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中国微重力科学研究回顾与展望 被引量：13
1
作者 赵建福 王双峰 +9 位作者 刘强 何振辉 张伟 李凯 周泽兵 罗兴宏 苗建印 郑慧琼 康琦 蔡伟明 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期34-45,共12页
微重力科学主要研究微重力环境中物质运动的规律,以及不同重力环境中重力对物质运动的影响.中国微重力科学研究起步于20世纪60年代,兴起于80年代中后期,经过多年发展,目前已初具规模,在一些重要方向具有明显特色和一定优势.本文回顾了... 微重力科学主要研究微重力环境中物质运动的规律,以及不同重力环境中重力对物质运动的影响.中国微重力科学研究起步于20世纪60年代,兴起于80年代中后期,经过多年发展,目前已初具规模,在一些重要方向具有明显特色和一定优势.本文回顾了中国微重力科学研究的早期历程,评述了近年来中国微重力科学研究进展,特别是利用实践十号科学实验卫星、天宫二号空间实验室等空间平台开展的微重力科学与技术应用研究取得的最新成果,并对中国载人空间站时代微重力科学发展的前景予以瞻望,推动微重力科学与应用研究在中国的快速、可持续发展. 展开更多
关键词 微重力科学 基础研究 应用技术 中国研究活动
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价值可持续太空探索的系统工程--理念、架构与实践
2
作者 党炜 许鹏程 +11 位作者 郑作环 张竞菲 王大辉 陈英武 张雯 骆军委 李京苑 宋恒旭 肖依永 熊盛阳 林宝军 任羿 《中国工程科学》 北大核心 2025年第3期229-246,共18页
太空探索活动进入价值可持续发展模式阶段,航天大国率先降低全生命周期成本以驱动可持续发展,以价值引领的“无人区”式目标强化驱动力,自然需要解决在探索性目标牵引下太空探索的任务宏观和微观、系统内部和外部存在未知状态的认知自... 太空探索活动进入价值可持续发展模式阶段,航天大国率先降低全生命周期成本以驱动可持续发展,以价值引领的“无人区”式目标强化驱动力,自然需要解决在探索性目标牵引下太空探索的任务宏观和微观、系统内部和外部存在未知状态的认知自适应可持续这一重要理论问题。本文基于钱学森工程控制论、系统工程、系统科学等学术发展逻辑和相关理论原理,结合中国载人航天工程在空间科学与应用领域超过30年的工程实践,从源头和底层出发总结规律、融合理论/原理、演绎发展;以系统论、大成智慧学思想为指导,构建了价值可持续太空探索的系统工程(TSE)方法体系,涵盖人工智能技术驱动的“物穷其理、宏微交替”理念,基于数据‒知识‒逻辑的认知三维结构和总体基本原理及其架构,三重嵌套自适应控制原理结构及其数学物理基础要点,针对存在未知状态的系统韧性构建原理。载人航天工程空间科学应用任务在降低成本、科学探索方面的全面实践以及月球相关探索项目中的前瞻应用,表明TSE方法体系能够显著提升太空探索活动的价值可持续性,为推进钱学森“创建系统学”进程、新时期航天强国建设提供了方法论与工程实践支撑。 展开更多
关键词 太空探索 价值可持续 系统工程 自适应控制 深空探测 航天强国
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中国空间站燃烧科学实验柜火焰温度及碳烟体积分数地面重建 被引量：3
3
作者 方钰 郑会龙 +2 位作者 梅德清 杨肖芳 武海龙 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4103-4113,共11页
基于双色法和Tikhonov正则化算法,应用燃烧科学实验柜科学实验系统开展乙烯扩散火焰二维和三维温度及碳烟体积分数分布重建实验,以期为将来的微重力-常重力燃烧对比实验提供技术支持和地面数据。研究结果表明:火焰温度的计算误差约为3.0... 基于双色法和Tikhonov正则化算法,应用燃烧科学实验柜科学实验系统开展乙烯扩散火焰二维和三维温度及碳烟体积分数分布重建实验,以期为将来的微重力-常重力燃烧对比实验提供技术支持和地面数据。研究结果表明:火焰温度的计算误差约为3.03%,碳烟体积分数的计算误差约为3.86%;火焰温度沿径向先升高后降低,其峰值出现在靠近火焰边缘的位置;火焰上游处的碳烟体积分数分布呈中心低、四周高的趋势,而火焰下游的碳烟体积分数峰值则出现在火焰中心区域;依据SN571、SN610和SN573光学诊断设备采集的图像信息重建的峰值温度分别为1942、1954和1981 K,最高碳烟体积分数分别为11.34×10^(-6)、11.23×10^(-6)和11.02×10^(-6);三维重建的温度和碳烟体积分数分布与二维重建的分布一致,三维重建出的火焰峰值温度约为1900 K,最高碳烟体积分数约为10.60×10^(-6)。 展开更多
关键词 燃烧科学实验柜 火焰辐射成像 火焰温度 碳烟体积分数 双色法
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中国空间站燃烧科学实验系统燃烧室设计与分析 被引量：7
4
作者 张晓武 郑会龙 +1 位作者 王琨 杨肖芳 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期301-309,共9页
中国空间站燃烧科学实验系统能够在轨进行多种燃料的微重力燃烧实验,其关键组件燃烧室是可实现密封的压力容器,为实验插件提供机械、氧化剂、废气排放、供电、控制、冷却等接口,支持实验插件完成相关功能.本文依据承压范围、漏率、透射... 中国空间站燃烧科学实验系统能够在轨进行多种燃料的微重力燃烧实验,其关键组件燃烧室是可实现密封的压力容器,为实验插件提供机械、氧化剂、废气排放、供电、控制、冷却等接口,支持实验插件完成相关功能.本文依据承压范围、漏率、透射光波段等设计技术指标进行燃烧室结构设计与力学分析.燃烧室采用分段式结构,由合叶门、锁紧圈、连接环、筒体等组件依次连接组成,连接结构处使用密封圈.通过燃烧室的承压分析、模态分析以及随机响应分析,校核了燃烧室结构的强度、刚度及随机振动响应特性,验证了燃烧室设计的安全性与可靠性,能够满足发射及在轨工作要求. 展开更多
关键词 燃烧室 微重力 压力容器 模态分析 随机振动
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工程科学的践行者——纪念童秉纲院士
5
作者 余永亮 孙德军 陆夕云 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期145-154,共10页
中国科学院院士童秉纲教授(1927—2020)是流体力学家、教育家,工程科学的践行者.文中简要介绍了童秉纲先生的生平,着重回顾了童先生在非定常流与涡运动、生物运动力学、气动热力学等流体力学3个分支学科领域对工程科学思想的实践,最后... 中国科学院院士童秉纲教授(1927—2020)是流体力学家、教育家,工程科学的践行者.文中简要介绍了童秉纲先生的生平,着重回顾了童先生在非定常流与涡运动、生物运动力学、气动热力学等流体力学3个分支学科领域对工程科学思想的实践,最后介绍了童先生对我国力学教育的杰出贡献. 展开更多
关键词 工程科学 流体力学 力学教育
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中国企业参与国外大型工程投标的多目标决策研究 被引量：2
6
作者 周英 《中国软科学》 CSSCI 北大核心 2016年第12期154-162,共9页
随着国家"一带一路"发展战略的提出,中国建筑行业国外业务发展迎来绝佳机遇。本文根据国外大型工程投标特点,将投标过程划分为投标决策和报价决策,并对这两个阶段分别建立多目标决策模型,采用基于模糊综合评价和卷积神经网络... 随着国家"一带一路"发展战略的提出,中国建筑行业国外业务发展迎来绝佳机遇。本文根据国外大型工程投标特点,将投标过程划分为投标决策和报价决策,并对这两个阶段分别建立多目标决策模型,采用基于模糊综合评价和卷积神经网络的方法研究投标决策,以及基于博弈论的方法研究报价决策,着重分析两种模型下研究结果以及两种模型在实践中应用的相关问题。文章通过建立合理的投标报价决策体系,使研究内容更符合现实需求,得到更加理想的投标报价决策结果,提升企业国际竞争力,从而促进多元化、多项目的融洽经济合作。 展开更多
关键词 工程投标报价 模糊理论 卷积神经网 博弈论 多目标决策
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空间科学装置元器件替代关系与数字化表征研究 被引量：3
7
作者 李自豪 党炜 +1 位作者 汪洋 王振肖 《载人航天》 CSCD 北大核心 2021年第3期387-394,共8页
针对空间科学装置元器件替代关系缺少明晰界定和规范的问题,提出了元器件替代关系定义和替代关系类型:对于高可靠领域,元器件替代关系需由功能性能和可靠性因素共同确定。设计了不同替代关系的数学表征方式和基本性质,包括自反性、对称... 针对空间科学装置元器件替代关系缺少明晰界定和规范的问题,提出了元器件替代关系定义和替代关系类型:对于高可靠领域,元器件替代关系需由功能性能和可靠性因素共同确定。设计了不同替代关系的数学表征方式和基本性质,包括自反性、对称性、传递性、吸收性和规范性。通过实际案例分析得知:存储器AM27C4096-150DC和AM27C4096-150DCB间存在质量等级一致性原厂替代关系;放大器AD620SQ/883B与HRF620J、FX620间存在工程验证一致性插拔替代关系。 展开更多
关键词 空间科学装置元器件 元器件替代关系 替代关系数学表征 替代定义及性质
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空间站燃烧科学实验系统设计 被引量：5
8
作者 张振忠 孔文俊 张华良 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期72-78,共7页
建立空间站燃烧实验系统,可满足未来空间微重力燃烧实验系统需求.通过空间站微重力燃烧实验研究,可拓展空间燃烧学研究.根据所要实现的功能及燃烧实验需求,对中国空间站燃烧柜的燃烧科学实验系统进行了设计和分析.燃烧科学实验系统由8... 建立空间站燃烧实验系统,可满足未来空间微重力燃烧实验系统需求.通过空间站微重力燃烧实验研究,可拓展空间燃烧学研究.根据所要实现的功能及燃烧实验需求,对中国空间站燃烧柜的燃烧科学实验系统进行了设计和分析.燃烧科学实验系统由8个子系统组成,是一个适合开展气、液、固多种燃料燃烧实验的综合性实验系统.考虑到强度设计要求,在完成方案设计后,对系统进行了有限元分析,并在研制的结构件上进行了力学环境实验.实验与分析结果表明,本文设计的实验系统能够满足环模实验的要求,结构合理可行. 展开更多
关键词 微重力 燃烧科学实验系统 方案设计 力学环境实验
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冲击信号时频特征对泥石流成灾参数的响应规律
9
作者 张磊 张少杰 +1 位作者 杨红娟 杨超平 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期110-118,共9页
泥石流密度和流速等成灾参数与泥石流的冲击破坏能力直接相关,影响着泥石流冲击力信号的时频特性,是防灾结构工程设计的重要依据。故而分析总结泥石流冲击信号时频特征对泥石流密度、流速等成灾参数的响应规律具有重要的理论研究价值,... 泥石流密度和流速等成灾参数与泥石流的冲击破坏能力直接相关,影响着泥石流冲击力信号的时频特性,是防灾结构工程设计的重要依据。故而分析总结泥石流冲击信号时频特征对泥石流密度、流速等成灾参数的响应规律具有重要的理论研究价值,研究成果可为反演泥石流成灾参数提供理论基础,并为泥石流的结构工程设计提供支撑。本研究以室内水槽实验为基础,设计了基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)的悬臂梁式测量系统,并利用该系统收集不同高程位置的泥石流冲击信号。水槽实验分析结果表明:冲击信号振幅与泥石流断面最大流速(表面流速)间呈二次函数映射关系(变系数);当泥石流密度增加,泥石流冲击信号频谱能量整体向低频频段转移;悬臂梁式测量系统中FBG布设高度增加,则所得到的冲击信号特征频率的功率密度线性增强。 展开更多
关键词 冲击力 冲击信号 时频特征 光纤布拉格光栅 断面最大流速(表面流速)
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基于POD和代理模型的高压捕获翼表面流场快速预测方法
10
作者 崔凯 杨靖 +3 位作者 常思源 田中伟 肖尧 李广利 《力学学报》 北大核心 2025年第4期883-894,共12页
高超声速飞行器气动特性的快速预测是其多学科优化设计中的核心环节.当前,针对升力体和翼身组合体等常规气动布局,高超声速气动特性工程计算方法已趋于成熟并得到广泛应用.然而,面对部件间存在显著气动干扰的高压捕获翼新型气动布局,传... 高超声速飞行器气动特性的快速预测是其多学科优化设计中的核心环节.当前,针对升力体和翼身组合体等常规气动布局,高超声速气动特性工程计算方法已趋于成熟并得到广泛应用.然而,面对部件间存在显著气动干扰的高压捕获翼新型气动布局,传统工程计算方法面临显著的局限性.为解决这一问题,文章结合计算流体力学(CFD)技术、本征正交分解(POD)方法与径向基函数代理模型,提出了一种高效准确的高压捕获翼表面流场快速预测方法,并据此构建了完整的气动特性快速预测框架.基于高压捕获翼基本设计原理,综合考虑了关键几何参数和来流条件的影响,对典型构型捕获翼下表面的复杂压强分布进行了预测验证.研究结果表明,当保留13个POD基模态时,所提出的快速预测方法与直接CFD计算结果相比,翼面压强预测的平均相对误差仅为1.6%,气动力预测误差更是低至0.3%.值得注意的是,进一步增加POD基模态数量对预测精度的提升效果并不显著.该方法在确保高精度流场重建和预测的同时,显著提升了计算效率,为高压捕获翼构型的优化设计提供了可靠的技术支持. 展开更多
关键词 高超声速 高压捕获翼 本征正交分解 代理模型 数值仿真
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盐穴大规模储氢技术的经济性分析
11
作者 施锡林 黄涯帅 +3 位作者 杨春和 李银平 许明楠 李朋 《煤炭学报》 北大核心 2025年第9期4151-4165,共15页
以盐穴储氢为代表的地下储氢技术,具有大规模、低成本、高安全性等优势,已成为全球氢储能体系构建的重要突破口。经济可行性是工程推广的核心要素,尽管现有研究在盐穴储氢关键技术方面取得了重要进展,但其经济性评估仍相对薄弱。鉴于此... 以盐穴储氢为代表的地下储氢技术,具有大规模、低成本、高安全性等优势,已成为全球氢储能体系构建的重要突破口。经济可行性是工程推广的核心要素,尽管现有研究在盐穴储氢关键技术方面取得了重要进展,但其经济性评估仍相对薄弱。鉴于此,梳理了我国氢能产业现状及氢的理化特性,综述了盐穴储氢库稳定性、密封性及氢岩反应等关键问题的研究进展,对比分析了盐穴储氢与储天然气的建库经济性差异,进而对近年来典型地下储氢技术的经济性研究成果进行了全面综述,在此基础上采用模糊综合评价方法对盐穴、内衬岩洞、枯竭气藏及含水层储氢方案进行综合技术经济性评估。结果表明:盐穴储氢库建设成本相对较高,单方库容建设成本约为储天然气的1.5~2.0倍,单位储能规模建设成本约为储天然气的5~6倍,成本较高的主要原因是氢气更不易压缩、渗透能力强、化学活性高、易导致金属氢脆且体积能量密度低;盐穴储氢的全生命周期成本在氢能产业链中占比较低,目前平准化成本约为5.03~11.56元/kg,且随着储氢规模扩大和注采频率提高将进一步降低,由于盐穴储氢未来主要面向间歇性、波动性新能源电力的高频调峰,因此其全生命周期成本将具有很强的竞争力;基于模糊综合评价方法的地下储氢技术与经济评价结果表明,盐穴相比于其他地下储氢方案的综合优势明显,是当前我国最具工程化和产业化推广潜力的地下储氢路径。未来,需结合我国多样化的地质特征和能源布局,构建更符合中国国情的地下储氢经济性分析模型,在此基础上统筹供给与需求,推动我国盐穴储氢产业布局,为国家氢能政策制定提供更科学的依据。 展开更多
关键词 地下储氢 盐穴储氢 经济性 建设成本 全生命周期成本
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基于地形应力系数的河谷区域应力表达方法研究
12
作者 张占荣 崔岚 +3 位作者 冷先伦 王川 杨闯 李时亮 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第6期23-31,38,共10页
河谷区域地应力分布规律是开展边坡稳定性研究的基础,亦是控制边坡破坏形态与模式的关键因素。为研究河谷区域地应力分布特征和表达方法,收集了15个已有河谷边坡应力钻孔实测数据,分析河谷应力场的分布与分区特征,进而结合河谷区域的地... 河谷区域地应力分布规律是开展边坡稳定性研究的基础,亦是控制边坡破坏形态与模式的关键因素。为研究河谷区域地应力分布特征和表达方法,收集了15个已有河谷边坡应力钻孔实测数据,分析河谷应力场的分布与分区特征,进而结合河谷区域的地质演化过程,提出河谷应力的表达方法;并在此基础上通过定义地形应力系数、坡高谷宽比、埋深坡高比共3个无量纲量,提出基于地形应力系数的河谷应力三点表述方法;进而采用数值模拟手段,开展25组河谷应力的影响因素研究,给出基于地形应力系数的河谷应力表达式拟合求解方法;最后开展工程案例对比验证。研究结果表明:(1)基于地形应力系数的河谷应力表达方法能有效识别应力的分布规律、分区特征和快速估算应力量值,当坡高谷宽比为4、坡角为80°时,最大地形应力系数约为0.91、埋深坡高比约为0.59、对应的应力量值约为1.91倍的自重应力;(2)当坡高谷宽比相同时,地形应力系数与坡角存在三角函数关系,即在应力降低区和增高区上升段的斜率与坡角余切值呈线性关系、应力增高区的地形应力系数最大值与坡角正弦值呈线性关系、地形应力系数最大值对应的埋深坡高比与坡角余弦值呈线性关系、应力增高区下降段的地形应力系数与埋深坡高比呈指数关系。 展开更多
关键词 河谷应力 地形应力系数 应力表达方法 数值模拟 拟合求解
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微重力环境电解制氧系统临界运行条件与供水优化研究
13
作者 朱凤 焦飞飞 +3 位作者 王飞 李森 王秀珍 王双峰 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期42-50,共9页
电解制氧系统的稳定运行关系载人航天器内部氧气的稳定连续供应,电解系统临界运行条件是系统安全稳定运行的基础。研究微重力条件下电解制氧芯体单池和电解堆运行时的临界供水量和临界工作电流,并通过改进电解堆局部结构提出了供水优化... 电解制氧系统的稳定运行关系载人航天器内部氧气的稳定连续供应,电解系统临界运行条件是系统安全稳定运行的基础。研究微重力条件下电解制氧芯体单池和电解堆运行时的临界供水量和临界工作电流,并通过改进电解堆局部结构提出了供水优化方案。利用流体动力学模拟软件开展数值模拟,采用气-液混合两相流动模型描述电解芯体内的流动过程。研究结果表明,无论对于电解池单体还是电解堆,当工作电流一定时,存在极限供水量,当供水量小于该值时,芯体内部出现局部缺水现象。对于特定的供水量,存在临界工作电流,当电流大于临界值时,芯体内部局部缺水。通过增加供水管径可明显改善多层芯体流量分配的均匀性,随着直径的增加,最小水流量与平均流量的比值线性增加,最大流量与平均流量的比值线性减小,直径增加75%时,最小流量与平均流量的比值增加约39%,最大流量与平均流量的比值降低约30%。进出口在电解堆同侧时水量分配的均匀性更好,相同供水量时,最大水量与平均水量之比可降低30%以上。研究工作可为载人航天器电解槽的安全运行提供参数建议,为系统优化设计提供依据。 展开更多
关键词 电解制氧 临界供水量 临界电流 微重力 两相流
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载人航天器材料可燃性评价方法的现状和发展
14
作者 朱凤 李森 王双峰 《载人航天》 北大核心 2025年第2期230-240,共11页
火灾预防是载人航天器舱内火灾安全策略的基础。为尽可能消除火灾隐患,需要认识航天器材料(主要是非金属固体材料)在其应用条件下的可燃特性,进而对材料选择和使用进行控制,这是航天器火灾预防的主要工程措施,也是火灾监测和灭火等其他... 火灾预防是载人航天器舱内火灾安全策略的基础。为尽可能消除火灾隐患,需要认识航天器材料(主要是非金属固体材料)在其应用条件下的可燃特性,进而对材料选择和使用进行控制,这是航天器火灾预防的主要工程措施,也是火灾监测和灭火等其他安全设计的出发点。经过长期技术积累和实践应用,国内外已经建立起载人航天器材料可燃性的标准测试试验以及相应的评价准则,但是,现行评价方法不能准确反映微重力等特殊应用环境中的材料燃烧特性,改善可燃性评价能力、发展新的测试方法,是燃烧和火灾科学研究的重要课题。评述载人航天器材料可燃性的主要测试方法,介绍国内外在研究、改进材料可燃性评价技术方面的最新进展,并对未来的研究发展提出建议。 展开更多
关键词 载人航天器 火灾安全 火灾预防 可燃性评价 固体材料
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离心喷嘴液膜形态与液膜破碎机制试验研究 被引量：1
15
作者 方传宇 王少林 +8 位作者 王凯兴 刘舆帅 刘富强 杨金虎 曹程 刘存喜 穆勇 徐纲 朱俊强 《力学学报》 北大核心 2025年第2期388-398,共11页
离心喷嘴由于其具有简单可靠的结构以及优异的雾化性能,被广泛应用于航空发动机燃烧室喷嘴.离心喷嘴的性能一定程度上决定了燃烧室的燃烧稳定性能,燃烧组织性能和排放特性.文章采用高速阴影成像技术和相位多普勒粒子测速仪(PDPA)对比研... 离心喷嘴由于其具有简单可靠的结构以及优异的雾化性能,被广泛应用于航空发动机燃烧室喷嘴.离心喷嘴的性能一定程度上决定了燃烧室的燃烧稳定性能,燃烧组织性能和排放特性.文章采用高速阴影成像技术和相位多普勒粒子测速仪(PDPA)对比研究了喷注压力对于离心喷嘴流量系数、喷雾锥角、液膜形态、破碎模式以及粒径分布的影响,系统分析离心喷嘴液膜形态、液膜破碎机制和雾化特性,并使用本征正交分解(POD)方法识别出不同液膜形态下的主要和次要的破碎模式,建立了离心喷嘴液膜形态与雾化特性之间的对应关系,支撑了离心喷嘴雾化性能优化研究.结果发现,随着喷注压力的增大,流量系数和喷雾锥角呈现出先增大后减小的趋势;喷注压力通过改变液膜的液体韦伯数(We)从而改变液膜形态.随着We的增加,液膜的破碎位置逐渐向喷嘴出口处移动,破碎距离逐渐减小,并使得离心喷嘴下游液滴的径向速度增大,大粒径液滴向两侧运动,导致雾锥中心的索太尔平均直径(SMD)迅速下降;离心喷嘴不同的液膜形态包含多种液膜破碎模式,并随着We数增加而演化:随着We数的增加,液膜的主要破碎模式依次为撞击破碎、表面波破碎、穿孔破碎以及湍流破碎,且这4种破碎模式的表面波频率依次增大. 展开更多
关键词 相位多普勒粒子测速仪 高速阴影成像 本征正交分解 液体韦伯数
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渗氮H13钢激光熔覆涂层设计与组织性能分析 被引量：1
16
作者 胡琦芸 王辰阳 +2 位作者 蒋华臻 占剑 李正阳 《表面技术》 北大核心 2025年第5期203-216,共14页
目的针对渗氮H13钢激光修复中N容易析出并形成气孔的问题,根据熔池反应热力学原理,设计了含Ti和含Co 2种熔覆材料,研究N的分布和释放机制,在渗氮H13钢基板上获得无明显孔洞、裂纹缺陷且性能优良的激光熔覆复合涂层。方法试验了2种方案,... 目的针对渗氮H13钢激光修复中N容易析出并形成气孔的问题,根据熔池反应热力学原理,设计了含Ti和含Co 2种熔覆材料,研究N的分布和释放机制,在渗氮H13钢基板上获得无明显孔洞、裂纹缺陷且性能优良的激光熔覆复合涂层。方法试验了2种方案,方案一,对基板渗氮表层进行激光重熔预处理,再熔覆H13钢与Stellite钴基合金的混合粉末;方案二,先以不同配比的H13钢与Ti的混合粉末打底,再熔覆H13钢与Stellite钴基合金的混合粉末。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、背散射电子衍射、X射线衍射等材料表征手段观测涂层的微结构,进行显微硬度测试和电化学腐蚀试验。结果方案一中,激光重熔预处理会促使N释放,经过激光熔覆后,涂层组织以马氏体为主,存在大片残余奥氏体;方案二中,随着H13钢与Ti混合粉末中Ti元素添加量由0%增加至10%,涂层与基体冶金过渡区存在明显差异,H13+10%Ti涂层组织为马氏体和弥散分布的碳化物,H13+50%Stellite涂层内组织均匀致密,主要为马氏体和残余奥氏体。结论通过激光熔化沉积技术制备了具有较高硬度和较好耐腐蚀性的激光熔覆涂层,解决了渗氮H13钢强化与修复中氮气孔形成以及涂层与基体结合区成分偏析的问题。 展开更多
关键词 激光修复 渗氮H13钢 氮析出 涂层设计 显微硬度 电化学腐蚀
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风沙流对沙漠光伏组件及其发电效率的影响研究进展 被引量：2
17
作者 黄斌 周之杰 +4 位作者 李正农 宫博 王相军 董金爽 刘喜杰 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第4期64-79,I0002,63,共18页
沙漠光伏组件常年遭受风沙流的侵袭,引发了一系列风沙灾害,包括电站地表蚀积、板面积尘、板面冲蚀磨损以及组件的结构破坏。这些不仅严重威胁了光伏组件的安全运行,还显著降低了其发电效率。然而,当前建筑荷载规范尚未涵盖风沙流对沙漠... 沙漠光伏组件常年遭受风沙流的侵袭,引发了一系列风沙灾害,包括电站地表蚀积、板面积尘、板面冲蚀磨损以及组件的结构破坏。这些不仅严重威胁了光伏组件的安全运行,还显著降低了其发电效率。然而,当前建筑荷载规范尚未涵盖风沙流对沙漠光伏组件运行安全与发电效率的具体影响,也缺乏相应的抗风沙设计指南。本文系统概述了沙漠光伏组件在风沙作用下的多方面研究进展。首先,探讨了风沙流的基本特性及光伏阵列干扰下的风沙运动特性,揭示了光伏电站内复杂的风沙流场结构及其对组件的影响机制。其次,分析了光伏组件在风沙环境中的净风荷载、风沙荷载以及沙颗粒冲击荷载特性,指出沙颗粒冲击荷载对组件安全的重要性。随后,研究了板面积尘的规律和冲蚀磨损特性,明确了积尘和冲蚀对组件性能的影响,综合评估了风沙作用对组件发电效率的具体影响,并总结了当前研究存在的主要问题。最后,针对沙漠光伏组件面临的风沙挑战,本文提出采用现场实测、风沙洞试验、数值模拟与理论分析等方法并结合压电传感和扫描电子显微等先进技术,以深入研究沙漠光伏组件的风沙流场特性、风沙作用机制、发电效率损失规律以及抗风沙设计理论与措施,并提高研究的精度和可靠性。本研究不仅加深了对沙漠光伏组件在风沙环境中行为特性的理解,还为未来抗风沙设计规范的制定和沙漠光伏产业的可持续发展提供了参考。 展开更多
关键词 沙漠光伏组件 风沙流场 风沙荷载 板面积尘 冲蚀磨损 发电效率
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鄂尔多斯盆地长6段储层特征及CO_(2)驱提高采收率实验研究 被引量：1
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作者 金祥纯 杜猛 +4 位作者 郝春联 辛福兵 康萍 吕伟峰 姚兰兰 《油气地质与采收率》 北大核心 2025年第1期125-137,共13页
鄂尔多斯盆地长6段储层是重要的致密油聚集区。综合利用岩心资料、铸体薄片鉴定、压汞及高精度电镜扫描技术,从岩石学特征、物性特征、孔喉配套发育特征及孔隙结构特征等多个方面,开展研究区储层特征表征研究。在此基础上,辅以高温高压... 鄂尔多斯盆地长6段储层是重要的致密油聚集区。综合利用岩心资料、铸体薄片鉴定、压汞及高精度电镜扫描技术,从岩石学特征、物性特征、孔喉配套发育特征及孔隙结构特征等多个方面,开展研究区储层特征表征研究。在此基础上,辅以高温高压在线核磁共振CO_(2)驱物理模拟实验,通过实时动态监测CO_(2)驱各阶段原油的多相流动和运移行为,定量研究不同级别孔隙的流体饱和度、采收率、剩余油分布和微观动用特征,探讨注入压力对采收率和微观孔隙原油采出程度的影响。结果表明:研究区长6段储层特征差异显著,储层岩性以细粒长石砂岩和岩屑长石砂岩为主,孔隙度平均为10.2%,渗透率平均为0.79 mD,以低孔-超低渗透致密油储层为主,孔隙类型以粒间孔、长石溶蚀孔及沸石溶蚀孔为主;根据储层毛管压力曲线特征,可将长6段储层由好到差依次分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类,储层孔喉结构参数与渗透率的相关性较好。研究区储层原油主要赋存于孔喉半径小于0.1μm及孔喉半径为0.1~1和1~10μm的3类孔隙中,不同级别孔隙的CO_(2)驱微观动用特征存在差异,大孔隙和中孔隙原油的采出程度呈现逐渐增大的趋势,而小孔隙原油的采出程度呈现先降低后增加的趋势。注入压力与CO_(2)驱采收率呈正相关关系,高压CO_(2)驱可增强油气传质,降低界面张力,进而提高总采收率。 展开更多
关键词 致密油 孔隙结构 CCUS 核磁共振 CO_(2)驱 微观动用特征 膨胀降黏
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球形水合物颗粒对流换热分解实验研究
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作者 刘丹宁 张旭辉 +4 位作者 李鹏 梁前勇 张岩 鲁晓兵 乔继延 《力学学报》 北大核心 2025年第4期1018-1027,共10页
深海海底甲烷泄露及其环境影响评价是进行天然气水合物(简称水合物)开发必须关注的问题之一.甲烷从海床进入海水后,由于浮力作用而向上运动,形成气液固多相流动,伴随着水合物壳生成、水合物分解、甲烷溶解和微生物厌氧氧化等多个物理化... 深海海底甲烷泄露及其环境影响评价是进行天然气水合物(简称水合物)开发必须关注的问题之一.甲烷从海床进入海水后,由于浮力作用而向上运动,形成气液固多相流动,伴随着水合物壳生成、水合物分解、甲烷溶解和微生物厌氧氧化等多个物理化学过程.纯水合物在对流换热条件下的分解相变速率是海水中甲烷运移评估的关键参数.文章设计了纯水合物颗粒分解相变实验装置,观测不同尺寸的水合物颗粒在不同水体温度及不同水流速度下的分解过程,通过实验探究对流换热条件下水合物分解的机理.基于实验结果分析水合物颗粒的实时分解速率及其变化规律,通过量纲分析方法给出决定分解时间的无量纲控制参数,拟合出对流换热条件下水合物分解时间的无量纲表达式.研究表明,对流换热使水合物颗粒的分解相变明显加快,分解相变时间随雷诺数呈现指数型衰减,随水浴温差呈现幂次型衰减、并且幂指数大于1.0;对流条件的增强,使分解相变阵面有稳定推进的趋势.文章研究结果可为甲烷泄露环境评价、新型开采方案的可行性论证提供基础参数. 展开更多
关键词 水合物颗粒 分解 相变 对流换热
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90 t/h煤粉预热燃烧锅炉宽负荷试验和性能测试研究
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作者 朱建国 田继林 +2 位作者 孙运凯 刘敬樟 吕清刚 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期460-466,共7页
基于预热燃烧原理,设计开发了90 t/h煤粉预热燃烧锅炉,完成了90t/h煤粉预热燃烧锅炉宽负荷下稳定高效燃烧和低NO_(x)排放试验及性能测试。结果表明,锅炉负荷调节范围为30%~100%时,锅炉热效率均高于92%,NO_(x)原始排放均低于200 mg/m^(3)... 基于预热燃烧原理,设计开发了90 t/h煤粉预热燃烧锅炉,完成了90t/h煤粉预热燃烧锅炉宽负荷下稳定高效燃烧和低NO_(x)排放试验及性能测试。结果表明,锅炉负荷调节范围为30%~100%时,锅炉热效率均高于92%,NO_(x)原始排放均低于200 mg/m^(3),实现了煤粉锅炉的宽负荷高效清洁燃烧;锅炉负荷降低,NO_(x)原始排放线性减少,建立了NO_(x)排放与负荷变化的关系式,锅炉负荷30%时,NO_(x)排放仅为78 mg/m^(3),燃烧效率为97.91%,突破了常规锅炉低负荷稳燃差、能耗高和NO_(x)排放高的技术难题;锅炉负荷50%时,锅炉热效率最高,达到93.9%,这与燃料预热、预热燃料燃烧温度和燃尽时间有关;预热燃烧器运行温度为800~950℃,预热燃烧器内温度不随锅炉负荷变化,这为锅炉宽负荷稳定燃烧提供了保障;调整锅炉配风方式,实现了预热燃料空间柔和燃烧并达到了超低NO_(x)原始排放,锅炉负荷70%时,炉内零喷氨下NO_(x)排放为47.89 mg/m^(3)。90 t/h煤粉预热燃烧锅炉的成功运行,为煤粉预热燃烧技术的发展和放大应用提供重要支撑。 展开更多
关键词 煤粉预热燃烧锅炉 90 t/h 宽负荷 低NOX排放 性能测试
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