸石表面的吸附量差异和润湿性差异增大;吸附C 12 EO 9后,煤油在煤表面的吸附量减少55.11%,润湿热增加58.53%,而煤油在矸石表面的吸附量基本不变,润湿热增加15.56%。表面活性剂吸附增大了煤油与煤之间的作用程度,使其更容易在煤表面铺展。浮选结果证实表面活性剂预处理促进了煤油在低阶煤表面的铺展性,提高了煤油的使用效率。

精炼渣基矿山充填胶凝材料制备及水化机理

精炼钢渣(精炼渣)大量堆存污染环境,利用其开发矿山充填胶凝材料,不仅可以解决精炼渣大量堆存造成的环境污染问题,而且可以降低矿山充填成本。以精炼渣、矿渣、脱硫石膏为原材料制备三元无水泥矿山充填用胶凝材料,研究了精炼渣掺量对充填试块力学性能的影响,通过XRD、TG-DTG、IR、SEM等表征手段研究了胶凝材料的水化过程和水化机理。结果表明:胶凝材料配比为精炼渣占30%、矿渣占46%和脱硫石膏占24%时,充填试块28 d龄期抗压强度为7.35 MPa,是同条件下水泥充填试块的1.52倍;精炼渣-矿渣-脱硫石膏胶凝材料的水化产物主要为针棒状钙矾石和C—S—H凝胶,随着养护龄期的延长,水化产物不断生成,使得充填体形成具有致密结构的浆体,为硬化浆体提供强度。利用精炼渣协同矿渣和脱硫石膏制备矿山充填胶凝材料符合低碳无废发展、保护和改善环境、提高固废利用率的要求,具有广阔的市场应用前景。