BP网络预测H_2在煤液化油混合组分中的溶解度

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作者 罗化峰 《洁净煤技术》 CAS 2016年第4期117-120,131,共5页

为满足煤制油工业化过程中设计和操作需要,以H_2在神华煤液化油模型组分混合溶剂中实测溶解度为基础,考察利用人工神经网络法预测H_2在该系统中溶解度的能力。结果表明,神经网络的计算精度随着循环次数的增加而提高;对于不同种类的混合... 为满足煤制油工业化过程中设计和操作需要,以H_2在神华煤液化油模型组分混合溶剂中实测溶解度为基础,考察利用人工神经网络法预测H_2在该系统中溶解度的能力。结果表明,神经网络的计算精度随着循环次数的增加而提高;对于不同种类的混合溶剂,随着隐藏层个数的增加,计算值与试验值之间的相对误差呈现逐渐减小的趋势,从减小计算量的角度考虑,选定为4个隐藏层;3-4-1网络结构对于H_2在不同混合溶剂中溶解度的计算值与试验值最大相对误差为4.48%,这表明该模型能够满足H_2在该系统中溶解度的预测需要。 展开更多

关键词 溶解度 相平衡 人工神经网络 煤液化油模型组分混合溶剂

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“组分混合”沉积的储层非均质性及形成机理——以渤海海域古近系沙河街组一、二段为例

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作者 叶茂松 解习农 +2 位作者 杜学斌 赵珂 吴峰 《沉积学报》 北大核心 2025年第2期635-652,共18页

【目的】混合沉积储层是具有重要勘探潜力的油气储层类型,但存在极强的非均质性。前人对“层系混合”型储层的非均质性问题开展了诸多探索,然而对“组分型混合”沉积储层却缺少系统认识。近年来,渤海海域中—深层古近纪地层发现典型的... 【目的】混合沉积储层是具有重要勘探潜力的油气储层类型,但存在极强的非均质性。前人对“层系混合”型储层的非均质性问题开展了诸多探索,然而对“组分型混合”沉积储层却缺少系统认识。近年来,渤海海域中—深层古近纪地层发现典型的“组分混合”沉积并在其中获得了重大油气突破,这为探讨此类储层非均质性的成因机理提供了理想的研究材料。【方法】利用渤海海域丰富的钻井资料,系统开展了“组分混合”沉积非均质性特征与成因机制的研究。【结果】研究区“组分混合”沉积的储层类型包括原生生物混积滩和混积型碎屑流块体。不同储层类型组分特征和空间分布上具有显著差异,这受控于不同因素影响:受古气候与物源影响,原生生物混积滩易分布于碎屑沉积侧翼或构造高部位;湖平面变化控制不同成因相的叠置差异。混积型碎屑流块体受古地貌与水深的约束,主要分布于凸起斜坡近端;水动力差异导致成因相垂向样式的频繁变化。其次,两类储层均呈现复杂的储层物性与孔隙结构非均质性,主要受陆源碎屑组分、选择性溶蚀量、白云岩化、胶结物产状与数量等因素的综合影响。【结论】构建的“组分混合”沉积的储层非均质性形成模式对混合沉积的分布预测与有利储层评价具有重要的启示意义。 展开更多

关键词 组分混合储层 非均质性 沉积分布 储集性能 沙河街组 渤海海域

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气固流化床中双组分混合颗粒的流态化特性 被引量：9

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作者 刘伟伟 卢春喜 +2 位作者 范怡平 施晓萌 徐春明 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1971-1978,共8页

在一套ф500mm×12500mm大型有机玻璃冷模实验装置中,采用FXC-П/32型压力巡检仪测量了双组分混合颗粒体系沿流化床轴向的颗粒浓度分布,采用容积法测量了不同操作条件下自由空域内双组分混合颗粒的饱和夹带量,并根据稀相空间的轴向... 在一套ф500mm×12500mm大型有机玻璃冷模实验装置中,采用FXC-П/32型压力巡检仪测量了双组分混合颗粒体系沿流化床轴向的颗粒浓度分布,采用容积法测量了不同操作条件下自由空域内双组分混合颗粒的饱和夹带量,并根据稀相空间的轴向颗粒浓度获得了双组分混合颗粒的输送分离高度(TDH)。实验结果表明:混合颗粒在密相床的平均空隙率在小颗粒质量分数为0.4时存在一最小值;双组分混合颗粒的TDH随表观气速的增加而增大,随小颗粒质量分数的增加也增大。在自由空域内双组分混合颗粒的饱和夹带量随表观气速的增加而增加,当表观气速小于0.6m·s-1时,随表观气速增加明显;当表观气速大于0.6m·s-1时,增加趋势减缓。而当表观气速小于0.5m·s-1时,双组分混合颗粒的饱和夹带量随小颗粒质量分数增加,变化趋势不明显;当表观气速大于0.5m·s-1时,则随小颗粒质量分数的增加而增大明显。通过对实验结果的分析,建立了双组分混合颗粒TDH的数学模型,模型值与实验值吻合较好。 展开更多

关键词 平均空隙率 输送分离高度 双组分混合颗粒 数学模型 夹带量

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改进的CO_2-原油体系范德华型组分混合规则 被引量：4

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作者 杨思玉 廉黎明 +2 位作者 李实 杨永智 陈兴隆 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期442-447,共6页

基于混合物状态方程分析、分子间相互作用关系理论,考虑温度、压力和非烃类组分相互作用等影响因素,改进了广泛应用的范德华型方程的混合规则,并推导出了对比状态的计算公式,形成了适用于高温高压条件下CO_2-原油体系的新混合规则。通... 基于混合物状态方程分析、分子间相互作用关系理论,考虑温度、压力和非烃类组分相互作用等影响因素,改进了广泛应用的范德华型方程的混合规则,并推导出了对比状态的计算公式,形成了适用于高温高压条件下CO_2-原油体系的新混合规则。通过还原为第二维里系数依赖关系的方法,证明了改进混合规则的理论严格性。以油田现场油样实测气相和液相组分数据为基础,在油藏温度和压力条件下,对混合规则改进前后计算油气组分等参数的精度进行对比。结果表明,新混合规则不仅计算简便,而且精度显著提高,组分计算加权平均误差由15%降至4%,密度计算加权平均误差由10%降至3%以下,满足工程应用要求。 展开更多

关键词 CO2-原油体系 状态方程 组分混合规则 对比状态 闪蒸计算 逸度方程

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双组分互溶混合物的池沸腾传热 被引量：3

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作者 谷俊杰 李修伦 +1 位作者 黄鸿鼎 李永成 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期230-235,共6页

通过对沸腾时汽泡生长规律的分析,从两相界面传热传质类似律出发,推导出双组分互溶混合物的池沸腾传热式,由此预测的结果与已有的实验数据吻合较好.同时提出了探讨电解质水溶液的池沸腾传热式.

关键词 传热 池沸腾 双组分混合物

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EDXRF法直接测定W-Fe-Ni-Co合金混合料组分 被引量：1

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作者 杨明太 杨光文 +1 位作者 高戈 齐红莲 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期924-926,932,共4页

介绍了用能量色散X射线荧光光谱法（EDXRF）测定W-Fe-Ni-Co合金混合料组分的分析方法。该方法将W-Fe-Ni-Co合金混合料样品直接压制成圆片,在能量色散X射线荧光光谱仪上直接测定其组分。当W、Fe、Ni和Co各组分的质量分数分别为80 wt%~98w... 介绍了用能量色散X射线荧光光谱法（EDXRF）测定W-Fe-Ni-Co合金混合料组分的分析方法。该方法将W-Fe-Ni-Co合金混合料样品直接压制成圆片,在能量色散X射线荧光光谱仪上直接测定其组分。当W、Fe、Ni和Co各组分的质量分数分别为80 wt%~98wt%0、.1wt%~7wt%、1.0wt%~10wt%和0.1wt%~1.5wt%时,测量各组分的相对标准不确定度依次不大于0.1%、1.5%、1.5%和4%。 展开更多

关键词 W-Fe-Ni—Co合金混合料 EDXRF 混合料组分

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卡鲁金顶燃式热风炉的流场结构及组分混合特性 被引量：3

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作者 李隆键 彭川 伍成波 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2011年第1期64-70,共7页

建立了卡鲁金顶燃式热风炉燃烧器内空、煤气流动混合过程的物理数学模型,通过模型实验和数值模拟研究了热风炉内的流场和组分混合特性,揭示空、煤气单吹情况下喷嘴中的流量均匀性以及格子砖对燃烧器出口气流的影响机理及规律,为燃烧器... 建立了卡鲁金顶燃式热风炉燃烧器内空、煤气流动混合过程的物理数学模型,通过模型实验和数值模拟研究了热风炉内的流场和组分混合特性,揭示空、煤气单吹情况下喷嘴中的流量均匀性以及格子砖对燃烧器出口气流的影响机理及规律,为燃烧器的设计和改造提出了建议。 展开更多

关键词 卡鲁金顶燃式热风炉 流场 组分混合特性

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气固流化床中双组分混合颗粒密相床的膨胀 被引量：2

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作者 刘伟伟 范怡平 卢春喜 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期210-215,共6页

在一套Φ500mm×12500mm大型冷模实验装置上对大差异双组分混合颗粒体系的密相床床膨胀规律进行了实验研究,考察了表观气速、床层高径比和小颗粒质量分率对混合颗粒体系床膨胀的影响。实验结果表明:基于空隙率表示的床膨胀系数随床... 在一套Φ500mm×12500mm大型冷模实验装置上对大差异双组分混合颗粒体系的密相床床膨胀规律进行了实验研究,考察了表观气速、床层高径比和小颗粒质量分率对混合颗粒体系床膨胀的影响。实验结果表明:基于空隙率表示的床膨胀系数随床层高径比的增大而减小,在床层高径比为2.4后基本不再变化;小颗粒质量分率在0.4附近时,基于空隙率的床膨胀系数达到一最小值。通过对实验数据的分析,得到了基于空隙率的床膨胀系数的数学模型,模型计算值与实验值吻合较好。 展开更多

关键词 双组分混合颗粒 床膨胀系数 床层高径比 小颗粒质量分率

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利用2DCOS进行多组分混合气体傅里叶变换红外光谱分析中同分异构体谱峰的辨别 被引量：3

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作者 赵安新 汤晓君 +1 位作者 张钟华 刘君华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2623-2626,共4页

在利用傅里叶变换红外光谱进行混合气体定量分析中,针对烃类尤其是同分异构体等构成的混合气体其谱图特征相似、吸收峰严重交叠,不易进行特征吸收成分的判别和特征变量选择的问题,为增强谱峰分辨力,采用广义二维相关光谱和傅里叶变化红... 在利用傅里叶变换红外光谱进行混合气体定量分析中,针对烃类尤其是同分异构体等构成的混合气体其谱图特征相似、吸收峰严重交叠,不易进行特征吸收成分的判别和特征变量选择的问题,为增强谱峰分辨力,采用广义二维相关光谱和傅里叶变化红外光谱对烃类混合气体分析中同分异构体进行辨别,以异丁烷和正丁烷的红外光谱及受浓度扰动组成的光谱组为例进行二维相关红外光谱分析。通过观察全波段和主吸收峰波段单组分气体的傅里叶变换红外光谱,可知其谱图相似,吸收峰严重交叠,如果混合在一起,将基本无法辨别何种分子结构及成分。通过广义二维相关光谱的变换,其二维相关光谱的同步谱和异步谱可以清晰地辨别出异丁烷和正丁烷的特征吸收峰及其各自强度,实验结果可知,异丁烷在2 893,2 954和2977cm-1,正丁烷在2 895和2 965cm-1具有强的吸收特征谱线。分析结果初步验证了二维红外相关光谱在多组分混合气体傅里叶变换红外光谱定量分析中谱分辨率增强方面的应用。 展开更多

关键词 二维相关光谱 傅里叶变换红外光谱 谱分辨率增强 同分子异构体 多组分混合气体定量分析

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双组分混合物在花瓣形翅片管上的冷凝传热 被引量：1

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作者 周兴求 王世平 邓颂九 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期121-126,共6页

对双组分混合物在一种新型强化传热管———花瓣形翅片管上的冷凝进行了实验研究和机理分析．实验结果表明，双组分混合物在水平花瓣形翅片管上强制对流冷凝时的传热膜系数是光滑管的５～６倍．

关键词 冷凝 双组分混合物 传热强化 花瓣形翅片管

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基于神经网络的多组分混合物泡露点计算及应用 被引量：1

11

作者 李谦 魏奇业 华贲 《化学工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期63-66,共4页

从某实例出发,使用神经网络进行了多组分混合物的相平衡计算。为了保证神经网络的预测精度,首先对训练集的选择方法进行了比较。对比实验表明,采用均匀设计法可以大大提高训练集的质量,使用较少的训练数据即可获得较高的网络精度。在此... 从某实例出发,使用神经网络进行了多组分混合物的相平衡计算。为了保证神经网络的预测精度,首先对训练集的选择方法进行了比较。对比实验表明,采用均匀设计法可以大大提高训练集的质量,使用较少的训练数据即可获得较高的网络精度。在此基础上,使用神经网络对某含8个组分的混合物系的泡、露点进行了预测。与机理模型相比,神经网络具有很好的预测精度,计算平均相对误差不超过1%;计算速度大大提高,计算一组数据的时间由近1s缩短到1ms,在分离过程动态实时模拟领域有良好的应用前景。 展开更多

关键词 均匀设计 神经网络 泡点 露点 多组分混合物

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基于人工智能与光度法相融合的多组分混合物测定与分析 被引量：1

12

作者 樊丁珲 徐平 《激光杂志》 北大核心 2015年第6期93-96,共4页

针对多组分混合物提取过程中的非线性和参数难测定等特点,为了获得更加理想的多组分混合物测定结果,提出一种人工智能算法和光度法相融合的多组分混合特测试与分析模型法。首先采用光度法对多组分混合物的参数进行测试,然后采用极限学... 针对多组分混合物提取过程中的非线性和参数难测定等特点,为了获得更加理想的多组分混合物测定结果,提出一种人工智能算法和光度法相融合的多组分混合特测试与分析模型法。首先采用光度法对多组分混合物的参数进行测试,然后采用极限学习机对多组分混合物参数进行建模,最后采用具体实验对其性能进行检验。实验结果表明,本文模型较好地解决了当前多组分混合物测定分析模型存在的不足,可以对多组分混合物进行在线检测和分析,而且测试结果要优于其它方法,具有十分广泛的应用前景。 展开更多

关键词 多组分混合物 测定与分析 极限学习机 光度法

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基于红外光谱法的三组分混合纤维混纺比的测定 被引量：2

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作者 王宁 薛春玲 +1 位作者 朱朋飞 王敏 《中国测试》 北大核心 2017年第8期50-54,共5页

红外光谱法结合偏最小二乘法定量模型在两组分纤维混纺比的测定中的应用已有研究,但其在三组分混合纤维混纺比测定中的应用鲜有报道,该文旨在探讨其在三组分混合纤维混纺比测定中的应用。利用红外光谱仪,采集大豆纤维、涤纶、牛奶纤维... 红外光谱法结合偏最小二乘法定量模型在两组分纤维混纺比的测定中的应用已有研究,但其在三组分混合纤维混纺比测定中的应用鲜有报道,该文旨在探讨其在三组分混合纤维混纺比测定中的应用。利用红外光谱仪,采集大豆纤维、涤纶、牛奶纤维、锦纶、黏胶纤维的红外光谱图,并选择合适的峰范围,结合偏最小二乘法,分别建立大豆纤维/黏胶/涤纶和牛奶纤维/锦纶/黏胶纤维的定量分析模型。大豆纤维/黏胶/涤纶定量分析模型中大豆纤维、黏胶和涤纶的回归系数分别为0.999 2、0.998 5和0.998 9,定标均方根误差分别为1.21、1.45和1.41;牛奶纤维/锦纶/黏胶纤维定量分析模型中牛奶纤维、锦纶和黏胶的回归系数分别为0.999 6、0.999 2和0.999 7,定标均方根误差分别为0.89、1.05和0.75。两组混合纤维的实际测试值和真实值的绝对误差的绝对值均小于1.80%。由此可以得出红外光谱法结合偏最小二乘法可以准确测定三组分混合纤维混纺比的结论。 展开更多

关键词 红外光谱法 偏最小二乘法 回归系数 均方根误差 三组分混合纤维混纺比

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双组分混合制冷工质沸腾换热理论研究

14

作者 刁彦华 赵耀华 王秋良 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期13-16,27,共5页

基于单组分工质池沸腾动态微液层预测模型,提出了预测双组分混合工质沸腾换热系数的理论模型。该模型认为沸腾换热的机理主要是由于在气泡的周期生长过程中所形成微液层的蒸发。模型中考虑了气泡生长过程中液体传质对传热的影响,给出了... 基于单组分工质池沸腾动态微液层预测模型,提出了预测双组分混合工质沸腾换热系数的理论模型。该模型认为沸腾换热的机理主要是由于在气泡的周期生长过程中所形成微液层的蒸发。模型中考虑了气泡生长过程中液体传质对传热的影响,给出了气泡生长过程中传热面上气液固接触的动态构造。利用本模型所得预测结果与实验结果能够较好地符合。 展开更多

关键词 双组分混合工质 动态微液层模型 沸腾换热

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双组分混合物自然对流冷凝传热的研究

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作者 周兴求 王世平 邓颂九 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1996年第8期79-84,共6页

研究互溶性双组分混合物在水平光滑管上的自然对流冷凝传热性能。文章推导出了双组分理想混合物的需点与泡点之间的温度差计算公式。利用这一公式提出了双组分理想混合物在大空间水平光滑管上全冷凝时的传热膜系数的计算公式。该公式的... 研究互溶性双组分混合物在水平光滑管上的自然对流冷凝传热性能。文章推导出了双组分理想混合物的需点与泡点之间的温度差计算公式。利用这一公式提出了双组分理想混合物在大空间水平光滑管上全冷凝时的传热膜系数的计算公式。该公式的物理意义明确，其计算值与实验值的相对偏差小于15％。 展开更多

关键词 冷凝 双组分混合物 自然对流

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小波潜变量回归和广义回归神经网络同时测定三组分混合物

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作者 任守信 高玲 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期469-471,共3页

本文采用小波潜变量回归 (WLVR)方法 ,同时测定重叠的光谱信号。结合小波阈值法和主组分分析 (PCA)改进除噪质量。八个误差判据用于推断因子数目。潜变量由小波处理过的信号投影到正交基矢量而获得。广义回归神经网络 (GRNN)被应用于多... 本文采用小波潜变量回归 (WLVR)方法 ,同时测定重叠的光谱信号。结合小波阈值法和主组分分析 (PCA)改进除噪质量。八个误差判据用于推断因子数目。潜变量由小波处理过的信号投影到正交基矢量而获得。广义回归神经网络 (GRNN)被应用于多组分同时测定。依据算法原理编制了三个程序 (PWMRA、PWL VR和PGRNN)执行有关计算。三个方法 (WLVR、LVR(潜变量回归 )和 GRNN)同时测定三组分混合物 。 展开更多

关键词 三组分混合物 小波潜变量回归 广义回归神经网络 多组分同时测定 分析化学

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煤中多组分混合气体竞争吸附研究现状及工程应用 被引量：13

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作者 聂尧 赵越超 《矿业科学学报》 2020年第1期45-57,共13页

煤对气体的吸附特性是煤岩瓦斯动力灾害防治、提高煤层气采收率(ECBM)等研究的基础。煤层气中不仅含有CH 4,同时含有CO、CO 2、H 2S以及其他烷烃类气体。在注气开采煤层气和煤层主动式瓦斯压力测定等工程中,不同气体由于吸附能力的差异... 煤对气体的吸附特性是煤岩瓦斯动力灾害防治、提高煤层气采收率(ECBM)等研究的基础。煤层气中不仅含有CH 4,同时含有CO、CO 2、H 2S以及其他烷烃类气体。在注气开采煤层气和煤层主动式瓦斯压力测定等工程中,不同气体由于吸附能力的差异会发生竞争吸附行为。首先,分析了煤中气体竞争吸附的机理,对比分析煤基质中多组分气体吸附平衡预测模型,并探讨了竞争吸附的影响因素、吸附膨胀特性以及吸附动力学行为。其次,结合现有研究阐述了CO 2-ECBM过程中的煤层渗透率降低、衍生的突出灾害风险以及超临界CO 2吸附等问题。最后,对煤中多组分气体吸附平衡预测模型、煤岩动力灾害防治、ECBM及PSA变压分离技术等工程应用进行了探讨。 展开更多

关键词 煤 多组分混合气体 竞争吸附 研究现状 工程应用

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SF_(6)分解组分混合气体中CS_(2)的紫外光谱定量分析 被引量：3

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作者 刘咏飞 马勇 +4 位作者 赵科 李洪涛 贾勇勇 程宏图 张晓星 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期89-94,共6页

基于SF_(6)分解组分检测法的气体绝缘电气设备在线监测及故障诊断技术具有很强的现场抗干扰能力及良好的应用前景。利用紫外光谱技术可以对SF_(6)分解组分中的CS_(2)进行有效检测,但是CS_(2)所处的紫外光谱吸收波段与SF_(6)分解组分中的... 基于SF_(6)分解组分检测法的气体绝缘电气设备在线监测及故障诊断技术具有很强的现场抗干扰能力及良好的应用前景。利用紫外光谱技术可以对SF_(6)分解组分中的CS_(2)进行有效检测,但是CS_(2)所处的紫外光谱吸收波段与SF_(6)分解组分中的H;S相重叠,可能存在一定的重叠干扰影响。因此,文中搭建了紫外光谱检测平台,通过配制微量CS_(2)与H;S混合气体模拟真实气体绝缘电气设备中分解组分,对SF_(6)分解组分混合气体中CS_(2)定量检测准确性的问题进行了研究。结果表明:混合气体中不同体积分数的H;S对CS_(2)的定量检测影响较小,在采用Meyer小波及傅里叶变换对光谱进行处理后,CS_(2)定量检测误差最大仅为1.4 ppb(1 ppb=1×10^(-9)),误差百分比不超过5%,说明了利用紫外光谱技术进行真实气体绝缘设备中CS_(2)定量检测的可靠性。 展开更多

关键词 紫外光谱 组分混合气体 重叠干扰 CS_(2)定量检测 小波处理

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多组分烃类混合物气液两相流格子玻尔兹曼模型 被引量：2

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作者 龚斌 刘玄 秦关 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期633-640,共8页

针对传统格子玻尔兹曼模型无法处理真实多组分混合物气液两相流的问题,提出了一种新的基于四参数(临界温度、临界压力、偏心因子、体积修正因子)状态方程的多组分格子玻尔兹曼模型。模型首先使用烃类混合物状态方程计算混合流体间作用力... 针对传统格子玻尔兹曼模型无法处理真实多组分混合物气液两相流的问题,提出了一种新的基于四参数(临界温度、临界压力、偏心因子、体积修正因子)状态方程的多组分格子玻尔兹曼模型。模型首先使用烃类混合物状态方程计算混合流体间作用力,并提出一种将混合流体作用力分配给各流体组分的方法,从而计算出混合流体中各组分所受作用力,再使用精确差分方法将组分作用力引入格子玻尔兹曼模型。同时为正确反应黏度变化对多相体系流动过程的影响,引入LBC(Lorentz-Bray-Clark)黏度模型计算混合流体的黏度。利用该模型,分别模拟了甲烷、乙烷、丙烷等多组分气液两相共存问题。新模型计算结果与使用逸度平衡方法获得的理论解吻合度较高,验证了新模型的正确性。 展开更多

关键词 格子玻尔兹曼 多组分烃类混合物 气液两相流 黏度模型 相平衡 数值模拟

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基于拉曼光谱的已知混合物组分定量分析方法 被引量：8

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作者 颜凡 朱启兵 +5 位作者 黄敏 刘财政 雷泽民 张恒 张丽文 李敏 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3599-3605,共7页

利用拉曼光谱进行混合物组分定量分析一直是分析化学领域的一大难题。针对现有的基于机器学习(如支持向量回归机、偏最小二乘)的混合物定量分析方法存在的训练样本难以获得、模型推广性能差的问题,提出了一种基于拉曼光谱谱峰强度最小... 利用拉曼光谱进行混合物组分定量分析一直是分析化学领域的一大难题。针对现有的基于机器学习(如支持向量回归机、偏最小二乘)的混合物定量分析方法存在的训练样本难以获得、模型推广性能差的问题,提出了一种基于拉曼光谱谱峰强度最小二乘拟合的已知混合物组分直接定量分析方法。该方法首先采集已知混合物及其各组分的拉曼光谱,利用连续小波变换和惩罚最小二乘法相结合的方法对采集的拉曼光谱进行去噪、基线校正等预处理。通过斜率比较法将预处理后的拉曼光谱分为多个光谱子区间,将各子区间的拉曼光谱看作是多个Voigt函数的线性叠加,并利用levenberg-marquardt-fletcher(LMF)算法求解获得各谱峰的位置、强度、半高宽等表达系数。根据各组分参考光谱的谱峰位置,确定各组分对混合物光谱中每个谱峰的贡献度。依据朗伯-比尔定律中拉曼光谱的谱峰峰强与其所对应的浓度的正比关系,建立超定方程;最后利用最小二乘法拟合该超定方程得到各组分对应的系数,从而获得各组分的体积浓度。利用乙醇、乙腈、丙酮、环己烷、二丙酮醇、丙二酸二乙酯六种组分配置了10种三元混合物(每种三元混合物9个体积浓度比),采集了90组混合物及6种组分的拉曼光谱数据。在混合物及其组分参考光谱测量条件(功率和积分时间)相同情况下,所有组分的相关系数(r)均在0.96以上,均方根误差(RMSE)小于6%,剩余预测偏差(RPD)均大于2.5;在混合物及其组分参考光谱在不同测量条件下,各组分的r均大于0.93,最大RMSE为7.94%, RPD均大于2.0,证明了算法具有良好的准确性和鲁棒性。所提出的方法能够实现对三组分混合物的快速、准确的直接定量分析,为混合物的定量分析提供了一种有效的途径。 展开更多

关键词 拉曼光谱 混合物组分 定量分析 拉曼谱峰强度 Voigt函数

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