注入比对水平井筒压降影响规律的研究

采用定常湍流N-S方程,数值模拟了水平井筒湍流变质量流场,通过分析轴线压降和孔眼附近三维流线图,研究注入比对水平井筒压降的影响规律及混合压降产生的机理。结果表明,存在一个临界注入比,当注入比小于临界注入比时,射孔入流流动形式主要表现为紧贴壁面的附体流动,对主流扰动小,此时混合压降很小甚至可以忽略,总压降损失近似等于没有孔眼入流情况下的摩擦压降损失;当注入比大于临界注入比时,孔眼入流可以深入主流并在孔眼下游出现低压分离区,引起混合压降损失,该压降损失随注入比的增大而显著增大,从而导致总压降随注入比增大而急剧增加。

基于静止轴系改进高频方波注入同步磁阻电机无传感器控制

同步磁阻电机因为其成本低、可靠性高,发展前景可观。在低速域无传感器控制方面,因同步磁阻电机转子具有凸极性,使用高频方波信号注入方法进行转子角度估计最为合适。但是,电机在低速运行中伴随着交直轴电感交叉饱和问题,该问题影响着电机的动稳态性能。为此,对传统高频方波注入控制方法进行改进,提出基于静止轴系的双高频方波注入无传感器控制方法,降低高频幅值带来的高频转矩脉动,抑制因交叉饱和效应导致的角度估计误差,提高电机动稳态性能。在1.5 kW同步磁阻电机实验平台上进行实验验证。结果表明,与传统高频注入法相比,改进高频注入法消除了交叉饱合引起的角度估计误差,并降低高频信号带来的转矩脉动问题,提高了电机的动稳态性能。

基于控保协同的有源配网主动注入式保护方法

由于逆变型分布式电源(inverter-interfaced distributed generation,IIDG)的故障特性主要由其控制策略及电网故障情况决定,在不同故障场景和工况下,传统的被动式保护方法存在保护整定和协调困难的问题。为此,提出一种基于控保协同的有源配网主动注入式保护方法,故障期间控制IIDG主动向电网注入特征信号,保护处利用检测到的特征信号来获取IIDG的基波信息,从而消除IIDG对各支路电流及现有电流保护的影响。由于保护利用的故障特征是由IIDG主动注入的,因此该方法在不同场景和工况下都有较好的适用性,且不需要增加额外的通信和检测设备,具有经济性好和实用性高的优点。仿真结果验证了所提方法的有效性。

基于高频正交方波注入法的永磁同步电机控制研究

针对传统高频注入法解调过程复杂和观测精度受非理想因素时延影响的不足,提出一种基于高频正交方波注入法的零低速位置估计方法。首先,考虑估计旋转轴系注入的低可靠性,选择将高频信号注入静止轴系,采用简单代数运算提取出高频响应电流,通过解调正向虚拟高频响应电流初步估计转子位置;然后,针对主要非理想因素进行影响分析,在此基础上,通过解调负向虚拟高频响应电流提取出相位滞后角,完成补偿;最后,为避免启动阶段位置收敛错误,通过获取电感变化趋势判断出磁极极性。实验结果表明,所提算法在各类工况均能稳定收敛,且最大平均误差不超过1°,说明了算法的抗扰性以及准确性。

用乙醇注入法包封EGCG的研究

以卵磷脂和胆固醇为壁材,采用乙醇注入法制备EGCG(表没食子儿茶素没食子酸酯)脂质体。系统考察了制备过程中壁材质量比、乙醇加入量、EGCG添加量、搅拌温度、吐温80用量、搅拌时间对脂质体粒径和包封率的影响,并通过正交实验分析得出最优组合。采用纳米粒径分析仪、紫外分光光度计等对制备的脂质体微胶囊进行表征。结果表明,当胆固醇∶卵磷脂质量比为1∶5、EGCG质量分数为0.06%、吐温80质量分数为0、乙醇体积分数为14%、搅拌温度为40℃、搅拌速度为540 r/min时,脂质体粒径小于100 nm,包封率大于90%。通过实验优化,能够得到小粒径、高包封率的脂质体,提高了EGCG生物利用度。

氢离子注入钽酸锂的翘曲变化及颗粒研究

声表面波(SAW)滤波器急需使用高质量的钽酸锂压电单晶复合薄膜衬底材料来提升性能。离子注入后,晶圆翘曲增大,颗粒增加,键合工艺易产生不规则条纹和键合空洞等缺陷,严重阻碍高质量钽酸锂压电单晶复合薄膜材料的制备。通过X线衍射(XRD)、聚焦离子束透射电镜(FIB-TEM)及颗粒测试仪等设备对注入内部应力、损伤和颗粒变化进行分析表征,解释了翘曲增大和颗粒增多的原因,并提出了相应的解决方法,最后成功制备了翘曲低、颗粒少的注入晶圆。通过键合工艺进一步验证,获得了无条纹和空洞等缺陷的高质量键合晶圆,为钽酸锂压电单晶复合薄膜的高效制备奠定了基础。

计及氢气注入与压缩因子的综合能源系统能流计算

为实现“双碳”目标,综合能源系统(integrated energy systems, IES)成为了近几年的重要研究方向之一,然而传统的IES能流计算已经无法精确地反映电制气(power-to-gas, P2G)技术带来的氢气注入天然气网络后的混合燃气的参数变化对IES的影响。为此,在传统天然气系统稳态分析方法的基础上加入了SRK(Soawk-Redlich-Kwong)气体状态方程,将压缩因子作为状态变量,提出可以反映氢气注入天然气系统,对气体流量和混合燃气热值产生影响的稳态分析方法。以此为基础,提出了计及氢气注入与压缩因子的电-热-气IES能流分解求解计算方法。最后通过算例验证了所提方法可有效反映混合燃气的参数变化对IES的影响。

基于固态断路器主动注入式直流故障测距方法

随着直流配电网的快速发展与深化应用,准确可靠的故障测距技术对直流故障检修和恢复至关重要。该文提出一种基于固态断路器(SSCB)主动注入式直流故障测距方法。首先,利用SSCB开断主动注入不同脉冲宽度的信号,并检测注入脉冲首末端和反射波首末端的时间差作为注入波形传播时间间隔,能够减小采样频率带来的误差。然后,提取电缆线路电压线模量作为检测量,削弱正负极线路之间的耦合作用,获得稳定波速。最后,基于小波变换原理提出改进自适应模极大值方法来检测脉冲首末端时刻,减小噪声和过渡电阻对测距精度的影响。仿真结果表明,基于SSCB主动注入式测距方法在直流配电网单极接地和极间短路故障情况下均能够实现准确且快速的定位。

低能离子注入诱变法选育新硫肽类抗生素166A高产菌株

目的为进一步提高产量,以小单孢菌Micromonospora sp.TMD166-MU1为出发菌株,采用低能离子注入技术,研究不同离子注入参数对菌株存活率、正负突变率的影响,通过突变株抑菌活性变势参数分析,初步探讨N+离子注入对166A生产菌所产生的诱变效果,并结合卡那霉素抗性筛选及牛津杯固体发酵高通量筛选,获得高产菌株。方法利用低能N+离子注入技术对出发菌株TMD166-MU1的孢子进行辐照诱变,以卡那霉素耐受性为选择压力,不同诱变条件处理的菌悬液涂布在含有卡那霉素培养基平板上培养后获得单菌落,并以牛津杯固体发酵高通量筛选方法进行高产菌株初筛,之后对高产菌株进行摇瓶复筛,利用高效液相法检测突变株摇瓶发酵的化学效价。结果通过研究30和60 keV能量下不同注入剂量与小单孢菌正突变率的生物学效应关系,确定了在注入能量为30 keV、注入剂量4×10^(13)ions/cm^(2)、卡那霉素抗性筛选浓度为6 mg/L条件下,可获得最高达36.33%的正突变率。复筛效价是出发菌株1.5倍以上的有4株,其中突变株IK-3的166A产量是菌株TMD166-MU1的1.8倍。结论采用低能N+离子注入诱变方式,再结合抗生素抗性筛选及牛津杯固体发酵高通量筛选的集成方法能简单、高效地获得166A高产突变菌株。

单级三相谐波电流注入可升降压AC/DC变换器

为适应电动车充电电压宽范围变化需求,本文针对传统充电桩前级整流器拓扑开展研究,提出一种新式单级三相AC/DC变换器。该变换器集成了三相桥式不控整流电路与Cuk模块,为降低输入侧电流谐波分量,选用双向开关管构建谐波电流回馈通路,整体构造成单级式拓扑结构。文章阐述了变换器的电路结构及工作模态,通过建立变换器的等效模型推导出电压增益。变换器通过简单的控制逻辑即可实现正弦输入电流并拥有高功率因数。最后通过搭建变换器数字控制实验平台验证了所提变换器的可行性。

通过交叉验证堆栈和VAD信息检测Windows代码注入

Windows 32/64位代码注入攻击是恶意软件常用的攻击技术,在内存取证领域,现存的代码注入攻击检测技术在验证完整性方面不能处理动态内容,并且在解析内存中数据结构方面无法兼容不同版本的Windows系统。因此提出了通过交叉验证进程堆栈和VAD信息定位注入代码方法,将基于遍历栈帧得到的函数返回地址、模块名等信息结合进程VAD结构来检测函数返回地址、匹配文件名以定位注入代码,并且研发了基于Volatility取证框架的Windows代码注入攻击检测插件codefind。测试结果表明,即使在VAD节点被恶意软件修改,方法仍能够有效定位Windows 32/64位注入代码攻击。

CO_(2)注入量对超临界发泡聚丙烯材料结构及性能影响

采用超临界双阶连续挤出发泡设备,以超临界CO_(2)作为物理发泡剂,进行聚丙烯(PP)材料的发泡试验研究,明确CO_(2)注入量对聚丙烯的熔融结晶性能、泡孔结构和发泡倍率的影响。结果表明,随着注入CO_(2)流量增加,聚炳烯材料的熔点逐渐升高,结晶度逐渐升高;CO_(2)注入量为20 mL/min、15 mL/min时,泡孔分布较为均匀,CO_(2)注入量25 mL/min时,出现大量的坍塌的大气孔;CO_(2)注入量15 mL/min、20 mL/min、25 mL/min时,发泡倍率分别为4.6、6.1、5.3。因此,合适的CO_(2)注入量是影响聚丙烯挤出发泡过程控制的关键。

高孔高渗油藏无机堵水剂适应性及注入参数研究

目的针对海上高孔高渗油藏油水关系矛盾突出的问题,展开了延迟成胶弹性硅酸凝胶堵水剂(6%(w)水玻璃+0.85%(w)三元弱酸一铵GL-1+0.1%(w)正电胶)的适应性及注入参数研究。方法采用目测法考查了堵水剂的成胶性能和长期稳定性能;采用填砂管实验对堵水剂的注入性、封堵性、耐冲刷性和渗透率选择性进行评价,并对注入量、作用位置和注入速度进行优化。结果适应性评价结果表明:堵水剂从A级强度到E级强度的成胶时间为72 h,最终凝胶强度可达I级,满足现场施工要求;堵水剂具有良好的注入性,最高注入压力仅为0.72 MPa;堵水剂具有良好的渗透率选择性、封堵性和耐冲刷性,能够优先进入高渗窜流通道,成胶后对高渗窜流通道的封堵率均高于96%,突破压力梯度均高于4.46 MPa/m,在50 PV回注水的高强度冲刷下,封堵率仅下降2.31%;堵水剂具有良好的长期稳定性能,在65℃下老化180天,脱水率仅为2.61%。注入参数研究结果表明:堵水剂最佳注入量为0.8 PV,最佳注入流量为3 mL/min,最佳作用位置为填砂管中部;在最佳注入参数下,封堵率可达98.03%。结论延迟成胶弹性硅酸凝胶堵水剂可用于高孔高渗油藏堵水。

复杂工况下湿式火驱注入井温度场及腐蚀规律研究

针对湿式火驱注入井井筒温度场变化大、不同阶段腐蚀速率难以确定这一问题,以典型湿式火驱注入井进行研究,建立井筒温度场,计算各个阶段的井筒温度,通过氧腐蚀预测模型对管柱进行敏感性分析得到注气、注水下的油管腐蚀速率。研究结果表明:井筒温度主要受注入蒸汽温度、日注气量、日注水量和油层燃烧影响,注入蒸汽温度达到350℃时,井底温度高达266.1℃;管柱腐蚀速率随注水量增大快速上升,日注水量达30 m^(3)时,井底附近的腐蚀速率高达1.23 mm/a。研究结果可为湿式火驱注入井腐蚀规律分析提供一定参考并为安全生产提供保障。

同位素注入剖面测井解释智能化批量处理技术的实现与应用

同位素注入剖面测井是水驱油田了解各小层吸水状况的主要监测手段,该测井方法在中国油田的年测井工作量在3万井次左右,在注水油藏动态监测中占主导地位。传统的同位素注水剖面测井结果依赖人工解释,工作效率低、工作量大且多解性强,容易受到不同分析员人为因素影响,已经无法满足日益增长的生产需求。运用大数据监测和机器学习等技术,解决了基础数据录入、原始数据解编、深度匹配、工具识别、曲线叠合、综合评价等关键环节技术难题,形成了智能化批量处理技术。通过在CIFLog测井解释平台上的集成运行,单井处理时间从30~60min缩短到30s,人工干预率低于12%,验证了该处理流程及算法的有效性。

H区块聚合物驱不同段塞组合交替注入方案研究

随着H区块开发的不断深入,油层的含水率逐渐升高,年产油量逐年降低,但区块整体的剩余油储量较为可观,矿场下一步预计采用聚合物驱挖潜剩余油。基于有效厚度、渗透率等因素将试验区井组划分为4类,注入不同相对分子质量、不同质量浓度的聚合物。考虑梯次降浓段塞组合聚驱情况下,高质量浓度聚合物封堵高渗层,中低质量浓度聚合物更好地驱替中低渗透层的剩余油,从而达到提高波及系数、增大采收率目的。因此设计3种不同段塞组合聚驱方案,优选出试验区适合的段塞组合方式,预测并对比不同方案聚驱效果。数值模拟结果表明:方案3是最为合理的聚合物驱油方案,累积增油5.91×10^(4)t,与常规水驱相比提高采收率10.81%,驱油效果最好,经济效益最高。

ZN区块三类井组变流度聚合物驱注入参数优化研究

由于油层非均质性强,井间、层间、层内差异大,均一化设计注入方案满足不了所有井的需要,更满足不了所有层的需要,因此需从单井入手。在ZN区块PⅠ5~PⅡ10层段选取三类油层中渗透率级别为0.5~0.7μm^(2)的三类井组为研究对象,研究该井组驱替段塞前段注入参数界限。通过改变聚合物黏度、注入速度和段塞大小设计了不同注入方案。使用数值模拟方法对比各个注入方案,综合考虑开发效果、经济效益以及注入压力情况等因素,确定聚合物最优注入黏度、段塞大小和注入速度分别为33 m Pa·s、0.25 PV和0.16 PV·a^(-1);与常规水驱相比,采收率提高了14.24%,优化结果更好地指导了现场变流度聚合物驱的实施。

第二十三讲 离子注入与离子辅助沉积技术

本讲主要内容:了解离子注入技术的基础理论、设备和工艺必备条件;了解各种离子源的结构及工作原理;了解半导体离子掺杂工艺与热扩散的差异;了解真空离子辅助沉积技术的原理和应用特点;了解离子辅助沉积技术与真空离子镀膜技术的各自特点和异同;了解不同离子辅助沉积工艺的原理、工艺过程及应用特点;了解真空离子辅助沉积镀膜技术的发展态势。

深井超深井注入过程井筒温度场模型研究及应用

低温流体的注入过程若使井筒温度场发生较大变化,管柱会因温度变形而产生较大的附加轴向力,导致管柱变形和封隔器失封。为此,考虑深井、超深井井身结构特点及地层传热机理,根据能量守恒定律和热力学定律,建立深井、超深井注入过程井筒温度场模型。采用稳态假设消除时间项并连续使用解析法得到模型解析解,结合某超深井井身结构与施工参数,分析了复杂井身结构和地层温度对计算结果的影响,得到了不同注入温度和排量下井筒温度分布规律。研究结果表明,考虑复杂井身结构后模型精度更高,与井底温度的绝对误差为-0.56%,不考虑复杂井身结构的绝对误差为1.52%;地层温度对井筒温度的影响较小。研究结果可为管柱力学分析提供数据支撑、为作业参数优化提供理论依据。

音频注入法及其在家用电器中的应用

噪声污染是当今社会亟需解决的重要问题之一,过量的噪声会对人的听觉和非听觉健康造成不同程度的伤害,传统的噪声控制方法主要以降低声能量为目标。然而,从听觉感知的角度看,降噪的根本目的是降低以烦恼为主的负面效应,为此人们提出了另一种减轻噪声烦恼度的方法,即音频注入法(Audio Injection Method,AIM)。相较于传统的噪声控制方法,AIM具有实施简便、成本低廉等显著优点,在各个领域,尤其是家电领域有广泛的应用前景。综述了国内外针对AIM的研究进展,首先介绍产品声品质评价的综合性参数和属性参数,之后介绍AIM中相消效应的形成与评价,主要包括音频注入法的原理及相关术语、调控声的确定方法、实验方法等,最后给出了AIM在户外及家电产品声品质提升中的实际案例。