大型闸站无功补偿分析及计算

随着天气异常加剧,2021年郑州特大暴雨,2022年长江流域特大干旱,越来越考验城市防汛抗旱能力,异步电动机凭借优越的性能,越来越多地被应用到城市排涝泵站中,但因其自身特性,开机运行中需要无功补偿,怎样使用并控制无功补偿装置,成为研究的关键。本文以某大型闸站二级排水系统为案例,主要介绍无功补偿技术研究背景,无功补偿计算和无功补偿发展趋势,为无功补偿装置进一步研究进行理论探讨。

废弃生物质水热炭化衍生碳基光催化材料的研究进展

水热炭化是一种经济且环境友好的废弃生物质热化学转化技术.废弃生物质通过水热炭化制备碳基光催化材料,不仅可实现废弃物的高值利用,而且可通过光催化材料的的应用缓解环境污染和能源危机.本综述将水热炭化制备的废弃生物质碳基光催化材料分成水热炭、碳点和碳基复合材料三类,并系统总结其制备、光催化机理和应用方面的研究进展.首先,归纳了3种光催化剂的制备,包括形成机理和物化结构;然后分别阐述了各类催化剂的光催化过程和光催化性能提高途径,以及从有机污染物降解、重金属去除、消毒、产氢和CO_(2)还原等领域介绍了光催化应用;最后,对该领域未来的研究重点和发展方向进行了展望.

不同驱替阶段砾岩油藏内油采出规律

聚合物/表表面活性剂二元复合驱是在水驱后提高不同模态砾岩油藏采收率的重要技术,但应用二元复合驱时,对不同砾岩油藏却产生了不同的驱油效果,而对于该方面的研究当前还比较少。基于室内岩心驱油实验结合核磁共振在线监测和CT扫描,对单、双和复模态砾岩油藏在不同开采阶段的剩余油分布和不同孔隙内油的采出规律进行研究。结果表明,水驱阶段,复模态岩心的采收率最高,其次是单模态岩心,双模态岩心的采收率最低,3种模态岩心采收率分别为31.4%、25.8%、33.4%。而二元复合驱阶段岩心提高采收率幅度为:双模态>复模态>单模态,分别提高了27.9、26.4、19百分点,且3种模态岩心在二元复合驱时的孔隙动用下限均降低,且复模态岩心的降低幅度高于双模态岩心和单模态岩心。单、双、复模态岩心的非均质性逐渐增强,单模态岩心水驱阶段均匀驱替,采收率高;复模态岩心中的油主要集中在孔径为32.7~52.5μm的优势大孔中,在水驱阶段油也被大量采出,导致剩余油量低;双模态岩心中大孔内油量较复模态低,水驱采收率低,剩余油量高。在二元复合驱阶段,由于调驱作用和水驱后剩余油量影响,双模态岩心提高采收率效果最好,其次是复模态岩心。

弹丸定心部-身管接触模型及其应用

研究弹丸定心部与炮膛的接触现象对于理解弹丸膛内运动规律具有重要的意义,为此提出一个弹丸定心部-身管接触模型。假设定心部与阳线间的接触应力只沿阳线长度方向变化,将阳线表面简化成空间曲线;用阳线围成的笼形结构描述内膛的几何,提出了定心部与阳线的接触检测算法。将弹丸和身管沿着圆周方向展开,使用一个二维接触问题的解析解计算接触应力。针对接触应力的方根奇异性,采用Chebyshev-Gauss积分公式计算定心部与阳线的接触载荷。给出了确定模型参数的拟合方法和参数辨识方法。理论分析表明定心部与炮膛的接触刚度随着弹丸膛内行程变化。根据数值算例分析了弹丸质心偏移量对定心部与炮膛接触方式及前定心部磨损刻痕形成的影响。计算结果表明定心部受力的等效接触点并不位于定心部中心或棱线上。

大型泵站叶片调节机构改进分析

叶片调节机构是大型泵站极其重要和关键的部件之一,它在某种程度上代表了大型泵站的发展水平。分析了传统的机械调节和液压调节存在的主要问题,介绍了一种新型水泵内置式叶片调节机构,该调节机构采用液压调节、内供油形式,通过设计优化,具有体积小、造价低、结构简单、精准调节、维护方便等优点,极大地提高了叶片调节操作和主机运行的安全可靠性,已在各地大型泵站的建设和更新改造中被成功应用,具有极高的推广价值和应用价值。

不同运营开度下江都西闸上、下游河道流场特征研究

为研究江都西闸不同运营开度工况下上、下游河道渗流场变化,基于三维流体域及渗流场的模拟计算,对上、下游河道流速、涡量分布开展了对比研究。研究表明,运营开度增大,上、下游河道流速分别为递增、递减变化,但均在开度3 m时流速的增长、降低放缓。水深愈大,流速水平愈高,但上游河道流速与开度关系受水深影响显著,而下游河道受之影响较小。开度增大,上、下游河道涡量分布区均扩大,但下游涡量主要在于横向河道扩散。闸室底板峰值流速与开度为正相关变化,每开度1 m变化,流速可提高3.3%,开度对过闸流速影响不及上、下游河道。开度增大,闸室涡量分布区愈多,但涡量值降低。论文可为河道水闸运营设计及渗流场分析提供参考。

煤电基地CO_(2)和CH_4遥感监测及时空特征分析

【目的】CO_(2)和CH_(4)是煤电基地能源生产活动中的主要温室气体排放种类,其监测与时空分布是研究区碳监测体系建设的重要内容。【方法】以安徽淮南市为例,利用GOSAT、OCO-2和Sentinel-5P这3种卫星数据进行研究区CO_(2)和CH_(4)浓度监测,得到CO_(2)、CH_(4)柱浓度(XCO_(2)和XCH_(4))变化和分布情况,采用源清单法分析CO_(2)行业和区域排放特征,同时采用Pearson相关系数和多元回归方法分析影响研究区XCO_(2)和XCH_(4)浓度的主控因素。【结果和结论】结果表明:(1)基于GOSAT和OCO-2卫星融合数据分析显示,淮南市2016-2020年XCO_(2)和XCH_(4)浓度整体呈增长趋势,期间XCO_(2)浓度增加12×10^(-6)、XCH_(4)浓度增加23×10^(-9);XCO_(2)浓度和累计发电量的Pearson相关系数为0.98,XCH_(4)浓度和累计煤炭产量的Pearson相关系数为0.99,均呈极强相关。(2)利用Sentinel-5P卫星搭载的对流层观测仪(TROPOMI)高分辨产品数据分析淮南市各区域XCH_(4)浓度分布时空特征发现,研究区秋季XCH_(4)浓度高于夏季,XCH_(4)浓度受能源生产和农业生产两方面的影响。(3)源清单法得出淮南市一级源分类CO_(2)排放最多的为化石燃料固定燃烧源,占全市CO_(2)总排放量的89.59%,化石燃料固定燃烧源中电力供热占比99%以上;主要为淮南市潘集区和凤台县燃煤电厂CO_(2)排放;源识别显示集中分布在淮南市北部的火力发电厂为研究区CO_(2)最主要排放源。(4)影响研究区XCO_(2)浓度的主控因素为地区生产总值、累计发电量和第二产业产值,影响XCH_(4)浓度的主控因素为累计煤炭产量、第一产业产值、播种面积。研究结果对我国“双碳”目标下煤电基地碳监测体系构建与完善具有重要的参考意义。

山东新记录野生植物2种

报道了山东新记录植物2种,即溪荪Iris sanguinea Donn ex Hornem.、香根芹Osmorhiza aristate(Thunb.)Makino et Yabe,其中香根芹属是山东新记录属,对其进行了形态学描述,并附有野生植株照片,凭证标本存放于昆嵛山国家级自然保护区昆嵛山森林文化博物馆。

热塑性聚氨酯弹性体加强麻醉导管抗拉伸性能的试验研究

以热塑性聚氨酯弹性体(简称TPU)粒料为原材料、采用挤出成型工艺制备TPU加强麻醉导管(简称TPU导管,指管体),研究TPU粒料性能、口模和芯棒直径、工艺参数对TPU导管抗拉伸性能的影响。结果表明,TPU导管主体管TPU粒料牌号为1195A,加强筋TPU粒料牌号为TT-1055D,口模直径为2.8 mm,芯棒直径为1.7 mm,主体管TPU粒料塑化挤出机(25#挤出机)机筒一区、二区和三区温度分别为195,200和207℃,25#挤出机连接件和相应法兰温度分别为195和203℃,加强筋TPU粒料塑化挤出机(20#挤出机)机筒一区、二区和三区温度分别为200,210和215℃,20#挤出机连接件和相应法兰温度分别为195和200℃,机头前模体和后模体的温度分别为195和200℃,口模温度为180℃,25#和20#挤出机螺杆转速均为8.5 r·min-1时,外直径为1.0 mm的TPU导管断裂力达到45.75 N,断裂风险低。

显微根尖手术联合引导骨再生技术治疗难治性根尖炎的临床疗效

目的探讨显微根尖手术联合引导骨再生技术(GBR)治疗难治性根尖炎的临床疗效及对咀嚼功能的影响。方法选取2019年6月至2021年9月本院收治的难治性根尖炎患者82例作为研究对象,按照随机数字表法分为对照组和联合组,每组41例。对照组采用显微根尖手术治疗,联合组采用显微根尖手术联合GBR治疗。对比2组患者的临床疗效、咀嚼功能和骨吸收标志物[Wnt3a、骨保护素(OPG)、核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)]水平。结果联合组总有效率(100%)高于对照组(85.37%),差异有统计学意义(P<0.05)。术后3、6、12个月,2组患者的咀嚼效率提高,咬合力逐渐增强(P<0.05),且联合组上标指标均优于对照组(P<0.05);术后3、6、12个月,2组患者的牙齿松动度均逐渐降低,且联合组患者术后3、6个月牙齿松动度低于对照组(P<0.05)。术后1周,2组患者的Wnt3a和OPG水平均升高,且联合组高于对照组(P>0.05);2组患者的龈沟液RANKL水平均降低,且联合组低于对照组(P>0.05)。结论采用显微根尖手术联合GBR治疗难治性根尖炎效果显著,能有效抑制骨吸收,改善咀嚼功能。

边疆学数字体系建设的基本内涵与核心内容

新文科的发展,尤其是数字人文实践的深入展开,为边疆学数字体系建构创造了契机。利用数字技术实现全球边疆文献的多维聚合,可以更好地凝聚资源,构建边疆学的文献基础;通过人文数据生产平台进行边疆研究数据的持续生产和标准制定,可以构建边疆学的数据基础;通过地理信息系统建设边疆多维空间呈现框架和与之相匹配的基础空间数据体系,可以构建边疆学数字空间基础。三者通过网络平台实现边疆学文献资源聚合、人文数据融合和史地空间缀合,进而形成边疆学智能增量,层叠递进数字体系。

基岩风化带性质对顶板突水溃砂的影响研究——以赵固一矿为例

基于赵固一矿上覆巨厚冲积层多含水层(组)薄基岩的特点,冲积层下部砂砾含水层水压达到4.0 MPa,为高水压含水层。为确定基岩性质对顶板突水溃砂的影响,保证多含水层(组)薄基岩区的正常回采,对水文勘察孔所取基岩岩样进行点荷载、干燥饱和吸水率和室内崩解试验,通过分析岩样各项试验指标随深度的变化曲线,确定基岩性质及其对留设防砂煤柱的影响。试验表明:基岩风化深度超过20 m;距离冲积层底界面0~6.5 m垂深范围内的泥类岩干燥饱和吸水率大于15%,遇水崩解多呈泥状、碎岩片和碎块泥,隔水性能良好,可以有效弥合采动裂缝,可以作为防水煤柱的保护层;冲积层底界面下部0~11.4 m的风化泥岩强度低于4.0 MPa的冲积层下部细砾含水层水压力,防砂煤柱的保护层不能全部由风化泥岩构成,提出防砂煤柱保护层厚度需要大于11.4 m;砂岩耐崩解性强,干燥饱和吸水率远小于泥类岩,阻隔水性能较差,防水煤柱保护层不可以全部由风化砂岩构成。风化砂岩强度大于4.0 MPa的冲积层下部砂砾含水层水压,可以有效抵御上覆水头压力。

远场应力作用下底抽巷对底板隔水性能影响及加固技术优化

大水矿区底抽巷施工影响底板岩层隔水性能,增加煤炭开采的危险性并给底板注浆加固技术带来挑战。为此开展了远场应力作用下采动条件下底抽巷对关键岩层隔水性能影响及加固技术优化研究。根据底抽巷的轴向和断面特征,建立远场主地应力作用下底板关键岩层力学作用模型,求解有底抽巷和无底抽巷时底板破坏区下方粉砂岩的变形和弯矩理论解,进而研究底抽巷道条件下浆液充填套管在注浆加固岩层的应用效果,并进行数值验证。首先,根据研究区主要远场地主应力赋存特征得到局部坐标系中粉砂岩Ⅱ承受的应力分量σ′;然后根据弹性矩形薄板单三角级数的Levy解,运用广义简支边和叠加法,得到两邻边自由条件下工作面推采距离与工作面长度比分别为0.50、0.75、1.00、1.50和2.00时底板破坏区下方粉砂岩Ⅱ的变形和弯矩值。结果表明近似弹性条件下粉砂岩Ⅱ在底抽巷交叉点处的位移最大,且大于四边固支条件下同尺寸岩层最大位移;底抽巷影响下粉砂岩Ⅱ固定边承受的最大弯矩值比固支边时高一个数量级,同等条件下底抽巷使得粉砂岩Ⅱ更易发生变形,降低了粉砂岩Ⅱ抵抗变形性能和抗弯刚度。据此提出底板注浆加固工程优化方法,将浆液充填套管进入粉砂岩Ⅲ垂直深度2 m,给粉砂岩Ⅱ自由边增加约束,底板注浆加固工程中浆液充填长套管利用抗弯性能改善粉砂岩Ⅱ边界条件增加其抵抗强度,数值计算结果验证了底板注浆加固工程中浆液充填套管实际作用效果。

底板加固改造工作面“双关键层”控水模型

为研究华北煤田大水矿区底板注浆加固改造工作面突水机理和防治水效果,采用力学公式推导、水文地质特征分析,应用微震监测、瞬变电磁探测等成果,研究了注浆加固改造工作面底板结构稳定关键层与底板破坏渗透关键层叠加控水机理,构建了“双关键层”控水模型,提出了影响“双关键层”控水能力的2类7因素工程判据,并在焦作矿区进行工程研究。结果表明:底板浅部富水性强含水层经注浆改造后岩体强度增加40%~159%,岩体最大抗拉强度达到5.78MPa,最大抗剪强度达到38.31 MPa,底板变形量减少,从而降低底板破坏和渗透程度,能够起到底板结构稳定控水关键层的作用;破坏渗透控水关键层对裂隙发展起到充填与抑制作用,能够防止深部含水层向上充水;破坏渗透控水关键层有效阻水厚度不足与断层活化是造成底板“双关键层”控水失效的主要原因。

基于OBE理念的《塑料模具课程设计》教学改革与实践

针对《塑料模具课程设计》教学过程中存在的软件应用不熟练、团队合作不均衡和综合运用知识能力欠佳等问题,基于OBE理念,通过增加模具软件实践教学环节比重,设置多样化的课程设计题目,结合虚拟仿真实验室和3D打印技术,设立全过程、多元化评价体系进行全面教学改革,注重培养学生课程设计的积极性,提高学生对知识的归纳、总结和解决复杂工程问题的能力。

泪液渗透压在干眼发病机制中的作用及诊疗进展

干眼是一种以眼表稳态丧失,泪膜不稳定性增加为特征的多因素疾病,伴有眼干涩、异物感、灼烧感、眼红、疼痛、畏光、流泪、眼疲劳、视力下降、分泌物增多、对外界刺激敏感等眼部症状,其病理生理机制主要是泪膜不稳定、泪液渗透压(tear osmolarity, Tosm)升高、眼表炎症和损伤及神经感觉异常。Tosm是维持泪膜稳定性和眼表舒适度的重要因素。Tosm升高可造成干眼患者眼部不适、角膜上皮损伤、杯状细胞丢失及眼部炎症反应,炎症反应可进一步降低泪膜稳定性和增加Tosm,使干眼陷入恶性循环。为了更全面地了解泪液高渗(tear hyperosmolarity, THO)与干眼的关系,本文将从病理生理学方面,重点讨论THO在干眼发病机制、干眼诊断、干眼严重程度分级中的作用,及其针对性治疗。

燃气聚乙烯管道热熔接头相控阵工艺研究

相控阵超声检测聚乙烯管对接熔接接头相比传统脉冲反射式超声检测有较大优势。试从探头频率、角度扫查步距、扇扫角度、探头楔块、聚焦方式等方面开展相控阵超声检测工艺设计,并通过制作对比试块人工缺陷和自然缺陷的试样对工艺进行验证。

高性能超导相变边缘单光子探测器(特邀)

研究了钛膜的特性及调控机制,通过烘烤后处理工艺分析了临界温度随烘烤时间和烘烤温度的变化关系,发现临界温度随烘烤时间对数降低,但是随烘烤温度指数降低。拓展了二流体模型提取了超导相变边缘单光子探测器的温度灵敏度系数和电流灵敏度系数,并结合脉冲响应得到了器件的热容,进一步理论计算了能量分辨率对器件临界温度的依存性。最终,在器件制备过程中集成光学腔体,在1550 nm波长的光子吸收效率接近100%。研制的超导相变边缘单光子探测器系统探测效率超过90%,能量分辨率约为0.5 eV,可分辨至少10个1550 nm光子,满足快速时变天体的观测需求。

面向CMB偏振实验的220 GHz钛超导TES探测器技术研究

高灵敏度超导相变边缘探测器(Transition Edge Sensor,TES)在宇宙微波背景(Cosmic Microwave Background,CMB)辐射B模偏振探测方面具有重要的应用前景。本文设计并制备了220 GHz频段8×8像元的天线耦合钛超导TES探测器,实验表征了刻蚀前钛超导TES探测器的低温热导和噪声特性。实验结果显示,钛超导TES探测器低温电声相互作用主导热导约为485.4 pW/K,同时钛超导TES探测器噪声等效功率优于5×10^(-17)W/Hz^(0.5)。原理上,钛超导TES探测器热导在刻蚀后会进一步减小,理论计算出刻蚀后钛超导TES探测器的热导约为38 pW/K,同时,其热起伏等效噪声功率理论值约为9.2×10^(-18)W/Hz^(0.5),因此,钛超导TES探测器在刻蚀后的噪声等效功率性能会进一步提升。

焦作矿区薄基岩厚松散层工作面微震响应特征

为探究不同基岩厚度对薄基岩厚松散层工作面微震响应特征的影响,以焦作某矿14030工作面为例,依据基采比划分8.8~9.5,12.7~17.8两个阶段,对不同阶段的微震事件数量和能量的时空分布规律进行研究。结合工作面地质条件资料,阐明了工作面基岩厚度与微震活动特性的对应关系:微震事件呈现低位岩层聚集、高位岩层离散分布的特征;基岩厚度较小时,微震事件在基岩段均有分布,微震事件影响范围并未突破基岩顶界面;微震事件数量与每日推进距离近似成正比;随着基采比的增大,周期来压步距增加,基采比为12.7~17.8阶段较8.8~9.5阶段的周期来压步距增加了2.29m,底板破坏深度减少了35.2%,且日均微震事件数量在日均推进距离增加的条件下亦显著减少。研究成果可为分析厚松散层薄基岩矿井微震活动、覆岩破坏和矿压显现特征的相互关系提供参考。