算力-热力灵活性协同的数据中心能量管理方法

随着数字经济产业快速发展,数据中心成为电能消耗的重要部分。多样化的数据处理需求、大量的计算用电及制冷用电,在带来高能耗问题的同时也为数据中心的运行调度提供了灵活性。因此,协同考虑计算灵活性和热灵活性,制定数据中心优化运行策略,可有效提高能源利用效率,提升数据中心运行经济性。该文提出一种考虑算力-热力灵活性协同的数据中心能量管理方法。首先,考虑数据负载灵活调度、冷却系统温度变化以及冷热通道热惯性等精细化要素,实现了信息技术设备和冷却设备的协同建模。其次,进行模型的线性化转换,降低了求解难度。在此基础上,实现了基于灵活性协同的数据中心能量管理,从而降低数据中心运行能耗及成本。最后通过算例验证了所提方法的有效性。

鄂尔多斯盆地大牛地气田上古生界致密气轻烃地球化学特征

大牛地气田是鄂尔多斯盆地典型致密砂岩大气田之一。为了更深入了解该区天然气的成因和来源,揭示天然气运移相态,对大牛地气田上古生界致密气开展了轻烃地球化学特征分析。研究表明,该区上古生界致密气C5-7轻烃组成具有异构烷烃优势分布,C6-7轻烃组成中芳烃含量整体偏低(<10%),甚至未检出芳烃,C7轻烃组成具有甲基环己烷优势分布特征,甲基环己烷相对含量均超过50%。上二叠统下石盒子组天然气K_(1)值、K_(2)值均与二叠系山西组和石炭系太原组天然气一致,而δ^(13)C_(1)值则与山西组天然气一致,与太原组天然气有明显不同。与山西组天然气相比,下石盒子组天然气整体具有偏低的苯/正己烷、苯/环己烷和甲苯/正庚烷比值,以及明显偏高的正庚烷/甲基环己烷比值。轻烃地球化学特征及烷烃气碳氢同位素组成综合表明,大牛地气田上古生界天然气为典型煤成气,其中山西组和太原组天然气均为原地自生自储,而下石盒子组天然气为下伏山西组烃源岩生成的天然气经历了游离相垂向运移聚集形成,太原组烃源岩不具有显著贡献。受天然气运移和水溶等作用影响,庚烷值、异庚烷值、苯/正己烷比值等轻烃指标直接用于判识大牛地气田致密气成熟度会存在偏差。

硅基聚合物耐高温衍生陶瓷涂层制备与应用研究进展

随着航空航天领域的不断发展,金属以及碳材料等高温结构部件的服役条件日益苛刻。通过恰当的工艺在高温结构部件表面制备硅基陶瓷涂层并赋予其特殊性能,可有效提高高温结构部件的使用寿命。近年来,聚合物前驱体转化陶瓷涂层逐渐成为一种无机涂层制备的新方法。该方法具有制备工艺简便、涂层功能拓展性强等特点,得到了研究者越来越多的关注。本文主要综述了硅基聚合物前驱体转化陶瓷涂层的研究进展。首先从聚合物陶瓷涂层的制备展开,简要介绍了硅基聚合物前驱体、填料种类以及涂覆工艺和裂解方式对涂层结构以及性能的影响。随后,重点讨论了聚合物前驱体转化陶瓷涂层在耐高温防护领域,包括抗氧化、环境障、热障涂层的应用进展。最后,指出了聚合物陶瓷涂层在涂层性能提升及缺陷控制等方面的问题,并对其发展方向进行了展望,例如通过在硅基前驱体中引入Hf,Zr,Ta等超高温元素,提高陶瓷涂层的耐温等级,以及发展高效的陶瓷化新技术,从而提高陶瓷转化效率及涂层适用性范围等。

基于Climate Consultant的现代民居被动式优化策略分析——以豫北地区为例

为改善豫北地区现代民居室内热环境状况,提高民居气候适应能力。采用Climate Consultant软件分析豫北地区的气候数据,得出了适用于该地区的被动式建筑策略组合及各策略有效时间比。结合冬夏两季现代民居室内外的热环境实测数据,针对夏季炎热和冬季寒冷问题分别提出了被动式优化策略:民居功能分区设计采用“向心性”的空间布局、冬季在一层檐廊处增设阳光间、改善围护结构保温隔热设计;夏季疏通建筑自然通风的路径、增设遮阳设施、改善庭院绿化。通过以上适宜性被动式优化策略,提高现代民居室内热舒适性,为豫北地区现代民居的建设和改造提供了重要的理论依据和有价值的参考。

Potential therapeutic benefits stemming from the thermal nature of irreversible electropora tion of solid cancers

To the Editor：Irreversible electroporation （IRE） is a CE- and FDA- approved treatment modality for pancreatic and liver tumors that is based on the site-confined destruction of tumor tissue by multiple short, high-intensity electrical pulses.

Thermal Analysis and Optimization for Cryopanel of NBI Cryocondensation Pump

Excellent vacuum performance ensures a high beam transmission efficiency of the neutral beam injector （NBI）. The vacuum performance is mainly determined by the cryoperformance of the cryopanel of the cryocondensation pumps which are the main vacuum pumps of NBI. In order to optimize the cryoperformance, the requirements for the temperature distribution and the heat load of the cryopanel are analysed and the factors that affect the cryopanel＇s temperature distribution are studied. The results indicate that the temperature difference of the cryopanel can be reduced by fabricating the cryopanel with high thermal conductivity material, increasing its thickness and cutting the distance between the two upward cooling pipes. The results may be applied to a cryopanel cooled by forced flow liquid helium.

一种适用装配式建筑的新型聚丙烯/煤矸石保温材料性能试验

为了降低建筑能耗量,对新型保温混凝土在装配式建筑中的应用进行了探究。利用正交实验以及矩阵分析的方法,对各种配比下的混凝土材料的各种性能参数进行对比分析,选出各种性能最优的新型混凝土材料,利用相关的软件,对不同温度下所选定的新型保温混凝土材料的温度场、温度应力/应变进行分析。结果表明:伴随着聚丙烯纤维含量的增大,抗压性能先增大后下降,导热系数相比于传统的混凝土材料有所下降;但仍能保留传统的煤矸石保温混凝土强度大等优良特性。

大风区接触网正馈线新型绝缘防舞装置有效性研究

为抑制大风环境下兰新高铁接触网正馈线强烈舞动及线间放电现象,基于接触网结构和正馈线舞动特点提出一种新型绝缘防舞装置,其绝缘保护套可提高线间绝缘裕度,扰流段可改变导线整体气动特性.通过仿真分析了不同风速下安装防舞装置前后正馈线气动特性和舞动响应,研究不同覆盖率、扰流段高度和绝缘保护套厚度参数影响下装置的防舞效果,最后分析了新型绝缘防舞装置的电场特性.结果表明:安装新型绝缘防舞装置可以抑制导线舞动且防舞装置覆盖率越高,防舞效果越显著.安装四段防舞装置后导线垂向和横向舞动幅值最高分别下降57.76%和54.68%.装置的扰流段高度为75%绝缘保护套外径且护套厚度为3mm时防舞效果更明显.装置安装后正馈线表面最高场强下降52.96%,距正馈线4 mm圆周平均场强下降36.71%.研究成果可为兰新高铁大风区段接触网正馈线及其他架空输电导线舞动提供合理有效的防舞方案.

基于人工神经网络的零差K参数成像监测微波热消融凝固区研究

目的:研究基于人工神经网络(artificial neural network,ANN)的零差K参数成像监测微波热消融凝固区的可行性。方法:在消融功率和持续时间分别为60 W 3 min、70 W 2 min、80 W 1 min的条件下,各采集16例经过微波热消融的离体猪肝的超声背散射信号,分别利用ANN估计器和XU估计器在滑动窗口内估算背散射信号零差K分布模型的α、k参数,之后与多项式拟合技术相结合监测微波热消融产生的凝固区,并比较基于2种估计器获得的零差K参数成像监测微波热消融凝固区的效果。结果:在不同消融功率、持续时间条件下,α参数成像对微波热消融凝固区的监测性能优于k参数成像;2种估计器均在80 W 1 min时获得了最好的监测效果;基于ANN估计器和XU估计器获得的基于α参数的多项式拟合成像的AUC值、Dice系数、Jaccard系数差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论:基于ANN的零差K参数成像可用于监测微波热消融凝固区。

红外热成像技术在发电厂变压器运维中的应用研究

经济发展带动科技繁荣,涌现出各种新技术。红外热成像仪不接触带电设备便能快速实时地检测出带电设备中存在的缺陷,既保证了缺陷能够迅速消除,又保证了电网持续可靠供电。鉴于此,在介绍红外热成像仪原理和变电设备中发热缺陷常见形式的基础上,对带电检测技术在变电运维工作中的应用进行了分析,以期提升运维工作质量。

大型抽蓄机组向心磁极线圈制造技术研究

某大型抽蓄项目采用向心磁极结构,与传统的矩形磁极有很大的区别,其特点是尺寸大、质量重和技术指标要求高。磁极线圈作为磁极重要部件,其制造技术难度相当大,针对其结构特点,分析了向心磁极线圈的制造难点,提出并验证了相应的措施,实现了该型磁极线圈的顺利制造。

污染土壤直接热脱附二燃室低氮燃烧器优化设计

为解决直接热脱附设备二燃室燃烧器氮氧化物排放高的问题,利用热平衡方法建立其输入输出能量平衡关系式,得到二燃室温度维持1100℃时所需燃气量和助燃风量;结合空气分级技术和燃料分级技术对燃烧器进行优化设计,利用数值模拟研究燃料分级比例对其燃烧情况影响,并选取NO_(x)排放最低的燃烧器结构进行现场试验。研究结果表明,维持二燃室燃烧温度1100℃所需燃气量和助燃风量分别为702 m^(3)/h和14508 mg/m^(3);增大外层燃料比例利于燃气径向扩散,有助于避免火焰集中,有效降低NO_(x)生成量;当外层燃气与内层燃气的比例到达12:4时,NO_(x)浓度稳定在51 mg/m^(3)左右,相比于现有燃烧器减少了85%,满足设计需求。该研究结果可为直接热脱附设备二燃室燃烧器的低氮设计提供参考。

3．0T术中磁共振实时影像功能导航联合术中神经电生理监测技术在岛叶胶质瘤手术中的应用

目的评价3.0 T术中磁共振成像(intraoperative magnetic resonance imaging,iMRI)联合弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)锥体束示踪导航及术中神经电生理监测(intraoperative neurophysiologicalmonitoring,IONM)技术在各种累及岛叶的胶质瘤切除手术中的应用价值。方法 2010年9月至2011年6月以3.0 T iMRI数字一体化神经外科手术中心为平台,在iMRI功能导航结合IONM下对18例累及岛叶的胶质瘤实施切除手术。其中对10例主侧半球肿瘤采用唤醒麻醉下术中直接皮质电刺激进行语言区定位。对所有18例岛叶胶质瘤,术中均采用DTI导航结合术中连续经皮质刺激运动诱发电位和皮质下电刺激进行锥体束定位。结果通过iMRI实时扫描,18例患者中有13例发现肿瘤残留,其中6例在iMRI实时影像导航下获得了进一步切除,使肿瘤的影像学全切除率从5/18提高至9/18。经Fisher检验,iMRI前、后的肿瘤切除率(包括全切除及次全切除)具有统计学意义(P=0.046)。9例因DTI导航或IONM提示切缘临近功能皮质或深部锥体束,而未强求全切除。10例主侧半球肿瘤患者中,术后近期(1周内)出现一过性语言功能障碍5例,随访至术后1个月,语言功能均恢复到术前水平或以上;18例患者中3例术后近期出现肢体运动功能障碍,随访至术后1个月,其中2例完全恢复。总体术后1个月的神经功能障碍仅1例。无iMRI及IONM相关的并发症发生。结论应用3.0 T iMRI术中实时影像导航联合DTI锥体束示踪成像技术及IONM技术有助于最大程度地安全切除岛叶胶质瘤。

电力电子设备中的电气绝缘问题

现代电力电子技术是建设未来能源互联网及智能电网的重要基础,当电力电子系统引入整流和逆变环节后,电气设备绝缘易受到高频、含有谐波电压的影响而加速老化。然而,正弦电压下电气设备绝缘系统检测及评估技术已不能完全适用于现有电力电子设备。结合电力电子技术的发展历史,从相关电力电子设备的工作特性和应用背景等方面综述了新能源发电、电力电子变压器、换流变压器、变频电机等电力电子设备中存在的电气绝缘问题。尤其针对变频电机绝缘系统的老化现象及放电机理进行了深入分析,提出相关试验需要在模拟电、热、环境等应力条件下进行。认为研究相应设备的绝缘破坏机理、找到其影响规律、制订相关标准等手段是最终实现提升电力电子设备绝缘可靠性的途径。结合未来电力电子设备向高频率、大功率、高电压发展的趋势,对与其相关的电气绝缘关键问题做出进一步的展望。

多层隔热材料的研究进展

多层隔热材料在高真空环境下具有极低的热导率,被称为"超级绝热材料"。介绍了多层隔热材料的组成,对其隔热原理、隔热性能的影响因素进行了总结,综述了高温多层隔热材料和多层气凝胶隔热材料的研究进展,并列举了多层隔热材料的应用实例,对多层隔热材料未来的研究方向进行了展望。

聚合物纳米复合材料耐电晕机理的研究进展

叙述了耐电晕聚合物纳米复合材料的研究进展,分析了绝缘材料的耐电晕机理,为开发新型耐电晕聚合物纳米复合材料奠定了基础。虽然国内学者对其合成、结构、性能及耐电晕机理等问题进行了研究,并取得了一定的进展,但尚未获得关键性突破,即生产耐电晕绝缘材料的关键技术有待提高。

基于光纤超声传感器的油纸绝缘局部放电超声波信号特性试验研究

对变压器绝缘进行有效的局部放电在线监测,可及时发现变压器的绝缘缺陷,确保整个电力系统的安全运行。本文采用光纤超声传感器对油中局部放电超声信号在油、绝缘纸板、钢板、绝缘纸-钢板组合介质以及铜线圈中传播时,超声波衰减情况、传播速度和波形变化进行了试验研究,结果表明:超声波在油、绝缘纸、钢板以及组合介质中传播时信号强度会衰减,但波形不会变化;铜线圈对超声波影响最大,不仅衰减严重,速度减小,而且波形也会发生畸变。最后在实体变压器中进行了实际测量,取得较好的检测效果。

SF6在微水微氧下放电分解机理的研究

从微观方面和能量角度,对在微水微氧作用下SF6放电分解的研究较少。故文中基于密度泛函理论,对在常温常压下含有微水微氧的SF6放电分解过程进行仿真研究。首先,对SF6分子及其主要放电分解产物进行模型构建,对SF6分子放电分解为低氟硫化物的反应进行仿真计算,得出反应前后的能量变化;其次,分析低氟硫化物与微水微氧的反应;最后,计算SF6放电分解主要产物的电离参数,比较产物的相关电离参数与SF6气体的差异。研究表明,在常温常压下SF6分解的低氟硫化物SF3·、SF4、SF5·与微水微氧反应,为SF6放电分解的主要途径;SF6放电分解产物的电离能量均大于11 eV,高于低温等离子体中多数电子的能量,具有较好的耐电强度,但大部分分子耐电强度和结构稳定性弱于SF6,由此GIS/GIL等气体绝缘设备中的SF6分解后整体绝缘性能弱于分解之前。

不同轻质骨料类型对复合保温材料性能的影响

采用无机胶凝材料,分别以普通膨胀聚苯乙烯(EPS)颗粒、表面处理过的EPS颗粒、阻燃型EPS颗粒、表面处理过的EPS颗粒与空心微珠复配作为轻质骨料制备了复合保温材料,研究了不同轻质骨料类型对复合保温材料性能的影响.结果表明:与掺普通EPS颗粒的复合保温材料(基准组)相比,采用表面处理过的EPS颗粒制备的复合保温材料抗拉强度和抗压强度分别提高了57%和31%,导热系数有微小降低,热释放速率峰值(pHRR)减小了41.9%;复配轻质骨料中空心微珠体积分数为30%时,复合保温材料的性能可以满足标准要求,与基准组相比,其pHRR最高降低85.9%,总热释放(THR)为0.7MJ/m^2,已达到A1级不燃材料标准.

泄露工况下大型LNG预应力混凝土储罐低温分析

借助于ANSYS有限元软件,对大型LNG预应力混凝土储罐由泄露引起的温度场和内力分布进行了深入研究计算,分析了超低温对预应力混凝土储罐结构的影响。结果表明:超低温作用下LNG储罐温度分布由内而外呈线性分布,罐壁的温度分布比较均匀;为减少罐壁中由低温引起的拉应力,同时避免裂缝的出现应在混凝土外罐中合理配置预应力钢筋和热保护角等保冷结构。