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基于倾角效应的“支架-围岩”数字孪生模拟试验平台研制与测试 被引量：1
1
作者 解盘石 张颖异 +7 位作者 伍永平 杜玉乾 杨航 黄宝发 林伟典 易磊磊 徐辉 冯春 《煤炭学报》 北大核心 2025年第6期2837-2852,共16页
液压支架与围岩两者间的稳定性关系是长壁工作面开采及其智能化研究的重难点内容之一。大倾角、急倾斜煤层赋存条件复杂,“支架-围岩”稳定性控制难度大,严重制约了该类复杂难采煤层矿井的安全智能开采。为此,在实验室环境下研制了三维... 液压支架与围岩两者间的稳定性关系是长壁工作面开采及其智能化研究的重难点内容之一。大倾角、急倾斜煤层赋存条件复杂,“支架-围岩”稳定性控制难度大,严重制约了该类复杂难采煤层矿井的安全智能开采。为此,在实验室环境下研制了三维大比例模拟试验平台与配套试验液压支架,可最大程度模拟复杂难采煤层工作面的开采环境,工作面“支架-围岩”系统耦合控制、顶板周期来压及冲击来压效果。基于数字孪生技术,构建了“支架-围岩”试验平台孪生系统,可实现对物理空间模拟试验工作面“支架-围岩”系统的精确感知与高效仿真。开展了试验平台性能、异型液压支架研发支撑、“支架-围岩”试验平台孪生系统优化等一系列测试试验,确定了试验平台整体结构的稳定性和性能的可靠性、孪生系统的实用性和准确性,体现了试验平台的多功能性。基于测试试验,发现工作面顶板来压期间,支架在倾角效应下易发生侧向偏转失稳,支架间侧向挤压加剧;工作面顶板、支架、煤壁及底板组成的“支架-围岩”系统是协同承载体,四者任何环节变化都会影响整体的稳定性,也会加剧另外环节的破坏。针对性提出采取液压支架防倒滑装置、加强围岩控制和实时监测预警3项改进措施,来提升复杂煤层工作面“支架-围岩”系统的整体稳定性。 展开更多
关键词 数字孪生 支架-围岩 倾角效应 大比例模拟试验平台 智能化 大倾角煤层
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高温高压注蒸汽采油三维比例物理模拟新技术 被引量：26
2
作者 昝成 马德胜 +6 位作者 王红庄 沈德煌 关文龙 李秀峦 江航 罗健 郭嘉 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期738-743,共6页
为了解决现有热采物理模拟装置模型热损失大、模型内压控制精度低、实验过程监控不足等问题,自主研制成功了新型高温高压三维比例物理模拟实验装置并提出了注蒸汽采油高温高压三维比例物理模拟实验技术路线。该装置采用热流数值模拟、PI... 为了解决现有热采物理模拟装置模型热损失大、模型内压控制精度低、实验过程监控不足等问题,自主研制成功了新型高温高压三维比例物理模拟实验装置并提出了注蒸汽采油高温高压三维比例物理模拟实验技术路线。该装置采用热流数值模拟、PID自动控制及三维数据场平面设计方法,重点解决了以下难题并形成特色技术:①采用高温高压热采模型热损失比例模化技术,比例控制模型顶底散热量,实现汽腔持续发育;②采用高温高压三维地层温/压模拟技术,实现模型压力均匀稳定控制,高压舱内各点温差小于±2℃;③采用模型三维数据场在线监测与可视化分析技术,实时监测与调控油藏动态。利用该实验装置开展了特稠油水平井与直井组合热采及超稠油双水平井SAGD(蒸汽辅助重力泄油)三维比例物理模拟实验研究,完整刻画了汽腔发育规律,深化了对双水平井SAGD开采机理和生产动态规律的认识。 展开更多
关键词 注蒸汽采油 比例物理模拟 三维模型 高温高压 蒸汽辅助重力泄油
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动车组模拟型电空比例阀动态特性仿真分析 被引量：5
3
作者 曹楚君 黄乐艳 《机床与液压》 北大核心 2019年第14期114-118,77,共6页
介绍使用在CRH2等动车组制动系统里的模拟型电空比例阀的结构和工作原理。分别运用ANSYS Maxwell软件和AMESim软件建立了模拟型电空比例阀的比例线圈模型以及电空比例阀整体仿真模型。对电空比例阀的输入电流-输出压力等5个动态特征进... 介绍使用在CRH2等动车组制动系统里的模拟型电空比例阀的结构和工作原理。分别运用ANSYS Maxwell软件和AMESim软件建立了模拟型电空比例阀的比例线圈模型以及电空比例阀整体仿真模型。对电空比例阀的输入电流-输出压力等5个动态特征进行仿真,并将仿真结果与标准值进行对比分析。结果表明:电空比例阀仿真模型正确可靠,为进一步提高和改进该电空比例阀的特性提供了参考。 展开更多
关键词 模拟型电空比例阀 动态特征 仿真分析
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蒸汽辅助重力泄油改善汽腔发育均匀性物理模拟 被引量：32
4
作者 马德胜 郭嘉 +3 位作者 昝成 王红庄 李秀峦 史琳 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期188-193,共6页
针对双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)蒸汽腔沿水平井长方向欠均匀发育的问题,以国内某油田SAGD先导试验区为原型,设计了一套高温高压双水平井双管柱SAGD三维比例物理模型,对影响SAGD过程的重要油藏参数和操作参数进行了相似比例模化,利... 针对双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)蒸汽腔沿水平井长方向欠均匀发育的问题,以国内某油田SAGD先导试验区为原型,设计了一套高温高压双水平井双管柱SAGD三维比例物理模型,对影响SAGD过程的重要油藏参数和操作参数进行了相似比例模化,利用高温高压物理模型进行了3组SAGD蒸汽腔发育实验。实验1:模拟现场趾端处汽腔发育迟缓,汽腔沿井长欠均匀发育的现象;实验2:在实验1的基础上采取注汽井长短管协同注汽-生产井长短管协同采油的调控策略;实验3:在实验1的基础上采取U型井SAGD调控策略。实验结果表明:两种调控策略均能使趾端附近发育缓慢的汽腔恢复发育,对于改善汽腔沿井长方向发育均匀性均有较好效果,调控后产油速率明显提高。 展开更多
关键词 蒸汽辅助重力泄油(SAGD) 高温高压 三维比例物理模拟 汽腔发育
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采用模拟PID控制的DFB激光器温度控制系统研制 被引量：14
5
作者 穆叶 胡天立 +2 位作者 陈晨 宫鹤 李士军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期55-61,共7页
以红外分布反馈激光器激发光源为核心的检测装置中,分布反馈激光器发光波长的控制精度及稳定性直接决定检测装置测量准确性。为此研发了一种采用模拟PID控制的分布反馈激光器温度控制系统。该系统采用模拟比例-积分-微分温度前向控制模... 以红外分布反馈激光器激发光源为核心的检测装置中,分布反馈激光器发光波长的控制精度及稳定性直接决定检测装置测量准确性。为此研发了一种采用模拟PID控制的分布反馈激光器温度控制系统。该系统采用模拟比例-积分-微分温度前向控制模块和温度实时后向采集模块达到控制温度的目的。温度控制实验中采用激射中心波长为2 049 nm的分布反馈激光器,结果表明,系统温度控制稳定性为±0.05℃,稳定时间小于30 s。同时,利用所研制的温度控制系统对上述可调谐DFB激光器做了光谱测试实验,结果表明,当激光器驱动电流固定时,激光器激射波长与其工作温度呈线性关系。 展开更多
关键词 红外气体检测 分布反馈激光器 模拟比例-积分-微分 高稳定性 高精确度 高线性度
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超稠油油藏火驱辅助重力泄油技术实验研究 被引量：8
6
作者 刘其成 刘宝良 程海清 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期84-87,154,共4页
火驱辅助重力泄油技术是一种能把火驱的高热效、重力对燃烧前缘的稳定特性、油藏热油运移距离短综合在一起的火驱开发前沿技术。以S1-38-32块超稠油油藏为研究对象,利用自主研制的火烧油层比例模拟实验装置,分析了实施火驱辅助重力泄油... 火驱辅助重力泄油技术是一种能把火驱的高热效、重力对燃烧前缘的稳定特性、油藏热油运移距离短综合在一起的火驱开发前沿技术。以S1-38-32块超稠油油藏为研究对象,利用自主研制的火烧油层比例模拟实验装置,分析了实施火驱辅助重力泄油技术的可行性。根据火线形成与拓展特征,认为点火之前初始热通道的建立、维持泄油斜面的稳定是实现稳定泄油、避免气窜导致火线烧毁水平生产井的重要条件。探索了火线沿水平井段完整推进的3种调控方法。该研究可为试验方案设计、现场实施提供有效的技术指导。 展开更多
关键词 超稠油油藏 火驱辅助重力泄油 相似准则 比例模拟 可行性分析 调控方法
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浅薄层超稠油油藏蒸汽吞吐后开发方式实验 被引量：14
7
作者 马德胜 郭嘉 +2 位作者 李秀峦 昝成 史琳 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期458-461,共4页
应用三维相似准则设计并建立了高温高压注蒸汽三维实验模型,对影响注蒸汽采油过程的重要油藏参数进行了比例模化,研究了3种不同井网的蒸汽吞吐后注蒸汽采油接替开发方式。实验结果表明,与直井汽驱和水平井注汽直井采油相比,直井注汽水... 应用三维相似准则设计并建立了高温高压注蒸汽三维实验模型,对影响注蒸汽采油过程的重要油藏参数进行了比例模化,研究了3种不同井网的蒸汽吞吐后注蒸汽采油接替开发方式。实验结果表明,与直井汽驱和水平井注汽直井采油相比,直井注汽水平井采油方式高产期较长,采油速率高,实验采出程度可达到70%.对于油层厚度为10~15 m的浅层超稠油油藏吞吐后期,直井注汽水平井采油是可选的接替开发方式。 展开更多
关键词 超稠油油藏 注蒸汽采油 三维比例物理模拟 水平井
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用于气体检测的近红外半导体激光器温控系统 被引量：23
8
作者 黄渐强 翟冰 +3 位作者 何启欣 叶玮琳 郑传涛 王一丁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期36-41,共6页
为了降低软件设计复杂度并提高分布反馈激光器发光波长的控制准确度及稳定性,设计了一种用于气体检测的半导体激光器温度控制系统,它由数字信号处理器、温度设定电路、温度采集电路、模拟比例-积分-微分电路、半导体制冷器控制电路等模... 为了降低软件设计复杂度并提高分布反馈激光器发光波长的控制准确度及稳定性,设计了一种用于气体检测的半导体激光器温度控制系统,它由数字信号处理器、温度设定电路、温度采集电路、模拟比例-积分-微分电路、半导体制冷器控制电路等模块构成.利用该系统对用于水汽检测、中心波长为1 860nm的可调谐分布反馈激光器做了驱动实验,结果表明：该系统的有效控温范围为10℃~50℃,控温准确度为±0.05℃,温度稳定时间小于60s;改变温控系统的驱动电流和设定温度,测得的激光器工作波长呈现出良好的调谐特性;连续4天测得的4条光谱曲线几乎重合,表明该系统具有良好的稳定性. 展开更多
关键词 半导体激光器 温度控制 红外光谱学 模拟比例-积分-微分控制
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机载成像光谱仪CCD制冷系统设计与实现 被引量：5
9
作者 张泉 黄书华 +4 位作者 赵欣 司福祺 周海金 王煜 刘文清 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期165-171,共7页
为减小紫外成像光谱仪中CCD暗电流噪声,提高系统信噪比,需要对CCD进行制冷.为此采用模拟比例-积分-微分电路设计了CCD制冷电路,利用Zregler-Nicholas经验整定方法确定比例-积分-微分参量,以实现降温速率不大于5℃/min、温度稳定度为... 为减小紫外成像光谱仪中CCD暗电流噪声,提高系统信噪比,需要对CCD进行制冷.为此采用模拟比例-积分-微分电路设计了CCD制冷电路,利用Zregler-Nicholas经验整定方法确定比例-积分-微分参量,以实现降温速率不大于5℃/min、温度稳定度为±0.05℃,满足最大制冷温差.将该制冷系统应用于机载成像光谱仪进行了测试,结果表明:环境温度变化不会影响制冷效果,在达到制冷目标温度-20℃后,CCD探测器暗背景下光谱维噪声平均灰度响应值为1 072,暗背景信号非均匀性下降到0.5%,满足光谱数据反演要求. 展开更多
关键词 成像光谱仪 温度控制 差分吸收光谱 模拟比例-积分-微分控制 半导体制冷器
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超稳定线性温控模块设计 被引量：6
10
作者 余兆安 姚志宏 董大年 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第1期78-80,共3页
在大多数光电应用系统中,温度的波动将直接导致激光器波长和光电探测器响应度漂移,从而导致整体性能下降,因此,研制出高稳定的温度控制模块对光电应用具有重要意义。基于此,以半导体制冷片(TEC)为控温元件,以热敏电阻为温度传感器,采用... 在大多数光电应用系统中,温度的波动将直接导致激光器波长和光电探测器响应度漂移,从而导致整体性能下降,因此,研制出高稳定的温度控制模块对光电应用具有重要意义。基于此,以半导体制冷片(TEC)为控温元件,以热敏电阻为温度传感器,采用100μA恒流源电路来驱动热敏电阻,采用模拟比例-积分-微分(PID)电路来计算误差信号,采用大功率恒流源驱动电路来驱动TEC,隔离核心模拟电路与发热元件,从而实现温度的精确闭环控制。通过软件控制Agilent六位半34411 A数字万用表来连续记录数据,测试结果表明:此温度模块在1 h内波动仅±0.01℃,具有极高的稳定性,尤其适用于高稳定的光电系统应用。 展开更多
关键词 半导体制冷片 模拟比例-积分-微分控制 温度控制器
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