CF4/N2混合物替代SF6/N2的可行性研究

SF6具有良好的绝缘强度,但其全球温室效应指数(GWP)是二氧化碳的23 900倍,因此有必要寻找一种环境友好的绝缘气体替代SF6。从绝缘性能、协同效应和GWP三方面研究了CF_4/N_2混合物替代SF6气体的可行性。研究结果表明:CF_4/N_2混合物的工频击穿电压随气压的升高出现饱和现象;80%CF_4/N_2混合物为最佳混合比例,其绝缘性能约为同条件下纯SF6击穿电压的65%;CF_4/N_2混合物具有协同效应,协同系数在0.2~0.59之间,和SF_6/N_2的协同系数接近;CF_4/N_2混合气体的GWP值随着气体的混合比呈线性关系,80%CF_4/N_2混合物的GWP值比SF_6/N_2低很多。因此,综合考虑绝缘性能、协同效应和GWP,80%CF_4/N_2混合物有希望替代SF_6/N_2气体用于气体绝缘。     

高温高压下N2和CO2对CH4/C2H6/C3H8混合气抑爆效果研究

油田伴生气经常会发生燃爆事故,为提升采油过程的安全性,需研究N₂与CO₂在井筒高温高压条件下的抑爆效果. 目前对于高温高压条件下固定可燃气体积分数,不同体积分数N₂和CO₂对爆炸特性影响的研究较少. 对40 °C,初始压力0.5、1.0、2.0 MPa,不同N₂和CO₂体积分数下CH₄/C₂H₆/C₃H₈混合气到达最大爆炸超压的时间、最大爆炸超压和爆燃指数K_G进行了相关研究,分析了不同初始压力和2种惰性气体对爆炸特性参数的影响. 试验结果表明:不同初始压力下N₂和CO₂各自的惰化机理相同;CO₂的惰化效果优于N₂且存在最优点,该点之前CO₂的惰化效果与N₂相比优势逐渐增强,由化学作用占主导地位,该点之后化学作用已达到最大效果,因此CO₂的惰化效果虽仍强于N₂,优势却逐渐减小.      

郭瑞敏1,花修艺1,梁大鹏1,郭志勇1,马继力2,董德明1 *

为了防治辽河流域(吉林省部分)的畜禽养殖对环境的污染,有必要先确定流域的畜禽养殖污染负荷及其环境效应。本研究利用排泄系数法的原理,估算了该流域各县、市的畜禽养殖污染物(包括COD、氨氮、总氮、总磷)的产生量、排放量和入河量,核算出了农田畜禽粪便负荷量、氮和磷的养分平衡率。结果表明：在4 种污染物中,COD的产生量、排放量、入河量所占比例均最大,其次是总氮,再次是总磷,氨氮所占比例最小。流域农田的畜禽粪便负荷量的平均值达52.7 t.hm_-2.a_-1,其中伊通县的农田畜禽粪便负荷量最高,达到了污染的程度。流域中双辽市、公主岭市和伊通县的氮养分平衡率和磷养分平衡率都大于1。因此,辽河流域(吉林省部分)的畜禽养殖已对环境产生一定危害,并存在明显的环境风险,尤以公主岭市、双辽市和伊通县更为突出。     

刘伟1 刘中星2 王建龙1* 曹端林1 陈丽珍1

为了研究3,4-二硝基吡唑(DNP)的热分解性能和热稳定性,采用绝热加速量热仪(ARC)对其在绝热条件下的热分解进行了研究,得到了DNP绝热分解的温度、压力、温升速率等随时间及温度的变化曲线。结果表明：DNP的绝热分解分为四个阶段,后两个阶段为其主要热分解阶段,主要的热分解从245.5℃开始,绝热分解整体是较为缓慢的,没有自催化现象发生,证明DNP具有良好的热稳定性;根据温升速率方程及Arrhenius公式对这后两个阶段进行了动力学计算,两个阶段的热分解反应级数为0.5和1,活化能分别为218.4 kJ/mol、331.1 kJ/mol,指前因子分别为7.9×10₁₈min_-1、6.9×10₂₈ min_-1,并得到了DNP绝热分解温升速率随温度变化的数据模型。     

秦微1,2,张其林1,2,赖悦1,2,姜苏1,2,陈媛1,2,苏建峰1,2

为了更好的利用闪电资料和雷达回波资料来对雷电进行临近预警,本文以深圳地区2012年4月一次强飑线过程为例,分析该次过程中的闪电活动与雷达回波特征,发现地闪分布与雷达回波强度之间表现出很好的对应关系。因此,本文采用TITAN(Thunderstorm Identification, Tracking, Analysis, and Nowcasting)算法对这次强风暴过程中40dBZ以上的强回波区进行识别、跟踪和外推,并与闪电高密度区域的识别、跟踪和外推结果进行对比分析。结果表明：TITAN算法识别效果理想,且识别结果与单体的发展旺盛程度有关;另外,雷达强回波区和闪电高密度区的外推精度与外推开始时刻、外推时间的长短有关;利用闪电高密度区进行外推时,外推的质心误差小于雷达强回波区的外推质心误差。     

CO2/N2稀释对H2/CH4层流火焰传播特性的影响

利用本生灯-纹影系统实验研究含有CO₂，N₂的掺氢天然气层流预混火焰传播速度，并应用GRI-3.0机理模拟计算不同组分预混燃气绝热火焰温度、敏感性系数及重要自由基浓度等，详细讨论CO₂，N₂的稀释效应.研究表明，GRI-3.0机理能较好地预测掺氢天然气层流预混火焰传播速度；CO₂，N₂稀释组分会显著抑制掺氢天然气层流预混火焰速度及其绝热火焰温度；与N₂相比，CO₂不仅具有较强的热力学效应，且随着CO₂稀释比的增加，火焰中重要自由基H浓度显著减少，抑制氧化反应H+O₂O+OH对燃烧的主导促进效应，使预混燃料的层流火焰传播速度显著降低.     

王鑫1 ,张道文1,2,张光辉1,尹均1

为了研究SUV与电动二轮车碰撞事故重建过程及骑车人的损伤情况,从国家车辆事故深度调查体系(NAIS)中搜集了10例SUV与电动二轮车碰撞事故数据,运用多刚体动力学模型Pc-Crash进行事故重建,分析SUV车速、电动二轮车车速和SUV与电动二轮车碰撞角度对碰撞过程中骑车人损伤的影响。结果表明：随着SUV车速的增加,骑车人的损伤越严重;在SUV与电动二轮车不同的碰撞角度情况下,骑车人的损伤差异明显;而电动二轮车车速对骑车人损伤影响不大。     

罗志琳1 钱惠敏1 周军1

异常行为检测是家居监护系统的重要功能之一。本文提出了一种基于泊松方程的特征提取算法,并采用K均值算法实现人体异常行为——跌倒的检测。本文首先采用基于混合高斯模型的运动目标检测算法获得运动人体的二值图像序列;然后,对图像序列提取基于二维泊松方程的矩特征描述人体行为;最后采用K均值分类器对异常行为进行检测。本文所使用的数据库包括6种可能发生的日常行为：站立、走、慢跑、坐、蹲,以及跌倒。实验表明,采用本文算法检测异常行为——跌倒的正确识别率为98.72%。     

殷占忠1,2,张素峰1,孙源1,王立功1

基于Opensees程序对原框架和增设改进型双钢管约束屈曲支撑进行加固的钢框架进行Pushover分析和非线性时程分析,对两者的抗震性能进行比较。得出以下结论：加固后的钢框架刚度和强度明显提高,顶层侧移比减小而底部剪力比增加较小;地震作用下,加固后的框架破坏程度远小于原框架,所产生的塑性铰主要集中在中间跨梁和支撑处,避免了其它构件发生破坏。说明对原框架增设改进型双钢管约束屈曲支撑进行加固,可提高结构的抗震性能。     

邱珍锋1,2, 卢孝志1,2,张宏伟1,2

针对重庆市万州区天仙湖堆石坝坝顶通车问题,进行了坝体灌浆加固后坝顶车辆动力荷载作用下坝体的动力响应分析,研究了坝体在不同车重车辆动荷载作用下的动拉应力、动压应力、动剪应力,以及动荷载引起的永久变形的分布及变化规律,并根据坝体在车辆荷载作用下的动力响应,建立了车辆重量与动力响应之间的关系。认为在一定限制条件下,天仙湖拦沙坝混凝土面板堆石坝坝段坝顶通车是可行的;大坝动力响应随过车车重的增加而增强,灌浆区动主拉应力随车重的增加基本呈线性增长,根据拟合的动主拉应力与车重的线性关系,结合灌浆条件的抗拉强度,得出过车的最大车重为4.13t。     

ZrO2 and ZrO2 -Y2 O3 coatings deposited by double pulsed plasma arc

A novel surface technique has been developed to produce ZrO₂ and ZrO₂-Y₂O₃ coatings on the surface of alloys by using double pulsed plasma arc to react with a solution film containing nano-oxide particles. These coatings exhibit smooth surface and excellent adhesion with substrate. The morphologies of the ceramic coatings and phases were analyzed. It was shown that the oxidation resistance of 18-8 stainless steel was markedly improved by applying ZrO₂ and ZrO₂-Y₂O₃ coatings.     

管母线损耗发热状况多物理场分析计算

为深入研究管母线损耗发热问题,在综合考虑管母线电阻率温度效应、自然对流和辐射换热等影响因素的基础上,建立了管母线二维多物理场有限元计算模型。分析了管母线温度场的分布规律,并运用红外热像仪对管母线的实测数据进行对比。结果表明:管母线温度沿管壁径向逐渐降低,下降趋势逐渐增加,管母线热通量沿管壁径向线性增加。管母线温度随着环境温度增加而增加。与实测结果对比发现,综合考虑对流和辐射换热的计算结果与实测结果非常接近,进一步验证了仿真计算方法的正确性,为管母线的结构改造、设计选型以及实际运行实时温度检测提供参考。     

扎哈泉地区上干柴沟组砂岩储层致密化原因探讨

扎哈泉上干柴沟组是柴达木盆地致密油勘探潜力区域。上干柴沟组的下段(N_1~1)是典型致密储层,上段(N_1~2)是甜点储层特征。研究表明:构造运动中周围地块的挤压作用对致密储层的形成具有一定控制作用;双物源、近物源及物源变化的沉积作用,致使岩石矿物组份类型多样,岩屑含量高、组份复杂,岩石结构成熟度与成份成熟度低、颗粒沉积分异差,对储层致密化起决定性作用;机械压实、压实-胶结等破坏性成岩作用是储层致密化的主要外部因素,溶蚀作用改善了储层,并应用孔隙度演化模型对各成岩作用孔隙度变化进行了模拟,结果符合地质认识。     

Nano-SiC薄膜对太阳能电板转换效率影响的研究

采用丝网印刷法在太阳能电板超白玻璃表面制备出不同厚度的Nano-SiC薄膜,研究了Nano-SiC薄膜厚度对光子透过率和户外太阳能电板转换效率的影响。结果表明,经过两层Nano-SiC薄膜处理后,超白玻璃的平均光子透过率提高了12%左右;同时Nano-SiC薄膜可以降低户外太阳能电板转换效率的降低速率,经过两层Nano-SiC薄膜处理后太阳能电板的转换效率降低速率约为未处理时的0.3倍。     

TiO2/Al2O3-Al2O3-TiO2/Al2O3绝缘结构的真空沿面闪络特性

基于变插入层介电常数的多层绝缘结构能改善电场分布、提高真空沿面闪络特性.通过真空热压烧结制备了TiO2/Al2O3-Al2O3-TiO2/Al2O3(A-B-A)3层绝缘结构,A层w(TiO2)为0.5%到20%.测量了该绝缘结构的真空沿面闪络特性,发现闪络特性随w(TiO2)的增加而提高,当w(TiO2)为20%时,其脉冲初次闪络电压较同等厚度的Al2O3陶瓷提高了63%.研究发现:A层的介电常数可由w(TiO2)调控,介电常数的增大能有效降低真空-绝缘子-阴极三结合点处的电场强度;A层表面存在的TiO2颗粒可以减小二次电子发射系数并改善表面电荷分布;TiO2的电导率虽比Al2O3高,但其仍为绝缘体,即使TiO2含量较高时也不会形成贯穿的导电通道.     

图C7 (r1,r2,r3, r4,r5,0,0)∪St(m)的优美性

圈C₇的(r₁,r₂,r₃,r₄,r₅,0,0)-冠简记为C₇(r₁,r₂,r₃,r₄,r₅,0,0),St(m)表示有m+1个顶点或有m条边的星型树.讨论了C₇(r₁,r₂,r₃,r₄,r₅,0,0)与St(m)的非连通并集C₇(r₁,r₂,r₃,r₄,r₅,0,0)∪St(m)优美性,用构造性的方法给出了一些特殊的C₇(r₁,r₂,r₃,r₄,r₅,0,0)∪St(m)的优美标号.     

Na2Ce4(MoO4)7晶体的生长及磁光性能研究

采用提拉法生长Na₂Ce₄(MoO₄)₇晶体,通过XRD测试证实其为白钨矿结构,空间群为I4₁/a. 测试晶体在400~1600nm波段的透射光谱,其在600~1600nm波段透过率较高,大约77%~79%. 晶体中Ce³⁺稳定存在,退火前后均未发生变价. 不同方向磁化率的测定表明,Na₂Ce₄(MoO₄)₇晶体为顺磁性且存在明显的磁各向异性,其易磁化方向与光轴方向一致. 采用消光法测试晶体在635、 1064nm处的法拉第旋转角,计算得到的费尔德常数分别为：-194.5、 -58.5rad·(m·T)^-1,约为TGG晶体的1.46倍.     

鼠笼弹性支承的刚度实验测试及计算分析

为了获得鼠笼弹性支承准确的刚度值,基于实验测试、有限元数值仿真和理论公式推导,进行了鼠笼弹性支承刚度的实验和计算研究。首先,施加不同的外力,进行鼠笼刚度的测试;然后,从网格划分、有无倒角、外力施加位置和边界约束条件四个方面开展鼠笼刚度有限元的数值仿真计算的研究;最后,在充分考虑鼠笼条截面形状、鼠笼条的弯曲方向和受力方向不平行等因素的基础上,进行了鼠笼刚度理论公式的推导。对比实验测试、有限元仿真和理论公式计算得到的鼠笼刚度值可知,网格划分、边界约束条件、有无倒角对鼠笼刚度的有限元计算结果有较大影响,其中,网格划分的影响最大,而外力施加位置对鼠笼刚度的实验测试结果影响较小。