抽水蓄能机组特性曲线对电站水力过渡过程的影响

为了研究抽水蓄能机组特性曲线对过渡过程的影响,采用三组比转速接近的已建电站的特性曲线对某电站进行了水力过渡过程计算分析。通过对比计算发现:减小飞逸曲线与机组运行轨迹线交点的单位转速,有助于降低机组最大转速上升率。初始工况点应选在特性曲线相对平滑的地方,有助于减小机组在过渡过程中的流量变化,降低蜗壳进口最大压力。“s”特性斜率变化率越小,整体越平滑,尾水管进口最小压力越高。可以为项目前期选择合适的转轮提供理论依据。

农业科研试验站建设实践与建议——以河北省农林科学院石家庄果树研究所科研试验站为例

文章回顾了河北省农林科学院石家庄果树研究所科研用地发展历程,介绍了河北省农林科学院石家庄果树研究所科研试验站建设历程和取得的成效,并从试验站建设要立足长远、要高标准、要科学规范、要实现多功能化等方面提出了加强农业科研试验站建设的建议,以期为农业科研院所科学管理科研用地,提高科研用地利用效率,加强农业试验站建设提供参考。

基于AHP的城市燃气门站管道风险模糊综合评价方法

为保障城市燃气管道系统的安全平稳运行,本文主要针对城市燃气门站管道因破损、腐蚀、设施失效以及人为因素造成的安全问题,建立一套相对通用的城市燃气门站管道风险评价体系,并利用层次分析法(AHP)确定相关因素的权重,结合模糊综合评价法对城市燃气门站管道风险进行定性、定量分析。本文应用该方法对沈阳市某燃气门站管道进行评价分析,结果表明该门站管道风险等级为低风险,说明本文所建的模型具有实用性。

基于HMM-MLP的泵站监测健康诊断系统研究

为实现泵站工程在生产运行过程中有效预测设备潜在故障风险,提升泵站设备运行效率,在数字孪生水利工程数据底板基础上,基于现有硬件设备,以结构故障机理为导向,提出了一种HMM-MLP的泵站设备故障预测方法。先由连续小波包变换处理设备的运行信号,然后通过HMM模型生成设备运行状态序列作为MLP网络的输入预测设备故障,最后通过仿真实验表明,HMM-MLP模型可有效提高泵站设备故障的预测准确率。同时,依托在线监测数据和离线检查与试验数据,建立了设备健康评价指标体系,并开发了泵站监测健康诊断系统,协助运行管理人员充分了解和掌握机组设备的“健康”状态,提升设备管理的信息化水平。结果表明:该研究可为泵站健康系统建设提供实际案例指导与经验启示。

地面自动气象站数据流式处理设计与实现

针对观测密度和频次日益增加的海量地面自动气象站数据,在气象大数据云平台(天擎)中设计了基于Storm的实时流式处理,利用大规模并行处理的优势提高地面自动气象站数据的处理时效。在流式处理中,设计处理拓扑直接解码标准格式的数据消息;消息确认采用手工确认的方式,将数据解码组件锚定数据接入组件,实现每条数据的可靠处理;数据解码时进行字节校验和时间检查等,过滤异常数据;应用批量加定时的发送策略,解决海量监控信息发送气象综合业务实时监控系统(天镜)的问题;集群部署时保留部分剩余资源,有效应对单节点异常。应用效果表明:国家气象站小时数据的服务时效由全国综合气象信息共享系统(CIMISS)的175 s提高至天擎的78 s,约6×10^(4)个区域气象站小时数据的服务时效由CIMISS的5 min提高至天警的2 min,实况分析系统将数据源切换至天擎后,相同时间检索可获取的站点数量较CIMISS增加1倍。2021年12月基于Storm的流式处理与天擎一同在国省业务化运行,实现了长期稳定运行,为MICAPS4、SWAN2.0、实况分析系统等用户提供高效稳定的地面自动气象站数据。

基于Aspen HYSYS的LNG接收站全流程模拟

以某LNG接收站为仿真对象,使用Aspen HYSYS流程模拟软件,选取PRSV方程作为物性计算方程,建立了接收站稳态模型。根据各个设备的运行参数,对接收站进行全流程模拟,得到了各物流、设备能耗等详细参数,并利用此模型分析了外输流量、温度和压力变化时对接收站各流程性能参数的影响。实验结果表明:该流程模拟可以完全满足各种复杂工况变化与调整的模拟仿真需求。

炼化企业管道供氢加氢站加注流程优化

对炼化企业依托副产氢资源,建设管道供氢加氢站的技术和流程进行研究,提出了简化流程、节省投资、降低能耗等方面的设计优化措施。取消加氢站内储氢瓶组、顺控柜系统、加氢机预冷流程后,仍可满足加氢站进行氢能车辆加氢时车载瓶内温度不超85℃的安全要求,同时可满足加注效率和较好的用户体验要求。优化设计的35 MPa压力等级的3000 kg/12 h管道供氢加氢站,较常规典型流程的同样压力等级和功能的2000 kg/12 h管道供氢加氢站:单位加氢规模的站内主要设备投资降低50%以上;单位加氢规模的主要设备装机功率由1025 kW降至630 kW,降幅38.5%;单位加氢规模的主要能耗由6.15 kW·h/kg降至2.52 kW·h/kg,降幅50%以上。

星表核反应堆能量转换系统方案的初步优选与性能分析

为解决星表基地能源供给问题,选用大功率、长寿命的空间核电站作为其供电设备,对核电系统中的关键模块-热电转换的方案进行探究。通过构建多类评价指标建立评价体系,利用层次分析法(AHP)确定了热电转换的基本模型-布雷顿循环系统,在此基础上进行结构改进,建立回热式、再压缩式、预压缩式、简单中间冷却式循环系统的数理模型,推导其效率表达式,并探究系统压缩比、反应堆出口温度、冷却器出口温度、回热度等工况参数在一定变化范围内对不同结构的循环系统效率的影响,综合考虑确定简单中间冷却式布雷顿循环系统为最终的热电转换方案,以上研究可为星表核反应堆电站设计提供相应的理论指导。

发射台站发射任务智能化分配数据处理模型的研究与构建

本文基于发射台站智能化系统建设中任务分配问题的研究,提出了发射任务分配调度算法对数据处理的具体需求,设计了任务分配数据处理模型,包括发射任务模型、任务评估矩阵、发射分配模型和效果目标函数,并对数据处理模型的参数和计算关系进行了公式化描述。通过具体的任务分配操作示例,展示了数据处理模型在实际应用中的操作流程和效果,验证了模型的实用性和有效性。

基于特征标记的油田无人值守站运行异常辨识研究

油田无人值守站的运行异常受多种因素综合影响,产生的数据可能存在噪声或错误,导致油田无人值守站运行异常辨识难度上升,所以研究一种新的基于特征标记的油田无人值守站运行异常辨识方法。按照既定时长采集无人值守站运行数据,对采集到的数据进行分析和降噪处理。以数据处理结果为基础,结合均值、方差和均方根值提取异常数据特征,并对异常状态特征进行标记处理,结合油田无人值守站运行异常辨识模型得到相关的辨识结果。实验结果表明,该设计的基于特征标记的油田无人值守站运行异常辨识方法的辨识准确率为93.77%,辨识效果好,可以在相关领域实现广泛应用。

导叶关闭规律对大小机组水电站同时甩负荷工况的影响分析

针对两台大机组、两台小机组联合布置的一洞四机的水电站,基于特征线法,建立系统的过渡过程模型,模拟系统甩负荷工况,研究分析一段直线关闭规律及两段折线关闭规律对过渡过程的影响。结果表明:一段直线关闭规律时间越长、两段折线关闭第一段关闭时间越长、折点开度越大以及第二段关闭时间越长时,蜗壳最大压力越小,机组最大转速上升率越大;增加转动惯量有利于改善过渡过程参数,可通过调整大(小)机组的转动惯量使大小机组过渡过程极值接近。

无人机抛投式GNSS滑坡监测设备智能化部署选址方法

GNSS技术广泛应用于滑坡形变监测,而复杂艰险的高危滑坡往往人员难至,导致GNSS监测设备安装困难。无人机抛投部署技术为解决此问题提供了可能,然而其前提是为无人机抛投提供适宜的目标部署位置,传统的选址方法主要依赖专家现场踏勘评估,无法满足该场景应用需求。为此,本文首先利用无人机航测、InSAR-Stacking技术获取选址区域的DSM、DOM及地表历史形变速率图,然后基于深度学习、地形分析等方法提取历史形变、裂缝分布、坡度、地表粗糙度、植被指数、坡向等选址因子,最后基于层次分析法对多个选址因子进行决策融合,智能化评估滑坡区域内不同位置的选址适宜性并推荐无人机抛投式GNSS监测设备的目标部署位置。以甘肃黑方台滑坡区域为例开展选址试验,评估了该区域内的选址适宜性并推荐了4处GNSS监测设备部署位置,现场情况及历史站点形变序列验证了本文方法的有效性。本文方法综合考虑了形变监测、部署难度、观测条件及持续运行等需求,可高效评估选址区域内设备部署的适宜程度,对于提升无人机抛投式GNSS监测设备的部署效率及监测效果具有重要参考价值。

考虑火灾风险与多级覆盖的城市消防站选址优化

为进一步优化城市消防服务不完善等问题,将城市火灾风险评估和多级覆盖选址模型相结合,对城市消防站选址进行合理优化。首先,运用模糊层次分析法对城市火灾风险进行评价,结合ArcGIS空间分析功能得到城市火灾风险值。然后,将火灾风险值引入最大覆盖模型,同时考虑最小救援距离。以现有消防站的数量和对火灾风险点的覆盖率为约束条件,建立多目标消防站选址优化模型,并利用NSGA-Ⅱ算法对其进行求解。最后,以武汉市主城区为实例研究对象来验证模型的科学性和有效性。研究结果表明:利用多目标选址优化模型求解的候选消防站和现状消防站相比,在兼顾火灾高风险地区的特殊考虑同时,能有效提升对火灾低风险地区的覆盖。研究结果可为武汉市的消防服务及消防站选址规划提供一定参考。

一种气象干旱综合指数的过程事件研究

为掌握重庆气象干旱长时间序列演变规律,利用重庆1960-2022年34个国家站的本地化改进型气象干旱综合指数(RMCI)结合区域性气象干旱过程评估地方标准做气象干旱综合指数(MCI)1981-2020年同期对比,进而解析RMCI历史63 a数据结构及其时空分布特征。研究表明:(1)重庆40 a RMCI单站过程累计频次较MCI偏多4.2%,二者频次-强度拟合都呈显著的指数型分布,两者所有单站过程开始时间的差异率仅为8.1%;重庆东北部为RMCI和MCI单站过程各级旱情的一致高发区,而中心城区、西南部及中部地区发生频率相对较低。(2)重庆63 a RMCI日数据总体呈正态分布,全市及各分区轻旱、中旱、重旱(特旱)日数据分布差异较小(较大),中心城区重旱、特旱日数据较其他分区分别一致性偏大、偏小;RMCI单站、区域过程的频次与强弱都呈显著反相关,其中重庆西部发生轻旱、中旱、特旱单站过程的站均频次最多,而区域过程中特旱的极差绝对值最大、中旱次之。(3)63 a间重庆RMCI单站和区域气象干旱过程强度趋势都不显著,但1962-2013年却均为显著减小趋势,2013年后重庆过程强度的总体减弱与21世纪以来高温日数的年代际减少有所关联,气象干旱过程事件具有复杂的年际和年代际信号。RMCI单站过程事件主要存在2~6 a和准20 a的周期振荡,发生在重庆东北部偏东和东南部偏北地区的单站过程事件“变干”尤为显著;RMCI区域过程事件则存在2~3 a、4~6 a和8~12 a的周期振荡,开始于伏旱期及7月的区域过程事件频次最多、强度最强,而秋旱期和12月的频次相对最少、强度最弱。

氢能重载列车加氢站工艺优化研究

针对重载列车的大容量储氢特点,研究了加氢站配置对加注性能的影响。利用动态工艺建模实现了加氢站的高精度仿真,研究了加氢站加注性能影响规律。结果表明,当管束车压力较低时,加氢站加注能力显著下降,通过提升压缩机排量和增加站内储氢量能够提升加氢站加注能力。对比研究了4类加氢站配置,结果表明,当采用压缩机排量500 m^(3)/h、各级储氢水容积5 m^(3)和压缩机排量1000 m^(3)/h、各级储氢水容积3 m^(3)的2类配置时,加氢站的加注性能接近,可满足储氢量150、65 kg的重载列车分别在50、20 min内加满。

水电站砂石冲洗系统SS废水回用中絮凝剂的累积效应

水电站砂石骨料加工系统会产生大量含有固体悬浮物(SS)的废水,由于生产环境的要求,废水经过循环处理后需要回用,而絮凝剂的累积和离子溶出情况极大地影响了后续生产的混凝土的性能。以旭龙水电站的砂石骨料冲洗废水为研究对象,对聚合氯化铝(PAC)和阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)絮凝处理砂石骨料冲洗废水回用过程中的絮凝效果以及絮凝剂和离子的累积效应进行了研究。结果表明:回用过程中PAC、CPAM的累积导致体系Zeta电位快速增加,从原有的负电位(-9、-4 mV)逐渐增加到正电位(0、4 mV),增加的正电荷使溶液中SS难以结合而沉降,导致絮凝效果变差;絮凝剂及絮凝剂溶出的Cl^(-)在回用过程中均出现显著累积,Al3+、CPAM、Cl^(-)累积浓度分别在1.96~3.47、3.10~9.37、160~55 mg/L范围内波动;利用构建的絮凝剂累积效应模型,可对废水回用中絮凝剂的累积情况进行预测。该研究结果可为水电站砂石冲洗废水的回用工艺提供理论指导。

深埋三连拱隧道围岩压力计算方法

基于普氏压力拱理论和过程载荷设计方法,考虑连拱隧道组合成拱作用,以及施工工序和中隔墙支撑作用,量化相邻简化导洞间的施工扰动,提出深埋三连拱隧道不同施工断面及工序下的载荷分布模型,进而改进了深埋三连拱隧道围岩压力的计算方法,结合八达岭长城站三连拱隧道工程,将理论结果与实测数据对比,验证计算方法的合理性.最后系统分析施工工序、中隔墙宽度和开挖跨度等因素对围岩压力的影响规律.结果表明:深埋三连拱隧道相互间的施工扰动影响无法忽视,次行洞、后行洞的开挖都会扩大先行洞上方松散破碎围岩区域,造成较为明显的偏压现象;当中隔墙岩体抗压强度较小时,增加中隔墙宽度难以改善围岩压力分布状态,当中隔墙岩体抗压强度较大时,增大宽度能够显著减小围岩压力;围岩条件越差,三连拱隧道各洞室所受围岩压力越大,同时偏压现象也更加明显.文章基于普氏压力拱理论和过程载荷设计方法所得出的计算方法,增加考虑了连拱隧道相邻洞室间的施工影响,揭示了三连拱隧道的偏压效应,填补了有关三连拱隧道围岩压力计算方法的研究空缺,为相关工程设计提供了重要参考.

矿用电动轮自卸卡车前仰角维修检测站设计

本文介绍了矿用电动轮自卸卡车前仰角维修检测站的设计,该维修检测站能完整的前仰角的拆解、清洗、维修、检测、组装、测试等一系列作业流程。详细阐述了该维修检测站的布局及作业工艺流程,并对其主要设备:维修检测变位机、轴承压机、高压喷淋清洗机、测试台的设计及工作原理进行了介绍。该维修检测站能有效降低人工劳动强度,同时也可有效降低维修成本,达到降本增效的目标。

深轮辐齿坯多工位闭式模锻材料流动规律研究

探索闭式热模锻成形时材料的流动规律是控制充填不满等成形缺陷、获得高精度模锻件的理论基础。针对深轮辐齿坯件热模锻成形时易出现填充不满的问题,以某SCr420H深轮辐齿坯为研究对象,基于齿坯件结构分析,设计了“下料-加热-镦粗-预锻Ⅰ-预锻Ⅱ-终锻”的多工位闭式热模锻工艺方案;基于Deform软件,构建了深轮辐齿坯件多工位闭式热模锻全流程有限元模拟模型;采用试验验证了有限元模型的可靠性,并对多工位闭式热模锻成形过程中材料的流动规律进行了研究。结果表明:镦粗比为3.7时,可获得外形良好的圆饼形预制坯,镦粗时受上下表面摩擦效应的影响,材料径向流动不均匀,在坯件腰部出现鼓形;预锻Ⅰ工位成形出用于定位的底面内凹结构,同时减小了后续工位材料填充难度;预锻Ⅱ和终锻成形时的材料流动规律相似,成形前期材料集中流向轮缘部分、成形中期主要流向轮毂部分、末期流向圆角处;终锻成形时未出现材料填充不满的缺陷,在成形后期,少量金属材料从终锻上下模的导向间隙中流出,形成纵向飞边。通过生产试验,成形出填充良好的深轮辐齿坯件,模拟数值获得温度与实际生产数值最大误差不超过3.15%,纵向飞边高度小于0.5 mm,零件各尺寸偏差均小于0.2 mm,验证了所设计多工位闭式模锻工艺的合理性。

板式贮箱排空过程的在轨实验和仿真研究

板式推进剂贮箱的排空性能决定了推进剂的利用率,同时排空过程推进剂质心的变化会影响贮箱乃至卫星质心的稳定,因而是值得关注的.文章提出了一种球形全管理板式贮箱的设计,包含4片导流板、4片小蓄液片和一个中心柱.在中国空间站上开展了贮箱模型的流体输运和排空实验,并建立贮箱的非结构网格模型,开展匹配空间站排空实验的仿真分析,通过实验和仿真的液体流动速度对比验证了网格模型和仿真方法的准确性.基于该网格模型,开展微重力下排空过程仿真、微重力下稳态气泡形貌仿真和机动加速度下排空过程仿真,展现了气泡形貌受板式结构尤其是中心柱的影响在单侧气泡和环形气泡间的转变,发现在排空过程中推进剂质心的跳变,揭示微重力下贮箱形成环形气泡的条件,机动加速度下的排空仿真显示该贮箱模型排空率高达99.95%,验证了该型流体管理装置的排空性能.文章的实验和仿真研究验证该型板式贮箱具有良好的流体管理性能,对于含有中心柱的全管理板式贮箱的流体界面与气液分离性能研究也具有重要的借鉴价值,这些成果和发现对空间流体管理、板式贮箱设计和卫星姿轨控策略的制定具有重要参考意义.