Non-flux purification behavior of AZ91 magnesium alloy

The effects of non-flux purification techniques on the mechanical properties and microstructure of AZ91 magnesium alloy were investigated by ICP,OM,XRD and SEM.The results show that Ar spraying with high flow rate could remove non-metallic inclusions and improve the mechanical properties of AZ91.The alloy obtains the best properties after argon spraying for 30 min at the melt temperature of 740 °C.The ceramic foam filter(CFF) could effectively improve the ultimate tensile strength and elongation of AZ91 alloy,especially the elongation,which increase with increasing pores per inch(ppi) and the thickness of CFF.Non-flux purification does not change the microstructure of AZ91 alloy.However,filtration has a certain effect on the fracture pattern of AZ91 alloy.To improve the mechanical properties effectively,both filtration and gas spraying should be utilized together.

1958-2022年黄河头道拐水文站水沙特征分析及预测

[目的]探究黄河头道拐水文站径流量与输沙量演变特征,为区域水资源合理规划提供理论依据。[方法]基于1958—2022年径流输沙数据,采用非参数检验方法与CEEMDAN法研究了头道拐水文站水沙趋势、突变及周期变化特征,并通过水沙月值数据构建Informer预测模型。[结果](1)年径流量与年输沙量的M-K统计量分别为-3.380,-5.067。年径流量和年输沙量分别于1986年、1968年和1986年发生突变,下降率分别为36%,44.38%和61.32%。(2)使用CEEMDAN法对径流量与输沙量年值序列进行分解后均得到3个IMF分量与1个RES分量,水沙序列的3个IMF分量平均周期分别为3.69 a,7.67 a,30 a和3.41 a,7.5 a,26 a;水沙月值序列经过分解后得到7个IMF分量,短周期为3.46月与3.61月,长周期为226.33月与184.50月,主导周期为7.25月和8.09月。(3)模型构建后发现径流的预测精度高于输沙,原因是输沙量受影响因素众多,变动幅度更大,较径流量预测难度大。[结论]黄河头道拐水文站水沙存在显著下降趋势,主要归因于降水影响,且序列突变节点与上游水库建成密切相关。

用磁阵列传感器去偏心误差的非接触式电流测量方法

磁性传感器圆形阵列是电流非接触式测量的有效方法,因为它成本低、重量轻、线性范围大、带宽宽和噪声低。针对现有阵列式电流传感器测量偏心时存在较大电流测量误差的问题,采用一种基于导线偏心位置的区域层次分析方法。通过对载流导线不同偏心位置,赋予磁传感器不同的权重进行输出叠加,与导线中心位置输出进行对比,求得最大相对误差为1.28%,传感器线性误差为1.04%,克服了导线偏心对电流测量误差的影响,证明了该方法的可行性。

澎溪河流域面源污染预报预警平台

基于流域“空-地-水”一体化模型体系与多层次协同架构,提出了澎溪河流域面源污染预报预警平台技术体系,建立了澎溪河流域面源污染预报预警平台,平台通过自动收集并处理气象数据等,在控制中心驱动下调用气象模型、陆地模型、水动力模型和水质模型,实现未来3~15 d陆面产流以及TN、TP、NH3-N等污染物通量的逐时预报,可自动对突发污染风险进行预报预警,为流域智慧化管理和面源污染综合治理提供技术支撑。

B_(2)O_(3)对CaO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)三元保护渣熔体结构的影响

通过分子动力学方法对非反应性保护渣CaO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)三元渣系进行了模拟,构建了熔渣的网络结构模型,研究了渣系中B_(2)O_(3)的含量对保护渣熔渣微观结构的影响规律。结果表明:B在网络中与O的结合能力最强,且能够起到简化网络和平衡过剩电荷的作用;Al在熔体中主要以4配位形式存在,同时存在少量高配位Al-O结构,B_(2)O_(3)的含量为5%时,熔渣中[AlO_(4)]含量最高;随着B_(2)O_(3)含量的增多,熔渣网络结构聚合程度降低,复杂Al-O结构减少,熔渣微结构的有序性增加。

南方库区生态农业小流域面源污染特征

为研究生态农业小流域的氮、磷减排效果,以广东省英德市大站镇长湖水库粉洞生态小流域为研究对象,通过野外监测和实验室分析等方法研究小流域面源氮、磷污染物含量和污染负荷输出特征,确定关键源区,评价生态农业的减排效果。结果表明,流域内水体受污染程度低,大部分都在Ⅲ类水质范围内;总氮、总磷是流域内主要污染负荷;流域地表水氮素组成主要以溶解态氮为主(>50%),溶解态氮以硝态氮为主;关键源区有水土流失、养鹅场、居民点、养猪场、耕地。研究期间流域总氮负荷为345.22 kg,总磷负荷为69.47 kg,入河污染负荷强度低,总氮和总磷的入河系数分别为0.16和0.63。以上结果表明,生态农业小流域氮、磷减排效果显著,且流域氮、磷消纳能力强,使得流域内氮、磷污染负荷较低,水质较好,生态农业具有推广价值。

不均匀喷氨的NO_(x)通量获取方法和喷氨格栅阻力特性

不均匀喷氨的方法是根据喷氨格栅建立不同分区的NO_(x)通量,设计分区不同的喷氨量,而NO_(x)通量由两个参数即烟气流速和NO_(x)浓度决定,试验和数值模拟方法是获得这两个参数的重要手段。通过对比发现,数值模拟的边界条件在实际中难以确定,无法较好地模拟流速场,而试验是更优的一种方法。试验结果显示,不同负荷和煤种下,喷氨格栅截面的流速分布基本不变,某些区域始终高,某些区域始终低。同时得到NO_(x)浓度的不均匀系数相对于流速不均匀系数很小,且考虑喷氨截面到催化剂还有一段扩散距离,可以仅考虑主要影响因素即烟气流速对不均匀喷氨的喷氨量进行设计,该方法简单有效,在工程实际中应用效果较好。同时对喷氨支管的阻力特性进行了试验研究,利用多孔介质代替该区域可以极大简化数值模拟区域。

祁连山高寒草甸非生长季碳水通量及其影响因素

高寒草甸作为主要的高寒生态系统之一,其非生长季的碳水平衡地位对整个生态系统具有重要意义。但该季节碳水通量的环境驱动因素知之甚少。因此,本研究基于涡动观测与气象梯度塔,探讨祁连山高寒草甸非生长季(2022年11月—2023年4月)的碳水通量及其影响因素。研究结果表明,祁连山高寒草甸生态系统,整个非生长季净生态系统碳交换量(net ecosystem carbon exchange,NEE)、总初级生产力(gross primary productivity,GPP)和生态系统呼吸(ecosystem respiration,Reco)分别为-18.0574mg CO_(2)·m^(-2)、27.3565 mg CO_(2)·m^(-2)和9.2991 mg CO_(2)·m^(-2)。总蒸散发(ET)为74.8762 mm,比总降水量低15.0762 mm,该生态系统水循环较为平衡。在非生长季归一化植被指数、光合有效辐射和土壤温度是影响净生态系统碳交换量的主要因素。而相对湿度、降水和净辐射是影响非生长季蒸散发的主要因素。本研究结果揭示了祁连山高寒草甸非生长季的二氧化碳通量和水通量特征及其影响因素,为了解该地区碳收支过程和水平衡及其对气候变化的响应提供了重要参考。

无损检测工艺在石油钻杆检测中的应用研究

本文介绍了无损检测工艺在石油钻杆检测中的应用研究。通过对石油钻杆各组成部分的结构分析,确定了石油钻杆检测的整体思路,分别对管体部分采用漏磁检测和螺纹部分采用磁粉检测,以及对管体加厚端焊缝处采用超声波检测,从而完成了对石油钻杆的整体无损检测。实践证明石油钻杆无损检测技术是钻杆检测实际有效的方法,能及时地对钻杆缺陷进行检测,以确保石油钻杆整体的质量要求。

水下交流电磁场检测探头设计与结构优化

交流电磁场检测技术是一种新型的电磁无损检测技术,可快速、准确检测金属表面裂纹缺陷的尺寸。针对水下交流电磁场检测探头磁轭及检测线圈参数优化问题,利用有限元软件COMSOL建立水下交流电磁场检测金属裂纹的仿真模型,通过磁通畸变量对探头中U形磁轭各参数进行优化设计,分别分析腿磁轭高度、上磁轭长度、腿磁轭长度、腿磁轭宽度、上磁轭厚度等对检测信号的影响。对检测线圈与磁轭的相对位置展开研究,分析其对交流电磁场检测结果的影响。给出了水下交流电磁场检测中检测探头U形磁轭的可参考尺寸,证明了检测线圈处于磁轭中心位置时检测效果最佳,为水下管道检测探头的研发设计提供了理论依据。

适用于新能源多特征参量的宽动态高准确度电能计量方案研究

随着传统能源逐渐由新能源替代、国网智能电网的发展,新能源发电并网成为可能。在新型电力系统中,高比例新能源接入下不确定性强、波动性大,电流波形严重畸变,会冲击传统电能计量设备,导致原有电能计量设备在使用时存在较大测量误差。为了适应新型电力系统计量需求,本文基于零磁通电流传感技术、无极平滑放大技术、高精度角差补偿方法等,实现电能表在宽动态多特征参量下的精确计量。实验结果表明,新的电能计量方案可适用于新能源接入下的宽动态、低功率因数与双向潮流等工况,有效提高了电力系统的整体效率。文章的研究成果对各种电能计量技术、算法的优化设计与适用于新能源的电能计量领域应用具有重要指导意义。

不均匀气隙工况下轴向磁通永磁电动式磁悬浮电机的磁场与力特性分析

该文以轴向磁通永磁电动式磁悬浮电机为研究对象,针对其运行过程中存在的气隙不均匀工况,在直角坐标下建立求解该电机磁场和电磁特性的三维解析模型。首先,基于等效电流片模型,推导出轴向磁通Halbach永磁阵列的三维空间磁场分布函数。对该磁场分布函数进行傅里叶级数转换,使Halbach转子三维磁场函数具有形式上连续统一的解析表达式。在此基础上,基于二阶矢量磁位,构建该电机的三维解析模型,推导出悬浮力、水平力和涡流损耗的解析表达式,并通过有限元法验证了解析计算模型的准确性。最后,通过小型样机实验,来验证理论计算的准确性。该文提出的解析模型适用于永磁电动式磁悬浮系统的任意气隙工况,可以作为该系统的一般设计方法。

塔式太阳能吸热器中超临界CO_(2)流动换热研究进展

归纳总结了超临界CO_(2)在8 MPa、10 MPa和12 MPa下的热物性特点,并对超临界CO_(2)在水平管、竖直管以及螺旋管中流动与传热的实验研究和数值研究文献进行了总结,整理了非均匀热流边界条件下超临界CO_(2)流动换热研究文献。水平管中产生的二次循环可以强化超临界CO_(2)的流动传热;竖直管中由密度变化引起的浮力效应导致超临界CO_(2)的局部传热系数在沿管向上和向下流动中呈现不同的变化趋势;螺旋管中浮力和离心力的作用均能在圆周截面上产生二次流动,提高超临界CO_(2)的传热效率。此外,利用超临界CO_(2)替代传统的传热流体可以有效提高太阳能热发电的效率。太阳能吸热器的非均匀热流会导致热损失和热应力的增加,进一步调整超临界CO_(2)流量分布以匹配热流分布可以减少热损失、减少热应力分布不均匀。

丹江口水库总磷时空分布特征及其影响因素

磷作为湖库富营养化的主要限制因子,一直是流域水环境研究关注的重点。基于长序列监测数据,系统分析了丹江口水库总磷的时空分布特征,并通过污染物通量核算深入分析了水库总磷演化的影响因素。结果表明:近10 a丹江口水库库区内总磷浓度基本稳定在Ⅰ~Ⅱ类,个别年份偶有升高,入库河流总磷浓度稳中有降。2021年水库总磷明显升高,升高时段集中在秋季,升高区域集中在汉库,水库总磷升高主要受入库河流输入的影响。罕见的2021年汉江秋汛是丹江口水库总磷升高的根本原因,持续的强降雨致使面源污染负荷大幅增加,全年总磷入库通量达到2018~2020年的3.2~7.6倍。研究结果可为丹江口水库总磷污染防控提供参考。

混合励磁双凸极电机电磁转矩非线性模型建模

针对混合励磁双凸极电机磁路饱和特性对电磁转矩的影响,提出一种具有几何意义的电磁转矩非线性计算模型。首先利用有限元电磁模型计算了磁链分布,提出磁链梯度的概念,根据磁共能原理,推导出电磁转矩的积分表达式,描述了其几何含义;然后仿真验证了所推导公式的正确性,并分别求解出满足恒转矩运行和最大转矩运行时的电枢电流波形,实现了电机在一定转子角度内的恒转矩输出和最大转矩输出;为便于实现方波控制,对方波电枢电流的波形参数进行优化,实现电机在方波电流下的最大转矩输出。经仿真验证,提出的混合励磁双凸极电机电磁转矩非线性模型具有计算准确、简单直观、便于应用的特点,为混合励磁双凸极电机设计提供参考。

高可靠产品清洗工艺及设备综述

以免清洗工艺和一个产品失效案例为开端,介绍了国内外相关标准对高可靠产品清洗的要求。主要讨论清洗工艺及设备,阐述了助焊剂的成分及反应机理、清洗原理与溶剂、清洗设备和工艺参数,最后探讨了清洗设备的趋势。

局部高热流密度器件射流冲击冷板流动传热特性数值研究

为解决大功率雷达等设备中存在的局部高热流密度热管理难题,进行了大幅面、非均匀高热流密度散热技术研究,提出了一种可同时对上下两侧发热面进行冷却的嵌入式射流冲击冷板,开展了受限空间射流冲击冷却过程流动换热特性数值模拟,获得了嵌入式射流冲击冷板内部的流动换热特性,并对射流冲击距离、射流孔直径、冷板体积流量等参数对流动换热性能的影响规律进行了分析。结果表明,对尺寸为50 mm×72 mm、背景热流密度为1.2 W/cm^(2)、布置有8个3 mm×3.5 mm、125 W/cm^(2)高热流密度芯片的发热面,嵌入式射流冲击冷板的换热系数分布特点可满足局部高热流密度散热需求,且在射流冲击距离为3 mm、射流孔直径为2 mm时,综合考虑换热性能与压降后的冷板性能最佳,在冷板体积流量为5.5 L/min时,芯片最大温升为15.6℃,压降为3.917 kPa。所提嵌入式射流冲击冷板及研究结果可用于局部高热流密度器件热管理。

不均匀热流下特超蒸发冷却器中过冷水的阻力特性试验研究

为研究聚变堆偏滤器拱顶冷却结构的流动阻力特性,在系统压力为2.7,3.2,3.7MPa、质量流速为2000~5000kg·m^(-2)·s^(-1)、试验段等效单侧辐射热流密度2~5MW·m^(-2)的参数范围内,对类单侧加热条件下,竖直上升的特超蒸发冷却器中的过冷水进行流动阻力试验。详细分析了系统压力、质量流速、试验段等效单侧辐射热流密度对流动阻力的关联和影响,结果表明:在单相区,流动阻力随主流体温度的变化不明显;而在过冷沸腾区,流动阻力会随着流体温度的升高而迅速增大。在单相流动区,压力对阻力的影响不明显,但在较低压力的工况下会更早的进入过冷沸腾区,阻力曲线的斜率在较低的主流体温度下就开始增大;质量流速越高,则流动阻力越大;在单相区,热流密度越高,则阻力越小。用试验数据对典型阻力关联式进行了评估,结果表明,已有关联式无法良好地预测该试验工况下的流动阻力。所以,拟合出了适用于受到单侧加热的高热流密度下特超蒸发冷却器的阻力公式,该公式对该试验数据的预测精度较高,算术平均误差和均方根误差分别达到0.72%和4.33%。试验结果对偏滤器拱顶冷却结构的设计具有工程上的参考价值。

考虑边界磁密分级的节能型卷铁芯损耗计算方法

铁芯损耗计算是节能型变压器优化设计阶段重点关注的内容。现有的分析方法往往只考虑了铁芯内涡流本身的去磁效应,而未顾及各个层级边界磁通密度分级的情况。对于大型卷铁芯,这种差异带来的电磁计算误差不可忽略。因此,需要增加对各级硅钢片边界磁通密度不均匀分布性质的讨论,以更好地服务于损耗计算。考虑了硅钢片晶粒取向、绝缘涂层的导磁性能,严格按照卷铁芯卷片分级构建了磁路网络,通过合理的近似方案得到了不同层级边界磁通密度的解析表达式,结合卷片数各异的有限元分析明确了截面边界磁通密度非均匀分布的演变规律,以此为标准,验证了所提分级磁路模型的有效性。最后,将磁路模型引入到实际节能型自耦变压器铁芯损耗的计算,对经典公式包含的磁通密度参数进行修正,并与空载损耗的测量值进行了对比,结果表明,参数优化后的损耗公式具有更高的计算精度,平均误差低于5%。

浅谈连铸连轧生产工艺特点及其对铝合金成分添加剂质量的特异性要求

对比研究了连铸连轧和连续铸轧生产工艺之间的差异,得出连铸连轧生产工艺具有合金化温度高、高通过量、生产节奏紧、熔体净化难度大的特点,这些特点使连铸连轧对铝合金成分添加剂的质量存在特异性要求。铝合金成分添加剂中的助熔剂可分为发热型助熔剂和非发热型助熔剂,连铸连轧更适合使用非发热型助熔剂以保证熔体质量,连续铸轧更适合使用发热型助熔剂以保证实收率。