System-size effect on the friction at liquid-solid interfaces

The friction at the liquid-solid interfaces is widely involved in various phenomena ranging from nanometer to micrometer scales. By the molecular dynamic(MD)simulation, the friction properties of liquid-solid interfaces at the molecular level are calculated via the Green-Kubo relation. It is found that the system size will influence the value of the friction coefficient, especially for the solid surfaces with the larger polar charge. The value of the friction coefficient decreases with the increase in the system size and converges at large system sizes. The large polar charge will lead to a significant friction coefficient. However, the diffusion of water molecules on this surface is almost a constant, indicating that the diffusion coefficient seems to be independent of the system size and polar charge. This work provides insights for the selection of the system size in modeling the frictional properties of hydrophobic/hydrophilic surfaces.

兼顾新能源消纳与频率电压支撑的电池储能系统优化规划

随着新能源发电占比的逐步提升,电力系统消纳新能源发电的难度和压力增大,电网的频率和电压稳定性面临巨大挑战。通过在电网中配置电池储能系统,不仅可以提升新能源的消纳能力,还可以提升系统频率和电压的支撑能力。因此,研究电池储能系统优化规划方法,考虑储能在电力系统正常运行时用于新能源消纳,在紧急情况下对频率和电压进行快速支撑,从而提高储能利用率,降低系统成本。建立了考虑新能源消纳的电池储能系统协同规划模型,可得到输电网中集中式电池储能系统和配电网中分布式电池储能系统的选址定容结果。提出了一种兼顾频率和电压支撑的电池储能系统规划方法,分别对储能位置、无功功率容量、有功功率容量和能量容量进行优化规划。综合考虑储能的多重功能,构建其支撑系统调频调压的约束,建立了兼顾新能源消纳与频率电压支撑的电池储能系统优化规划模型,得到电池储能系统的最终选址定容结果。基于IEEE 24节点输电网和IEEE 33节点配电网设计算例系统进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。

基于功率预测的自适应变步长MPPT算法研究

最大功率点跟踪技术(Maximum Power Point Tracking, MPPT)是光伏发电系统中关键技术研究的热点之一。针对传统扰动观察法跟踪速度和精度无法兼顾的问题,文中提出了一种以功率变化量为步长控制量的自适应变步长扰动观察法,通过判断功率变化趋势,对远离最大功率点,采用大步长逼近;靠近最大功率点,采用小步长逼近。建立太阳能光伏电池数学模型得到其输出特性曲线,再利用MATLAB/Simulink搭建基于Boost电路的MPPT仿真模型,最后经仿真验证了所提出算法的稳定性、快速性和准确性,它比传统算法具有更好的MPPT暂态性能。

四川超级含气盆地古生界大中型气田分布规律及其主控因素

四川盆地是中国天然气资源最为富集的超级含气盆地,但天然气探明程度目前仍然偏低。为了给下一步天然气勘探提供理论支撑,基于该盆地典型气田勘探历程,结合多期构造演化与含油气系统分析,探讨了四川盆地古生界大中型气田富集分布规律及其主控因素,揭示了该盆地巨大的天然气勘探潜力。研究结果表明:①四川盆地古生界蕴含3个超级含油气系统,即下寒武统筇竹寺组(探明储量占该盆地天然气总探明储量的17.55%)、上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组(探明储量占该盆地天然气总探明储量的41.30%)、上二叠统龙潭组/吴家坪组(探明储量占该盆地天然气总探明储量的12.53%);②该盆地古生界已发现20个超大型气田(天然气探明储量超过1000×10^(8)m^(3)),14个大型气田(天然气探明储量介于300×10^(8)~1000×10^(8)m^(3))以及20个中型气田(天然气探明储量介于100×10^(8)~300×10^(8)m^(3)),超大型气田探明储量占该盆地天然气总探明储量的85.5%;③古生界大型隆—坳格局构造沉积分异作用控制影响着该盆地内筇竹寺组、五峰组—龙马溪组和龙潭组/吴家坪组3套优质烃源岩层系的形成与分布。结论认为,晚三叠世以来的陆相盆地演化过程使得中晚三叠世—早中侏罗世成为上述3个超级含油气系统的关键成藏期,形成了3个气田群(绵阳—长宁拉张槽周缘带震旦系—下古生界、开江—梁平与蓬溪—武胜拉张槽周缘带二叠系—三叠系、川东南五峰组—龙马溪组页岩气),其合计天然气储量均超过1×10^(12)m^(3),是该盆地天然气勘探的有利区带。

多源数据视角下黄河流域城市体系的规模等级与网络结构分析

基于宏观统计、微观企业和交通大数据,从规模和网络2个方面及“城市节点-发展轴线-空间格局”3个维度,分析黄河流域城市体系的规模等级和网络结构特征以及二者关系。结果表明:黄河流域城市体系呈现多中心分布特征,规模等级趋于均衡,形成了以兰州-西安-郑州-济南-青岛为主导的发展轴线和“Ψ”型空间格局。规模等级和网络结构成拉平的“S型”曲线关系,可划分为低水平低速耦合、中水平高速耦合和高水平低速耦合3个阶段。

喷雾降温系统中纯水液滴群蒸发域的模拟研究

为了避免喷雾降温系统中液滴沉降到设备及人体表面对工艺及人体热舒适造成影响,需要针对纯水液滴群蒸发域问题进行研究。本文采用计算流体动力学(CFD)方法,研究了喷雾降温系统作用下,不同热源温度、液滴初始粒径对液滴群蒸发域的影响,分析了室内温度分布及液滴粒径分布,探讨了室内热源温度及液滴初始粒径对蒸发域高度的影响规律。结果表明:随着热源温度的增加,热羽流对喷雾射流的抑制作用增强,液滴群的蒸发域随之增大;当液滴初始粒径增大时,液滴群的蒸发域随之减小,喷雾射流范围内的温度随之增加;液滴群蒸发域高度随着热源温度的增加而呈线性增大,随液滴初始粒径的增加而呈线性减小,当热源温度大于400℃,液滴初始粒径大于60μm时,其对液滴群蒸发域高度的影响较小。

新疆准噶尔盆地白家海凸起深部煤层气孔渗系统特征

【目的】新疆深部煤层气资源丰富,其中准噶尔盆地白家海凸起侏罗系煤层是深部煤层气勘探开发的有利目标区。深部煤层气孔渗系统直接决定了深部煤层气的可采性。【方法】以新疆油田2023年最新施工的彩煤2-004H评价井为基础,基于扫描电镜观察,压汞–低温液氮–二氧化碳吸附、低场核磁共振、CT扫描,变温压孔渗实验,结合数学建模,深入研究了本区侏罗系西山窑组煤的孔渗系统。【结果和结论】结果表明:(1)研究区深部煤储层孔隙类型以植物组织孔和气孔为主,孔裂隙发育,形态多为板状和狭缝状,孔裂隙连通性好,多为开放型孔。(2)全孔径表征结果显示,超微孔最为发育,其次为中孔和过渡孔,各类型孔隙发育较为均匀,总孔比表面积和总孔容较大,接近于贫煤和无烟煤,暗示了其吸附性和储集能力较强,其主要地质原因在于其煤层为特低灰分(平均灰分在5%左右)煤、煤岩显微组分中主要为丝质体和结构腐殖体,且处于构造高部位的煤储层断裂发育。(3)考虑温度和有效应力对孔隙率和渗透率的影响,建立了研究区孔隙率和渗透率与埋深的关系式。与鄂尔多斯盆地大宁-吉县区块深部煤相比,不论是常规孔渗结果,还是模拟原位储层条件下的孔渗系统,白家海凸起深部煤储层孔隙率和渗透率均较大,原位储层条件下孔隙率介于8.60%~10.21%,渗透率介于(0.04~0.21)×10^(-3)μm^(2)。即本区深部煤储层孔渗系统,不仅储气能力较强,同时其导流能力也较好。

基于模糊逻辑的光伏系统变步长P&O MPPT算法

为解决光伏发电系统中最大功率点跟踪(MPPT)关键难题,提出一种改进的扰动观察(P&O)最大功率点跟踪算法,该算法使用基于模糊逻辑的可变步长扰动观测MPPT算法(FP&O)来克服与传统P&O MPPT跟踪方法相关的无法兼顾跟踪速度和稳态精度的限制,从而改善瞬态响应并降低稳态端电压振荡。所提出的MPPT算法通过MATLAB仿真验证其有效性和可行性。仿真结果表明,基于模糊逻辑的变步长P&O MPPT算法相比传统MPPT算法兼顾了跟踪速度和稳态精度,系统响应速度更快,平均输出功率更高且功率振荡范围更小,改善了光伏系统的动、静态工作性能。

航空发动机积垢和在线清洗技术研究进展

随着中国民航事业的发展,航空发动机的经济性与安全性至关重要。压气机积垢是造成航空发动机性能降低的主要因素之一,发动机在线清洗是目前经济有效的除垢手段,积垢的清除效果与清洗系统参数密切相关。系统总结了发动机积垢机理和清除技术研究现状,分析评述了用于评估积垢效应的模型,考虑垢质颗粒运动过程中的聚合、破碎和表面侵蚀,进一步量化沉积效应和时间尺度,改进数值模拟过程、提高模型精度等方面尚需优化。同时对在线清洗参数和清洗时机进行了深入讨论,指出了不同在线清洗参数和清洗时机的清洗效果目前还处于初步研究阶段,还应加强对射流系统的喷雾覆盖范围、液滴尺寸和清洗频率的研究,建议在积垢程度、不同压气机尺寸和在线清洗经济性等方面进一步优化清洗工艺参数和清洗时机。

宝钢股份高炉煤气干法除尘与湿法除尘的选择

对高炉煤气除尘系统是选择干法除尘还是湿法除尘进行了探讨。以宝钢股份高炉煤气干法除尘与湿法除尘运行数据为基础,重点分析比较了煤气干法除尘与湿法除尘的TRT发电量及发电效率,提出了煤气干法除尘TRT发电效率低于湿法除尘的新观点。认为,传统观念中煤气干法除尘的发电量比湿法除尘增加30%,是建立在炉顶温度适宜,且TRT发电效率保持湿法除尘水平的基础上;宝钢股份高炉的运行数据表明,与煤气湿法除尘相比,干法除尘TRT电能转化效率低,同等条件下的发电量仅增加15.9%,而TRT发电效率低9.33%。

光卤石原矿品位对其冷分解结晶氯化钾过程影响浅析

光卤石冷分解结晶是国内生产氯化钾的主要工艺,但随着光卤石原矿品位的下降,原有技术生产的氯化钾产品出现了粒度变小、易聚结、纯度差且收率低等问题,已成为困扰氯化钾行业发展的难题。对比了不同地区钾盐原矿品质,结合Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)∥Cl^(-)-H_(2)O四元体系及其子体系的热力学相平衡规律,概述了原矿品质对分解结晶过程析盐规律的影响,从分解-结晶耦合过程动力学角度,总结了不同品位光卤石冷分解结晶制备氯化钾过程的产品粒度及形貌调控关键因素及其作用机理。结合产品现行标准,提出低钠光卤石、含钠光卤石和高钠光卤石的新分类方法和对应的工艺选择策略,并对不同品位光卤石原矿的冷分解结晶新工艺进行展望,以期为行业健康发展提供理论指导与参考。

探索中国式现代化之路

中国式现代化是中国共产党领导的社会主义现代化,既有全球现代化的共同特征,更有基于自己国情的中国特色。中国式现代化是没有前例可循的现代化,是学习人类文明成果和创造新文明的现代化,是有可能改变全球发展格局的现代化,是人口规模巨大和全体人民共同富裕、物质文明和精神文明相协调、人与自然和谐、和平崛起的现代化,是充满挑战的现代化。在中华人民共和国成立特别是改革开放以来长期探索和实践的基础上,经过党的十八大以来在理论和实践上创新突破,中国共产党成功推进和拓展了中国式现代化。中国式现代化是进行时和探索型,现代化目的之一是发展经济,为建设社会主义现代化强国增添物质和文明基础。

志野釉的仿制及性能表征

以攀西地区丰富的矿产资源为原料,采用一步烧结法仿制志野釉,研究烧成温度及保温时间对志野釉物理性能及显微结构的影响。结果表明,当高岭土含量(质量分数,下同)为12%,钾长石含量为31%,方解石含量为12%,石英砂含量为28%,滑石含量为10%,氧化锌含量为5%,烧成温度为1180℃,保温时间为30 min时,制得的志野釉釉面白度为79.6%,光泽度为17.0%,抗热震性能优,釉面乳白,光泽细腻。仿制的志野釉主晶相为辉石,晶粒平均尺寸4.28~11.44μm,其乳浊原理为晶相乳浊和气相乳浊二者结合。随着烧成温度升高,釉面白度先增加后减小,光泽度逐渐增大,该志野釉最佳烧成温度范围为1180~1200℃。釉层中晶粒大小随保温时间增加先增大后减小,最佳保温时间为40 min。

生态位视角下的中小城市常规公交系统建设适宜度评价

当前对于常规公交系统建设中所采用的线性增长指标是否能较好地贴合一个城市内公交系统的发展水平,在建设评价的过程中没有得到明确体现。同时中小城市公交系统相较于大城市有其自身的发展特点,为确保公交系统建设与城市发展相匹配,文章引入生态学的相关原理,将公交系统视作一个“活”的生态体系,结合其生态学特征,运用生态位理论,从自然质量、社会经济和综合效益三个维度,构建中小城市公交系统建设适宜度评价指标体系,并提出基于生态位适宜度理论的公交系统建设适宜度评价方法。对我国56个中小城市的公交系统建设适宜度进行计算和分类,分析不同城市公交系统建设的差异性,结果表明:公交线路、线网长度和固定资产投资等指标表现出较高的重要性;自身的建设标准仍是决定性因素,但需要与城市发展相匹配,不能忽视城市经济水平、人口需求等在公交系统建设发展中所起到的作用。

探测距离对光幕系统探测灵敏度影响研究

针对探测距离会对光幕系统探测灵敏度产生影响,分别建立弹丸进入系统时遮挡激光产生的光通量变化与系统接收弹丸反射激光功率的数学模型,得到最终弹丸过靶产生的光功率变化的数学模型,根据能够引起系统响应的最小光功率,得出了弹丸处于不同探测距离条件下光幕系统能够探测最小弹丸的尺寸,最后通过实验对数学模型结果进行验证。该研究对于根据所需探测灵敏度设计合理探测靶面,具有重要意义。

棉花陆海渐渗系群体中棉籽大小及主要营养成分含量的遗传分析

以高油海岛棉“海1”与高产陆地棉“中棉所36”杂交构建的陆海渐渗系BC5F3:5群体为研究对象,对该群体5个栽培环境中对棉籽的大小和油分、蛋白质等主要成分含量进行测定。结果表明,BC5F3:5群体中棉籽主要营养成分及棉籽大小相关性状均呈正态分布,棉籽油分与蛋白质含量的平均值基本接近轮回亲本“中棉所36”,群体内存在丰富的遗传变异。棉籽长度、宽度、长宽比、面积与周长等性状存在较大的遗传变异(变异系数为2.81%~7.00%),但5个环境分布趋势基本一致,均呈正态分布,表明棉籽性状由多基因控制。除长宽比外,不同环境下棉籽油分与蛋白质含量呈负相关,与棉籽大小呈正相关;蛋白质含量与棉籽大小呈负相关。环境和基因型对粒长、粒宽、蛋白、油分、亚麻酸含量都有极显著的影响,而环境还对棕榈酸和亚油酸有极显著影响。环境与基因型互作对棕榈酸、亚油酸含量影响不显著。本研究筛选出5个环境下棉籽油分、蛋白质含量与棉籽大小均优异的材料10株。该研究结果为实现棉籽性状同步遗传改良奠定了基础,为棉籽油分、蛋白品质与棉籽大小性状育种储备了大量的基础材料。

高强度螺栓施拧工具控制系统设计

为了使高强度螺栓施拧工具能够满足施工现场对扭矩控制精度以及对工具多样化的需求,设计了基于STM32的高强度螺栓施拧工具控制系统。控制系统采用一体化设计。硬件具有应变片接口和霍尔传感器接口。软件对应开发扭矩控制和转角控制双重可配置模式,以控制螺栓精准施拧。控制器配备数据上传功能,方便数据化管理、追溯工具和螺栓信息。此外,开发标定功能、故障检测功能、人机交互等功能,以进一步满足施工需求、降低施工难度。该控制系统体积紧凑、控制精度高、响应速度快、功能丰富。在标准扭矩仪测试过程中,施拧工具能够保证±4%以内的控制精度。该设计为市场同类铁路桥梁建设工具的设计提供了参考。

指纹库容量对指纹检索结果的影响

近年来,指纹库容量的快速增长导致指纹比对难度加大,尤其体现在检索结果中相似异源指纹对比中同源指纹的干扰上。为了探究不同指纹库容量对同源指纹与相似异源指纹出现情况的影响,本实验建立600万人级、1000万人级和1亿人级数据库,对箕型纹三角区域各部分发起查询并讨论检索结果。结果显示:指纹库容量增长幅度越大,同源指纹出现率降低越明显,同时其排位显著降低,而相似异源指纹数量显著增加,当相似异源指纹排在同源指纹之前时,会对指纹鉴定人员造成干扰。此外,还发现特征点密度可以影响相似异源指纹的出现数量,特征点密度越大,特征组合的特定性越小,越容易产生相似异源指纹。本研究旨在增强大数据条件下指纹鉴定人员的风险意识。

500 kA铝电解槽工艺技术寻优之路

连城分公司的世界首条500 kA电解铝生产线受槽型大、电流密度大及原材物料等方面的影响,投产以来,除主要指标电耗无根本改善外,氧化铝、阳极毛耗等物料消耗达标,且槽寿命达到预期。基于此,工艺技术团队成员对电解槽磁场和流场设计、炉膛尺寸和母线配置、热平衡和散热分布、电解质成分控制、物料平衡及自控系统等方面进行分析研究、不断探索寻优,确保了系统平稳运行。

定制旗袍纸样的自动生成

为提高定制旗袍纸样的适体性,实现定制纸样的快速生成,探讨了基于人体尺寸差异的定制旗袍纸样生成方案。首先通过人体测量实验从118名初筛者中选出1名标准体样本和27名涵盖各种体型特征的样本,然后完成标准纸样的绘制并进行样衣试穿评价,再以27名涵盖各种体型的受试者与标准体之间的尺寸差异为基础,制定出纸样调整规则,对调整后的纸样进行样衣试穿评价,验证调整规则的可行性和普适性;最后依据纸样调整规则建立数学模型,利用Visual Basic编程软件,建立旗袍纸样自动生成系统,实现定制旗袍纸样的自动生成。研究结果表明,选择的测量项目和纸样调整规则适用于旗袍的个性化定制,所开发的定制旗袍纸样自动生成程序具有较好的可行性。