全国重点实验室开放基金课题管理探索与实践 被引量：4

1

作者 管文洁 王树荣 +1 位作者 王智化 严建华 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第12期212-215,225,共5页

全国重点实验室是我国发展战略科技力量的强力支撑,开放基金课题是推动实验室基础研究与发展、人才合作交流的重要抓手。该文介绍了某全国重点实验室在开放基金课题申请评审与考核管理等方面的探索和创新,以及在课题申请数量、学术交流... 全国重点实验室是我国发展战略科技力量的强力支撑,开放基金课题是推动实验室基础研究与发展、人才合作交流的重要抓手。该文介绍了某全国重点实验室在开放基金课题申请评审与考核管理等方面的探索和创新,以及在课题申请数量、学术交流质量、科技合作成果等方面取得的成效,并从课题的全过程精细化管理、经费灵活性管理、信息化管理等方面开展对策分析,建议扩大课题辐射范围,以期为今后全国重点实验室开放基金课题的管理提供参考,促进实验室开放交流和科研发展。 展开更多

关键词 全国重点实验室 开放基金课题 学术交流 课题管理

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平面叶栅叶顶间隙流场的PIV实验研究

2

作者 廖志弘 薛志亮 +2 位作者 樊雨骐 周永刚 吴学成 《动力工程学报》 北大核心 2025年第9期1387-1395,共9页

为研究叶顶间隙内部流场特征,搭建了平面叶栅实验系统,提出了将超声雾化水雾粒子作为示踪粒子、在测量区域上游导流叶栅入口加载示踪粒子的方案,通过数值模拟研究了示踪粒子加载对流场的影响及其加载特性,开展了流场可视化粒子成像测速(... 为研究叶顶间隙内部流场特征,搭建了平面叶栅实验系统,提出了将超声雾化水雾粒子作为示踪粒子、在测量区域上游导流叶栅入口加载示踪粒子的方案,通过数值模拟研究了示踪粒子加载对流场的影响及其加载特性,开展了流场可视化粒子成像测速(particle image velocimetry,PIV)实验,获得了间隙内部速度场图像。结果表明:示踪粒子加载方案满足PIV流场测量要求,能够获得高分辨率的流场图像;在叶顶间隙上、下游存在低速区,内部中、后段存在高速区,随着主流速度的增加,泄漏流速度增加,在下游的低速区越明显,并且随着距离叶顶高度的增加,内部高速区扩大。 展开更多

关键词 平面叶栅 叶顶间隙 流场特征 超声雾化水雾 PIV

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黄铁矿流化床还原磷石膏制备SO_(2)的实验及机理分析

3

作者 田治华 马栋 +2 位作者 王勤辉 章斌 解桂林 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第1期119-130,共12页

为了将黄铁矿和磷石膏(PG)中的元素S尽可能地转化为SO_(2),同时明晰该过程的反应机理,通过流化床实验结合热重和热力学计算,系统研究了黄铁矿添加量、反应温度等对PG分解过程的影响。结果表明黄铁矿的加入降低了PG的分解温度,并且提高... 为了将黄铁矿和磷石膏(PG)中的元素S尽可能地转化为SO_(2),同时明晰该过程的反应机理,通过流化床实验结合热重和热力学计算,系统研究了黄铁矿添加量、反应温度等对PG分解过程的影响。结果表明黄铁矿的加入降低了PG的分解温度,并且提高了PG的分解率。该过程的最慨然机理函数为G(α)=1-(1-α)^(1/3),表明反应受相边界控制。优化的反应条件:温度为1100℃,黄铁矿添加量为30%,反应时间为20 min,黄铁矿粒径为0~0.075 mm,在该条件下PG分解率和SO_(2)收率分别为99.95%和95.95%。当黄铁矿添加量为30%~70%,会产生副产物CaS。当添加量超过70%,会产生固熔体Ca_(3)Fe_(4)S_(3)O_(6)。按照黄铁矿添加量的不同,该过程主要有两种不同的机理路径。本研究丰富了黄铁矿还原PG制备SO_(2)的工艺理论。 展开更多

关键词 磷石膏 黄铁矿 二氧化硫 流化床 动力学 机理

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新能源汽车IGBT功率模块热管理的数值模拟

4

作者 高紫涵 程豫洲 +2 位作者 王学合 罗坤 樊建人 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第10期2014-2022,共9页

为了提升新能源汽车功率模块的散热能力,采用流热固耦合数值模拟方法分析绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率模块的热管理系统,并提出包含贡献量化、代理建模与整体优化的三阶段设计优化方法.基于ANSYSFluent软件建立IGBT功率模块的数值模型... 为了提升新能源汽车功率模块的散热能力,采用流热固耦合数值模拟方法分析绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率模块的热管理系统,并提出包含贡献量化、代理建模与整体优化的三阶段设计优化方法.基于ANSYSFluent软件建立IGBT功率模块的数值模型,数值模拟值与实验值的相对误差为3.7%.对影响IGBT功率模块散热性能的主要因素(包括基板陶瓷材料、冷却液流量和针肋结构)进行分析,确定对流换热热阻和陶瓷层热阻是影响芯片热阻的主要因素.通过代理模型构建与多目标优化对750V/820AH-BoostIGBT功率模块进行设计优化,优化后的功率模块芯片热阻降低了21.1%,压降减少了39.3%,模块质量减轻了6.1%. 展开更多

关键词 绝缘栅双极晶体管(IGBT) 热管理 流热固耦合 数值模拟 设计优化

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大型工业光反应器生产高含油藻粉的理论模型预测及实验研究

5

作者 黄聪 何荣 +6 位作者 魏帅 陈湛平 李俊 杨黄鹏 王珍懿 辛凯 程军 《中国油脂》 北大核心 2025年第9期101-106,123,共7页

工业规模的光自养微藻生物质中油脂含量低,无法满足制生物柴油要求,培养过程缺少指导,且现有理论模型在工业规模下缺乏应用验证。为了对大型工业光反应器生产过程进行预测和调整,分析探讨了高含油量微拟球藻培养的技术难点和改进措施,... 工业规模的光自养微藻生物质中油脂含量低,无法满足制生物柴油要求,培养过程缺少指导,且现有理论模型在工业规模下缺乏应用验证。为了对大型工业光反应器生产过程进行预测和调整,分析探讨了高含油量微拟球藻培养的技术难点和改进措施,基于一种光吸收系数(f2)估测方法和最大生物质产量的理论模型,提出了一套低成本高含油量微藻培养方案,并在工程中进行实践检验。实践表明:在以跑道池26为光反应器,藻液高度15cm,氮供应量为改良f/2培养基的1/9条件下,成功生产出油脂含量高于30%的微拟球藻藻粉。综上,所建立的微藻光合生长预测模型可行,通过调整跑道池藻液高度和培养基氮元素含量,可生产出高含油量微拟球藻藻粉。 展开更多

关键词 理论模型 高含油量 生物质产量 微拟球藻 工业生产

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基于金属结构动态演化策略构筑的高效多相催化材料研究进展

6

作者 刘露杰 吴越新 +1 位作者 王成涛 王亮 《浙江大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第5期628-641,共14页

在化学气氛/热诱导下,多相催化材料金属结构活性中心可进行复杂的动态演化,在此过程中,载体对稳定金属迁移中间体发挥了巨大的作用,其决定金属的烧结、稳定或再分散。惰性载体、金属氧化物以及复合载体的配位不饱和位点,在特定的条件下... 在化学气氛/热诱导下,多相催化材料金属结构活性中心可进行复杂的动态演化,在此过程中,载体对稳定金属迁移中间体发挥了巨大的作用,其决定金属的烧结、稳定或再分散。惰性载体、金属氧化物以及复合载体的配位不饱和位点,在特定的条件下能够实现金属的稳定或再分散,从而抑制金属烧结。在实际工况下,金属的自发迁移行为在优化金属活性中心的结构、构筑新活性位上起关键作用。采取金属结构动态演化策略,能大幅提高催化材料的活性和寿命,为理性设计稳定、高效的多相催化材料提供借鉴。 展开更多

关键词 金属迁移 结构演变 金属稳定

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废烟气脱硝催化剂中TiO_(2)资源化回收实验研究 被引量：2

7

作者 吴卫红 宋浩 +4 位作者 孙红娟 王立 宋思慧 柳江涛 高翔 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期842-849,共8页

采用高温碱浸和酸洗的方法对废选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂进行处理,研究碱浸和酸洗对催化剂各组分的浸出效果,考察温度对催化剂浸出行为的影响规律。结果表明,碱浸温度的提高促进V和W的浸出,210℃时V和W的浸出率分别为82.38%和74.92... 采用高温碱浸和酸洗的方法对废选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂进行处理,研究碱浸和酸洗对催化剂各组分的浸出效果,考察温度对催化剂浸出行为的影响规律。结果表明,碱浸温度的提高促进V和W的浸出,210℃时V和W的浸出率分别为82.38%和74.92%。经高温碱浸和酸洗处理后,Al、Ca、Na等杂质的最高浸出率均可达98%以上,回收TiO_(2)的纯度较高,可用于生产新催化剂。高温碱浸会破坏催化剂的结构,有利于后续HCl处理对杂质的去除,除杂效果优于直接酸洗处理。高温碱浸过程中会生成Na_(2)TiO_(3),经HCl反应并水解后会形成新的TiO_(2)颗粒,形成更多的小孔,比表面积增大。 展开更多

关键词 废选择性催化还原脱硝催化剂 TiO_(2) 高温碱浸 酸洗 资源化回收

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粉煤灰建材化增值利用:最新技术与未来展望 被引量：12

8

作者 时雅倩 关渝珊 +4 位作者 葛伟哲 夏岩 王磊 胡艳军 王树荣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2860-2875,共16页

粉煤灰是燃煤电厂产生的大宗固体残余物,其产量巨大且逐年增加。大量的粉煤灰不加以处理,则会对生态环境造成危害,也是一种资源的浪费。粉煤灰建材化利用技术可提高资源利用效率、减低环境风险,符合大宗固废高效低碳资源化利用的需求,... 粉煤灰是燃煤电厂产生的大宗固体残余物,其产量巨大且逐年增加。大量的粉煤灰不加以处理,则会对生态环境造成危害,也是一种资源的浪费。粉煤灰建材化利用技术可提高资源利用效率、减低环境风险,符合大宗固废高效低碳资源化利用的需求,助力实现国家“双碳”战略目标。利用粉煤灰生产绿色建筑材料,通过优化生产工艺与开发高新技术,可提高其建材化利用效率,进而实现粉煤灰的规模化与高值化利用。总结了粉煤灰的生产概况与物理化学特性,在此基础上,系统地介绍了近年来我国主要粉煤灰建材化利用技术类型,包括用作水泥生产原料、混凝土掺合料、粉煤灰砖、人造骨料、玻璃陶瓷材料、耐火保温材料和新型智能建筑材料等。进一步重点阐述粉煤灰在建材领域资源化利用的研究现状,分析了现阶段不同技术的适用性,总结粉煤灰基绿色建材制备最新技术及未来研究面临的挑战,详细介绍了粉煤灰应用在建筑材料中的作用机理,针对粉煤灰在建材化利用中存在的问题提出思考。最后,对粉煤灰基绿色建材的研发和应用前景进行展望,提出粉煤灰“传统建材化工艺的大规模消纳”与“新型建材化技术的高值化利用”并行研究,理论研究与工程实践互为支撑,为粉煤灰建材化利用研究提供参考。 展开更多

关键词 粉煤灰 增值利用 火山灰活性 碱激发 功能性混凝土 绿色建筑材料

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生物质热解转化与产物低碳利用研究进展 被引量：4

9

作者 张子杭 王树荣 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3692-3708,共17页

生物质热解转化可制备炭、气、油等高品位能源产品,具有高效可控、多产物利用等优势。然而,生物质直接热解所得产物品质不高,无法实现高附加值利用,亟需对生物质热解反应进行调控与优化。本文从热解反应的优化策略出发,系统概述了原料... 生物质热解转化可制备炭、气、油等高品位能源产品,具有高效可控、多产物利用等优势。然而,生物质直接热解所得产物品质不高,无法实现高附加值利用,亟需对生物质热解反应进行调控与优化。本文从热解反应的优化策略出发,系统概述了原料选择及预处理、热解参数与反应器类型、催化剂及辅助热解技术的引入对热解转化过程的影响,全面总结了热解反应优化与产物调控方法。从富氢合成气定向制备、烃类液体燃料选择调控、炭结构调变与高值利用三部分综述了热解产物的定向调控,以期实现生物质的绿色、低碳和增值利用。最后总结了生物质热解转化的挑战与发展前景,同时对机器学习方法的引入加速热解领域的发展进行了展望,为生物质高效热解转化提供一定的参考价值。 展开更多

关键词 生物质 热解 催化剂 定向调控 低碳利用 机器学习

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数字全息测量风电齿轮箱润滑油中磨粒实验研究 被引量：1

10

作者 张柯挺 金其文 +3 位作者 李承浩 林志明 吴学成 吴迎春 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第6期681-687,共7页

在线监测润滑油中的磨损颗粒对及时评估风力发电机组齿轮箱的运行状态和实现故障预警具有重要意义。基于数字全息技术搭建了润滑油磨损颗粒在线监测实验系统,对含不同粒径大小、不同浓度磨粒的润滑油进行在线测量,并将粒径分布测量结果... 在线监测润滑油中的磨损颗粒对及时评估风力发电机组齿轮箱的运行状态和实现故障预警具有重要意义。基于数字全息技术搭建了润滑油磨损颗粒在线监测实验系统,对含不同粒径大小、不同浓度磨粒的润滑油进行在线测量,并将粒径分布测量结果与激光粒度仪的测试结果进行对比,以验证测量系统的可行性与准确性。结果表明,在20~350μm粒径范围内,全息实验系统的测量结果与激光粒度仪的测量结果一致,中位径Dv50测量误差小于6%,能够满足对异常磨损颗粒的监测需求。此外,数字全息技术不仅能够准确测量磨损颗粒大小,还能够同步获取颗粒的形貌特征,以辅助分析齿轮箱的磨损程度和磨损部位,在润滑油磨粒在线监测领域具有进一步研究的价值。 展开更多

关键词 数字全息 润滑油 磨损颗粒 在线监测

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含能碳氢燃料燃烧过程中微爆现象的研究进展综述

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作者 杨卫娟 张帆 +3 位作者 杨丝鄅 刘建忠 王智化 周俊虎 《推进技术》 北大核心 2025年第4期1-13,共13页

微爆是液体燃料燃烧过程中发生的一种液滴自破碎的微观物理现象,对燃料燃烧具有显著影响。含能碳氢燃料因添加了铝、硼等固体颗粒,微爆现象的表现和影响更为复杂重要。本文以含能碳氢燃料燃烧过程中的微爆现象为研究对象,对其研究成果... 微爆是液体燃料燃烧过程中发生的一种液滴自破碎的微观物理现象,对燃料燃烧具有显著影响。含能碳氢燃料因添加了铝、硼等固体颗粒,微爆现象的表现和影响更为复杂重要。本文以含能碳氢燃料燃烧过程中的微爆现象为研究对象,对其研究成果进行综述,包括微爆的发现、微爆的表征描述、对燃烧的影响作用、影响微爆的各种因素和微爆发生机理等。总体看来,微爆本质上属于燃烧过程中的液滴二次雾化,产生了液滴自破碎、子液滴喷溅和燃料蒸汽喷发等现象,从传质角度强化了燃料着火、燃烧和燃尽。表面致密壳层的形成和液滴内的异相成核是产生液滴微爆的主要机理,添加剂和含能颗粒通过改变壳层结构和异相成核特性来影响微爆过程。今后微爆研究的迫切需求和发展趋势是研究更小尺度的单液滴或液滴群微爆现象,发展微爆定量表征方法和理论,微爆机理研究向表面壳层和异相成核汇聚深入,推进单液滴微爆过程的数值计算。 展开更多

关键词 微爆 碳氢燃料 含能颗粒 单液滴燃烧 综述

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基于模糊间接迭代学习的植保无人车自抗扰控制 被引量：1

12

作者 苗宪盛 王环哲 +1 位作者 韩香江 陈建 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期941-954,共14页

针对植保无人车(plant-protection UGV)在田间施药时药箱中药液晃动、空气阻力和非线性摩擦等不确定因素对于速度和转向角控制的影响,设计了一种基于模糊间接迭代学习的自抗扰控制器(FILC-ADRC)。首先,建立了包含药箱的植保无人车的非... 针对植保无人车(plant-protection UGV)在田间施药时药箱中药液晃动、空气阻力和非线性摩擦等不确定因素对于速度和转向角控制的影响,设计了一种基于模糊间接迭代学习的自抗扰控制器(FILC-ADRC)。首先,建立了包含药箱的植保无人车的非线性时变动力学模型;然后,将模糊迭代学习控制器与自抗扰控制器相结合,设计了基于模糊间接迭代学习的自抗扰控制器,其中,间接迭代学习控制器用于在线整定带宽和控制通道增益参数,模糊控制器负责实时更新间接迭代学习的学习参数;最后,通过仿真试验验证FILC-ADRC在植保无人车控制中的有效性。研究结果表明:在速度和转向角的阶跃信号、正弦信号跟踪试验中,FILC-ADRC较PID控制器、自抗扰控制器(ADRC)均呈现出更好的控制效果;在考虑真实干扰的速度跟踪试验中,FILC-ADRC在面对非线性摩擦和地面凹凸不平等复杂干扰时,仍能较好地实现速度控制;在路径跟踪控制试验中,FILC-ADRC对速度、转向角和路径均取得了较好的跟踪效果。本文所提方法可用于稻田、番茄种植园等具有复杂干扰的非结构化环境中,提升植保无人车施药作业效率。 展开更多

关键词 植保无人车 干扰抑制 自抗扰控制器 迭代学习控制 模糊控制

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基于离轴全息成像的旋流喷雾冷/热态三维油雾场对比研究

13

作者 王瑞 赵越 +6 位作者 王昱 张航 吴迎春 宋阁 刘涛 陈思 吴学成 《推进技术》 北大核心 2025年第5期165-174,共10页

为获取近喷嘴燃烧油雾场三维多参数雾化特性,构建了双相机高分辨全息粒子追踪测速系统,以开放空间燃烧喷雾为研究对象,实现了对某型旋流杯雾化喷嘴出口燃烧油雾场约20 cm3内雾滴粒径与速度的三维、高分辨同时测量,并与同工况下冷态喷雾... 为获取近喷嘴燃烧油雾场三维多参数雾化特性,构建了双相机高分辨全息粒子追踪测速系统,以开放空间燃烧喷雾为研究对象,实现了对某型旋流杯雾化喷嘴出口燃烧油雾场约20 cm3内雾滴粒径与速度的三维、高分辨同时测量,并与同工况下冷态喷雾进行对比分析。结果表明,离轴全息可以克服湍流燃烧场内折射率梯度变化,重建得到清晰的油雾粒子图像;热态喷雾位于旋流杯出口1~2 mm内小液滴迅速蒸发,致使该区域25μm以下颗粒数目占比不足同工况冷态喷雾的1/3;旋流杯出口以下约20 mm空间内,热态喷雾液滴索特平均直径(Sauter mean diameter,SMD)分布向下游发展呈单调升高趋势,雾滴主要聚集在边缘高速射流区;热态喷雾液滴以射流运动为主,不存在显著回流区,视场内最大轴向速度较冷态对应位置高2~4 m/s。 展开更多

关键词 航空发动机 燃烧室 旋流喷雾燃烧 数字离轴全息 液滴粒径 粒子追踪测速

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掺氨条件下生物质单颗粒着火特性及碱金属释放研究

14

作者 王晓波 霍凯红 +3 位作者 刘丝雨 翁武斌 何勇 王智化 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第5期495-506,共12页

基于CH^(*)、K^(*)化学自发光和焦炭热辐射信号图像,研究了N_(2)条件和掺氨条件下生物质单颗粒燃烧过程的着火特性及K释放规律,并分析了生物质种类和携带气氛等因素对单颗粒着火模式及着火延迟时间等特征参数的影响.此外,还分析了生物... 基于CH^(*)、K^(*)化学自发光和焦炭热辐射信号图像,研究了N_(2)条件和掺氨条件下生物质单颗粒燃烧过程的着火特性及K释放规律,并分析了生物质种类和携带气氛等因素对单颗粒着火模式及着火延迟时间等特征参数的影响.此外,还分析了生物质燃烧产物中的有机元素和碱金属元素.结果表明:随着氨的掺烧,生物质的着火模式和K释放规律未发生显著改变.然而,氨火焰加速了生物质单颗粒的脱挥发和燃烧反应速率,使燃烧过程和K释放过程略有提前,着火延迟时间缩短.同时,掺氨工况下燃烧产物中的C、H、K和Na分析结果进一步说明氨火焰强化了生物质单颗粒燃烧.此外,N元素含量的增加表明氨中的N在与生物质共烧过程中可能会吸附或掺杂在焦炭中. 展开更多

关键词 氨气掺混燃烧 着火延迟时间 碳中和 生物质燃料 碱金属

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生物质快速热解分级冷凝制备液体燃料研究

15

作者 李龙飞 骆仲泱 +4 位作者 杜立文 王树荣 王凯歌 管文洁 姜思远 《煤炭转化》 北大核心 2025年第2期47-57,共11页

在中试规模流化床热解反应器中进行了杨木的快速热解实验,重点研究分级冷凝系统对生物油品质的调控作用。采用两级冷凝加一级静电捕集的分级冷凝策略收集生物油,结果表明:静电捕集获得的生物油中酚类化合物占比显著提升(相对峰面积为30%... 在中试规模流化床热解反应器中进行了杨木的快速热解实验,重点研究分级冷凝系统对生物油品质的调控作用。采用两级冷凝加一级静电捕集的分级冷凝策略收集生物油,结果表明:静电捕集获得的生物油中酚类化合物占比显著提升(相对峰面积为30%~45%),而不稳定组分酸类、醛类的含量降低至5%和2%,热值提高至21.73 MJ/kg,较前两级冷凝获得的生物油的热值提升18%。通过分级冷凝实现了生物油组分的选择性富集,为生物油定向提质提供了理论参考。进一步分析了不同冷凝方式下生物油的理化特性差异,发现静电捕集获得的生物油具有更低的含水率(7.12%)和更高的能量密度。本研究验证了分级冷凝技术在中试规模流化床系统中的可行性,为生物质液体燃料的高值化利用提供了技术支撑。 展开更多

关键词 生物质 快速热解 流化床 生物油 产物分布

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不同波段下燃气轮机燃烧室辐射测温误差分析

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作者 樊雨骐 廖志弘 +5 位作者 金其文 林志明 薛志亮 周永刚 张涌新 吴学成 《动力工程学报》 北大核心 2025年第8期1211-1218,1277,共9页

针对燃气轮机燃烧室辐射测温中杂散辐射信号干扰测温准确度的问题,建立了考虑发射率、高温剩余壁面反射、高温燃气吸收/辐射的辐射测温物理模型,并提出求解真实温度的误差修正模型。在红外热像仪3个不同工作波段下,定量分析了模型输入... 针对燃气轮机燃烧室辐射测温中杂散辐射信号干扰测温准确度的问题,建立了考虑发射率、高温剩余壁面反射、高温燃气吸收/辐射的辐射测温物理模型,并提出求解真实温度的误差修正模型。在红外热像仪3个不同工作波段下,定量分析了模型输入参数的灵敏度指数。结果表明:即使在燃气透射率较高的波段,燃气的影响不可忽略,当忽略燃气影响时,工作波段为短波红外和中波红外的热像仪分别会产生最大9.7%和5.5%的温度误差;不同工作波段下输入参数的灵敏度指数不同,灵敏度指数较小的输入参数允许有较大的测量不确定度,而对于灵敏度指数较大的输入参数,则需要对其进行准确测量。 展开更多

关键词 燃气轮机 燃烧室 辐射测温 误差分析

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基于CNN-LSTM模型的燃烧烟气CO_(2)浓度预测研究

17

作者 李倬毅 孟骏 +4 位作者 杨晓冬 马钢 刘少俊 郑成航 高翔 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第4期406-414,共9页

在“碳达峰”和“碳中和”目标下,燃烧装置的低碳化改造是减少CO_(2)排放的重要途径.为了预估碳排放水平,指导碳捕集装置的设计,以燃烧装置运行参数、燃料参数和已有烟气参数等特征变量作为输入,提出了一种卷积-长短期记忆神经网络模型(... 在“碳达峰”和“碳中和”目标下,燃烧装置的低碳化改造是减少CO_(2)排放的重要途径.为了预估碳排放水平,指导碳捕集装置的设计,以燃烧装置运行参数、燃料参数和已有烟气参数等特征变量作为输入,提出了一种卷积-长短期记忆神经网络模型(CNN-LSTM),用于烟气出口CO_(2)浓度的预测.与长短期记忆神经网络模型(LSTM),随机森林模型(Random Forest)和极限梯度增强模型(XGBoost)相比,CNN-LSTM具有更好的准确性.CNN-LSTM的决定系数R^(2)和均方根误差RMSE分别为0.971和0.122,相比前述模型R^(2)提高了0.93%~6.23%,RMSE降低了11.59%~41.3%.进一步优化特征变量后,CNN-LSTM的R^(2)和RMSE分别提升至0.975和0.116. 展开更多

关键词 燃烧烟气 CO_(2)浓度预测 卷积神经网络 长短期记忆神经网络

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基于物理信息神经网络求解燃烧问题

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作者 刘诗雨 王海鸥 +1 位作者 罗坤 樊建人 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第3期245-254,共10页

提出基于物理信息神经网络(physics-informed neural networks,PINNs)框架求解燃烧问题.考虑三类不同燃烧问题来评估模型性能:零维绝热恒压反应器、一维层流预混自由传播火焰和二维层流非预混三叉火焰.结果表明,在零维和一维问题中,PINN... 提出基于物理信息神经网络(physics-informed neural networks,PINNs)框架求解燃烧问题.考虑三类不同燃烧问题来评估模型性能:零维绝热恒压反应器、一维层流预混自由传播火焰和二维层流非预混三叉火焰.结果表明,在零维和一维问题中,PINNs可以实现不同燃烧工况模拟,准确预测着火延迟时间或层流火焰速度.在二维问题中,PINNs能够较好预测速度,组分质量分数、温度等变量分布、准确捕捉火焰结构.本文工作发掘了PINNs应用于实际燃烧问题的潜力,为结合物理信息约束的燃烧模型开发提供了新的思路和方法. 展开更多

关键词 基于物理信息神经网络 多类燃烧场景 燃烧

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基于煤仓分层和软测量的入炉煤实时监测

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作者 陈亚平 王焕明 +6 位作者 孙胡彬 魏勇 王灵敏 赵敏 周晓亮 徐明祥 赵虹 《动力工程学报》 北大核心 2025年第2期190-197,213,共9页

为了实现入炉煤的实时监测,在燃料唯一特征码全过程跟踪模型的基础上构建了煤仓分层模型,初步粗略地监测到煤种分层情况,并根据水分质量分数软测量结果和煤仓分层模型进行水分质量分数的匹配,将成功匹配的历史数据作为入炉煤煤种的真实... 为了实现入炉煤的实时监测,在燃料唯一特征码全过程跟踪模型的基础上构建了煤仓分层模型,初步粗略地监测到煤种分层情况,并根据水分质量分数软测量结果和煤仓分层模型进行水分质量分数的匹配,将成功匹配的历史数据作为入炉煤煤种的真实值,将磨煤机电流、出力等运行参数作为特征输入,建立了基于随机森林算法的入炉煤预测模型,结合模型预测结果和水分质量分数软测量结果对煤仓分层模型错误部分进行了修正。结果表明:分类模型评估指标的测试结果为0.880,满足工程需求;所提出的将机理分析与机器学习相结合的燃煤信息监测模型实现了入炉煤的全时段识别,为锅炉燃烧优化及智能锅炉的建设打下基础,同时实现了燃料特征码全过程跟踪的闭环。 展开更多

关键词 入炉煤监测 煤仓分层 磨煤机 软测量 随机森林

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含硫高炉煤气氛围下混合胺吸收剂的脱碳性能

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作者 牟曼 夏芝香 +6 位作者 许晓明 夏阳 谢颖 胡昔鸣 刘子豪 向浩 方梦祥 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第4期724-731,共8页

目前,高炉煤气碳捕集是我国钢铁行业低碳减排的重点。为了探究高炉煤气中硫化氢(H2S)、羰基硫(COS)等微量硫化物对混合胺吸收剂吸收二氧化碳(CO_(2))性能的影响和在化学吸收法脱碳过程中的反应特性,采用了甲基二乙醇胺(MDEA)为主剂,分... 目前,高炉煤气碳捕集是我国钢铁行业低碳减排的重点。为了探究高炉煤气中硫化氢(H2S)、羰基硫(COS)等微量硫化物对混合胺吸收剂吸收二氧化碳(CO_(2))性能的影响和在化学吸收法脱碳过程中的反应特性,采用了甲基二乙醇胺(MDEA)为主剂,分别添加哌嗪(PZ)、氨基乙基哌嗪(AEP)、2-(甲氨基)乙醇(MMEA)和2-(乙氨基)乙醇(EMEA)形成了四种混合胺吸收剂,并以乙醇胺溶液(30%MEA,质量分数)和40%MDEA溶液为对照组,测试了含硫高炉煤气氛围下混合胺吸收剂对H2S和COS的脱除率,对CO_(2)的吸收速率、再生速率和循环容量等指标。结果表明,MDEA+PZ和MDEA+AEP吸收体系对CO_(2)的吸收速率、再生速率和循环容量均较MDEA+MMEA和MDEA+EMEA体系更优,哌嗪及其衍生物对叔胺的活化效果较仲胺更好,其中20%MDEA+20%PZ吸收剂配方的CO_(2)循环容量达187mol·L^(-1),较30%MEA提高86.2%,对H2S的脱除率高于90%,具备较高的CO_(2)吸收再生效果和良好的脱硫能力,是适用于高炉煤气脱硫脱碳的优良配方。研究还发现,微量H_(2)S和COS对CO_(2)的吸收再生效果影响较小,不会显著影响CO_(2)吸收速率和循环容量。研究结论为化学吸收法碳捕集在实际工程中应用于高炉煤气脱碳提供了理论参考。 展开更多

关键词 高炉煤气 混合胺 硫化氢 羰基硫 脱硫脱碳

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