“三改联动”下高中压内缸适应灵活运行改造探讨

为实现“双碳”目标和构建新型电力系统,高中压内缸如何适应灵活性运行成为现役煤电高中压合缸机组“三改联动”时重点关注内容之一。文章通过对高中压内缸结构要素组合、典型结构方案、结合电厂实际运行情况和相应结构有限元分析,得出高中压进汽部分分开的内缸结构作为适应灵活性运行优选结构,并对现役机组高中压内缸改造方案进行探讨。

厌氧氨氧化污泥颗粒化机理及快速形成策略

颗粒污泥可提高厌氧氨氧化菌截留率和反应器抗冲击负荷能力,因此厌氧氨氧化颗粒污泥(anammox granular sludge,AnGS)是实现其工程化应用重要途径之一.然而,目前对其形成机理缺乏系统理解,故综述AnGS的菌群结构及微生物群落间相互关系与作用,分析了目前提出的各种颗粒化机理,提出了Anammox颗粒化的4个过程以及几种加快氧氨氧化污泥颗粒化的策略,如选择最佳种泥、剪切力控制和添加金属离子等,最后讨论这些策略存在的问题和未来研究方向.

超超临界锅炉启停过程中汽水分离器温度场与应力场数值模拟计算

随着可再生能源行业的发展,更多火电机组需要参与调峰运行,这对锅炉的启停速度、运行的灵活性和安全稳定性提出了更高要求。汽水分离器是超超临界机组的核心厚壁承压部件,在启停过程中由于温度场的变化会产生热应力,从而引起应力损伤和疲劳损伤。通过有限元数值模拟对汽水分离器在不同启停过程中温度场与应力场进行了研究,获得了温度、热应力和总应力随时间变化的规律。研究结果表明,启停过程危险点位置始终处于筒身与引入管连接区域,不同启停过程中冷态启动应力幅值最大,为362 MPa。对冷态启动下3种加速方案进行仿真分析表明,不同方案启动结束阶段瞬态总应力无明显差异(365 MPa)。

一种高电源抑制比快速启动的带隙基准的设计

文章采用5 V、0.35μm CMOS工艺,设计一种适用于低噪声高速系统的带隙基准电压源电路。为了保证电路具有较高的电源抑制比(power supply rejection ratio,PSRR),设计一种抑制电源电压波动的负反馈回路,并且在电路中采用具有较高增益的两级放大器结构。针对某些系统快速启动的需求,设计快速启动电路,当电源上电时启动电路直接作用于基准电压,加速带隙基准电路的启动,在电路正常启动后通过开关管使启动电路停止工作。仿真结果表明,温度在-40~125℃范围内,带隙基准的温漂系数为13.05×10^(-6)℃^(-1);低频时PSRR为100.6 dB;线性调整率(line regulation,LNR)为0.024 mV/V;启动时间为4μs。

一种适用于LDO的无过冲软启动电路设计

设计了一种适用于LDO的无过冲软启动电路。其核心是采用线性升压的软启动策略来消除浪涌电流,电路结构简单、易于实现。为了解决超调现象,利用晶体管与正反馈电路设计了一种快速比较器,使得软启动电路输出电压能平滑地过渡到稳定工作状态。为了减小版图面积,利用少量的MOS管设计了斜坡产生电路和输入不平衡比较器电路。该软启动电路集成到一款低压差线性稳压器中,采用SMIC 0.18μm BCD工艺实现,电源电压为4.5 V。仿真结果表明,软启动电路有效地消除了浪涌电流,实现输出电压平稳上升无过冲,并能平滑地过渡到稳定工作状态,无超调现象产生。电路结构简单,版图面积为98μm×60μm,便于片上集成,该电路也可以应用到一般的DC-DC稳压器中。

一种低功耗快速启动24MHz晶体振荡器电路的设计

阐述一种低功耗快速启动24MHz晶体振荡器电路,该电路通过对晶体输出管脚振荡幅度的峰值检测,将检测结果和一个参考电压进行比较,实现对晶体振荡器的偏置电流动态调整,从而达到控制晶体振荡器振荡幅度的目的。仿真和测试结果表明,该晶体振荡器启动时间小于1ms,整个电路消耗的电流可以控制在260μA以内。

地面数字电视台站播控系统的设计与实现

为提升地面数字电视台站播控系统的自动化、稳定性及可维护性,本文提出了一套高效且可靠的地面数字电视播控系统。该系统不仅实现了开机自启动功能,确保台站能够迅速进入工作状态;在应用程序发生崩溃时,系统能够迅速进行恢复,有效避免了播出中断的风险,此外还具备台站软件远程更新的能力,使得系统维护变得更加便捷与高效。该系统将显著提升地面数字电视发射台站的智能化水平。

仿生机器鱼S形起动的控制与实现

给出一种仿生机器鱼S形起动的控制方法.结合北美狗鱼S形起动的形态特征及水动力学知识,建立了多关节链式结构仿生机器鱼的S形起动模型.整个过程设计为两个阶段:1)弯曲阶段:以转向速度最大化为目标.在鱼体S形变保证重心稳定平移的前提下,增大较长转向力臂处的转向力矩,提高转向速度,使鱼体迅速转向目标方向.2)伸展阶段:以增大前推力为目标.始终保持部分将要伸展的鱼体垂直前进方向,以L形滑动方式打开鱼体.同时,为保证转向精度,采用模糊控制调节已展开鱼体关节的小角度转动,实时纠正鱼体展开所引起的游动方向偏离.在S形起动末期,采用变幅值–频率的中枢模式发生器(Central pattern generator,CPG)实现向稳态游动方式的过渡:前期为保证游动方向及获取较大推进力,采用小幅值–高频率的CPG信号,后期则进入大幅值–低频率的稳态游动.最终,采用四关节仿生机器鱼验证了该方法的有效性,实现了峰值转速为318.08±9.20/s、转向误差为1.03±0.48的较好结果,对提升水下游动机器人的机动性能具有指导意义.

Anammox启动过程中脱氮性能及污泥特性研究

采用NH_4^+-N和NO_2^--N进水浓度分别为200 mg/L和300 mg/L不变,不断缩短HRT以启动厌氧氨氧化反应器,研究了此过程中氮的去除情况、厌氧氨氧化反应化学计量关系及颗粒污泥的特性。结果表明:历时58 d成功启动了厌氧氨氧化反应器,NH_4^+-N和NO_2^--N的去除率分别为96.62%、76.37%,总氮去除速率达到1.71 kg/(m3·d);NH_4^+-N的去除量、NO_2^--N的去除量及NO_3^--N的生成量三者之间的比值为1∶1.29∶0.26,表现出典型的厌氧氨氧化反应特征;运行后期,反应器内的颗粒污泥呈红棕色,结构紧密,表面可见明显的孔洞,其表面分布的球菌具有火山口状的凹陷结构,为典型的厌氧氨氧化菌。

低基质浓度厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的快速启动

超过100 d的反应器启动时间制约了厌氧氨氧化工艺在城市污水处理工程中的应用。通过高上升流速的培养方式,在低基质反应质量浓度条件下（氨氮与亚硝态氮质量浓度分别为20 mg/L与26 mg/L）,启动厌氧氨氧化升流式厌氧污泥床（UASB）反应器。试验中,厌氧氨氧化反应器的启动时间为60 d,系统稳定运行期,平均总氮去除负荷（以N计）达到4.3 kg·m^-3·d^-1,氨氮与亚硝态氮的平均去除率分别达到99.3%与98.8%。在启动过程中,红褐色颗粒污泥快速形成,当系统运行至100 d时,反应器内79.3%的污泥粒径处于0.5-0.9 mm之间。通过定量PCR,对厌氧氨氧化菌在UASB反应器中的富集情况进行考察,发现厌氧氨氧化菌在反应器中为非均匀分布,反应器底部厌氧氨氧化细菌浓度较高,厌氧化细菌的基因拷贝数达到1.28×10^11个/g MLVSS。

宽输入快速启动的高精度电压基准电路设计

采用BCD（bipolar CMOS DMOS）工艺,设计了一款不需调节且可快速启动的高精度电压基准电路.利用齐纳二极管的稳压特性,构成TTL BUFFER缓冲电路,使基准电路的输入电压变化范围在1 V左右,从而提高电压基准精度.运用MOS器件的自偏特性,迅速给电压基准提供一个偏置,完成了整个电路的快速启动.该电路与基准电路结合后,当输入电压在6.3~14 V的范围内时,其基准电压摆动小于2 mV;启动时间为20μs左右.与同类电路相比,该电压基准输出摆动缩小了60%,启动时间缩短了40%.

BT^(MT)生物膜载体对厌氧氨氧化反应器启动的影响

采用两套厌氧氨氧化反应器R1和R2,研究了BMTM生物膜载体对厌氧氨氧化工艺启动特性的影响.结果表明,R1采用UASB反应器启动厌氧氨氧化反应器,经140d运行,对氨氮和亚硝酸盐氮的去除率仅达到54.6%和58.8%,氨氮与亚硝酸盐氮去除负荷之和仅为0.09kg/(m3·d),随后,向其上部投加0.6LBMTM载体,经过26d运行,氨氮及亚硝酸盐氮去除率分别迅速提升至92.5%和97.4%,R1的启动速度较之前有明显提高;R2采用BMTM载体启动上流式填料床生物膜反应器厌氧氨氧化工艺,经过83d的运行,氨氮及亚硝酸盐氮去除率分别达到83.6%和89.4%,氨氮与亚硝酸盐氮去除负荷之和达0.22kg/(m3·d),启动速度较R1大幅提高.

鲫幼鱼(Carassius auratus)标准代谢个体差异与力竭后代谢特征及行为的关联

为考察鲫(Carassius auratus)幼鱼标准代谢的个体差异与运动力竭后代谢特征和行为的关系,在(25.0±0.5)℃条件下测定80尾鲫幼鱼标准代谢率(SMR),筛选出40尾实验鱼[体重(13.54±0.20)g,体长(8.05±0.07)cm],其中包括20尾高SMR个体和20尾低SMR个体,测定运动至力竭实验鱼的最大代谢率(MMR),并计算代谢空间(AS=MMR-SMR)、相对代谢空间(FAS)和过量耗氧(EPOC)总量,随后测定单尾鱼的快速启动行为[反应时间(RT)、最大线速度(Umax)、最大线加速度(Amax)和120ms移动距离(S120)]以及个性行为(勇敢性和活跃性)。结果显示鲫幼鱼的SMR与AS、FAS和EPOC总量均呈负相关,而与MMR不相关;MMR与AS、FAS和EPOC总量均呈正相关;协方差分析显示高SMR个体组的代谢恢复速率与低SMR个体组无显著差异。鲫幼鱼的SMR与快速启动行为的RT呈正相关,与Amax呈负相关,而与Umax和S120均不相关。在快速启动行为中,鲫幼鱼的RT与Umax、Amax和S120均呈负相关,而Umax与Amax和S120呈正相关。鲫幼鱼的SMR与其勇敢性指标如潜伏期(L)、曝露时间(ET)和探头频率(AF)以及活跃性指标如运动时间比(PTM)、撞墙频率(FHW)均不相关,但鲫幼鱼的PTM与FHW和ET呈正相关。研究表明在实验室条件下鲫幼鱼的能量代谢特征、快速启动和个性行为存在明显的个体差异现象,并且部分表型特征之间存在权衡,提示这些权衡可能是鲫幼鱼的生理、行为与栖息环境相互作用的综合结果。

PFOS暴露对锦鲫自发运动与潜在游泳能力的影响

全氟辛烷磺酸（Perfluorooctane sulfonate，PFOS）是全氟化合物（Perfluorinated compounds，PFCs）家族中具有代表性的一种新型持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs），现已被发现广泛存在于各种环境介质、动植物体与人体中。

非均质超稠油油藏SAGD快速启动技术界限——以风城油田侏罗系齐古组超稠油油藏为例

以风城油田侏罗系齐古组非均质超稠油油藏为例,利用室内岩石力学实验结果,建立耦合应力场的数值模型,进行SAGD快速启动扩容过程的数值模拟分析,描述了风城超稠油油藏储集层的扩容特征,结果显示:在快速启动结束时,近井筒地带孔隙度提高2%,渗透率增加10%～100%,体积扩容率最大为1.74%,储集层可实现有效扩容。在此基础上,分别研究了水平井轨迹、储集层岩性、物性变化对快速启动技术的影响,得到SAGD快速均匀启动技术界限。研究结果表明:沿水平段无大段泥岩发育,水平段渗透率级差小于3,SAGD上下井轨迹垂向偏移小于1 m或平面偏移小于2 m的井组均适合采用快速启动,现场可针对SAGD井组及油藏实际情况选择性实施快速启动技术。

无位置传感器开关磁阻电机初始位置检测方法

以开关磁阻电机(switched reluctance machine,SRM)的非线性模型为仿真平台,给出一种用于检测SRM转子初始角位置的新方法,向电机各相注入一定幅值的方波电压,利用相电流峰值及其与转子角位置之间的解析关系式求出转子的初始角位置,从而实现转子处于任何位置时的快速无反转起动。同时,对该位置检测方法的鲁棒性进行了研究,得到了预估相的选取原则。以一台三相6/4极SRM为对象进行了相关实验,实验结果验证了该位置检测方法的可行性及预估相选取原则的正确性。

仿鱼机器人C形起动的动力学分析

为提高螺旋桨式水下机器人的起动性能,以草食性鱼类体干摆动模式的水下推进方式作为高机动仿鱼机器人推进器的设计原型.由鲫鱼C形起动高速摄影图像的运动分析,推导出仿鱼机器人快速起动的体干运动方程.计算横向摆动流体举力、尾涡反作用力、边界层摩擦阻力和纵向附加质量力,建立C形起动的动力学模型.进行仿鱼机器人体干曲线波,以及多步态快速起动的运动学和动力学参数的仿真计算和优化设计,由数值计算和分析得出的结论和鱼类游动规律基本吻合,为研制具有快速起动性能的水下机器人提供理论基础和设计思路.

基于舰船发动机转子热应力的快速启动优化

热应力是制约舰船发动机转子快速启动的重要因素。为研究快速启动过程对发动机转子热应力的影响规律,文章针对舰船发动机转子的最大热应力采用了遗传算法对发动机快速启动过程进行优化。以发动机转子快速启动过程中的热应力为目标函数,将快速启动过程非单调性参数化,基于遗传算法和结构力学分析,搜索最优解。研究表明,优化后的快速启动过程可使发动机转子的最大热应力值降低11%,该优化方法对快速启动过程中发动机转子的热应力控制具有指导作用。

尾鳍缺失和恢复生长对不同生境的两种鲤科鱼类快速启动游泳能力的影响

为了考查尾鳍切除及其恢复生长对偏好静水环境的鲫鱼(Carassius auratus)与偏好激流环境的宽鳍鱲(Zacco platypus)两种鲤科鱼类快速启动游泳能力的影响,将鲫鱼幼鱼((6.34±0.02)cm)和宽鳍鱲幼鱼((6.26±0.12)cm)各16尾,其中8尾在(25.0±0.5)℃的条件下分别进行尾鳍切除、20 d恢复生长、再次切除处理,另外8尾作为对照组;测量计算两种实验鱼的相关形态参数并采用电刺激方式,通过高速摄像机获取实验鱼的影像资料,分析计算后获得快速启动相关参数。结果显示:鲫鱼的细度比(FR)显著小于宽鳍鱲(P<0.01),尾鳍指数(FI)却显著大于宽鳍鱲(P<0.01),两种实验鱼的快速启动最大线速度(Vmax)、移动距离(d)、相对旋转半径(RTr)和弯曲指数(BC)均无显著差异;尾鳍切除后,两种实验鱼快速启动的Vmax、d和RTr与正常组相比均呈现显著下降(P<0.01),其中鲫鱼Vmax下降39%而宽鳍鱲下降24%;经过20 d的恢复生长,两种实验鱼的尾鳍面积均恢复至切除前的60%,而快速启动的Vmax、d、RTr和BC却与正常组(同样经过20 d生长)无显著差异;尾鳍再次切除后与正常组相比,鲫鱼和宽鳍鱲Vmax的下降幅度(17%和9%)与首次切除后的(39%和24%)相比均呈现降低的趋势,其中鲫鱼的下降幅度更大;尾鳍再次切除后与正常组相比,宽鳍鱲的BC显著增大(P=0.046)。结果表明:(1)鲫鱼尾鳍对快速启动能力的作用大于宽鳍鱲;(2)而偏好急流环境的宽鳍鱲经过恢复生长表现出更加明显的功能补偿现象。

超磁仿生鱼快速起动的控制和设计

本文首先对自然界鱼类的基本构造和工作原理进行仿生.以合金薄板,贴在该薄板的超磁致伸缩材料和外磁场分别模拟鱼尾骨架,鱼体肌肉和控制鱼体摆动的神经.建立起一个力学模型和一种计算方法.通过数值分析,揭示了仿生机器鱼起动过程中最佳模式是从低阶模态到高阶模态的迅速过渡.这样可以通过控制外磁场(强度和频率),从而实现控制仿生机器鱼从静止快速起动目的.研究成果为仿生机器鱼的设计提供依据和技术.