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期刊信息/Journal information
科学技术与工程
科学技术与工程

明廷华

旬刊

1671-1815

ste@periodicals.net.cn

010-62103284

100081

北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况，科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆（室）订阅。
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    水化学特征对砂加载混凝沉淀处理高悬浮矿井水效果的影响

    梁旭曹楠楠白振荣王志慧...
    4456-4463页
    查看更多>>摘要：砂加载技术被广泛应用于混凝沉淀高效处理高悬浮物矿井水.但对于原水水化学特征对石英砂加载混凝沉淀效果的影响则很少有系统的研究,影响机制也不清晰.为此,选用石英砂加载混凝处理高悬浮矿井水为研究对象,分析矿井水pH、Ca2+、溶解性总固体(total dissolved solids,TDS)和乳化油含量对石英砂加载混凝处理高悬浮物矿井水效率的影响.分析结果表明:矿井水过低和过高的pH均不利于加载混凝沉淀处理的效率,pH为9.00时,混凝沉淀速率和效率最高.Ca2+含量的增多和乳化油含量的降低能促进加载混凝沉淀效率的提升.而TDS含量的高低和水化学类型的差异并不是影响加载混凝沉淀处理高悬浮物矿井水的效率和沉降速率的主要因素.为进一步认知砂加载混凝处理工艺,提升其处理效率,实现中国煤矿矿井水资源保护和合理化利用具有重要的意义.

    pH溶解性总固体(TDS)Ca2+润滑油混凝沉淀

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    底水油藏水侵量计算新方法

    崔雪婷张艺钟张茂林杨龙...
    4464-4471页
    查看更多>>摘要：针对底水油藏的开发,在缺乏试井数据的情况下采用常规油藏物质平衡法以及试井分析方法均难以确定水驱控制储量,进而无法获得水体参数和特征来计算油田的水侵量.为了更加准确的预测水驱油田水侵量,结合生产动态资料,选择符合的水驱特征曲线计算水驱控制储量.在此基础上,考虑油环油、溶解气、水体等因素,建立物质平衡方程,通过亏空体积曲线法计算获得水侵量.利用Fetkvoitch拟稳态模型,采用试错法,优化计算水体体积和水侵系数,保证Fetkvoitch拟稳态模型求解的水侵量和亏空体积曲线法求解的水侵量最接近,得到最优的水体体积和水侵系数对未来生产动态中水侵量进行预测.运用油藏数值模拟软件建立的模型与本文提出两种的计算方法拟合结果对比可知的水体体积的误差为2.6％、水侵指数的误差为2.2％,计算结果准确,为底水油藏计算水侵量提供了可靠的依据,并为预测水侵量提供了新的方法.

    水驱特征曲线物质平衡方程Fetkovitch拟稳态模型水侵量底水油藏

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    基于遗传算法的盐穴储气库注气能力方案优化

    鲁宇涛张引弟徐刘伟黄孝红...
    4472-4478页
    查看更多>>摘要：盐穴储气库作为中国天然气调峰的重要手段之一,承担着战略储备的重要任务.为提高川气东送输气管网的运行优化能力,对金坛盐穴储气库提出合适的注气配产方案以降低压缩机能耗作为当前阶段的首要目标.通过对金坛盐穴储气库的地理环境、管道参数、储气井参数、压缩机能耗等综合因素进行分析后,以该地区十口井注气流程为例,将其配气方案的能耗分析作为主要目标,在满足于储气库总量、单井注气约束条件的情况下,应用遗传算法对注气任务方案进行优化.通过分析了 5组遗传算法进行优化的注气配气过程,结果表明当迭代步数达到25步左右时,总能耗达到收敛且平均每组运行时间为4.57 s,进一步分析得出各单井注气量在优化过程中的趋势图.在符合现场条件、满足于注气需求的情况下,最终模拟优化后的配产方案系相比最初配产方案压缩机能耗下降了 33％,实际现场压缩机能耗下降普遍在30％～35％,大幅降低了压缩机能耗浪费,对实际生产应用具有一定的指导作用.

    盐穴储气库注气分配方案注气约束遗传算法压缩机能耗

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    基于相关性分析和响应面法的复合旋流器结构参数优化

    姚周坤周思柱黄天成龚俊霖...
    4479-4487页
    查看更多>>摘要：为了提高旋流器优化参数的准确性,得到其在结构优化中的最优解,以一种新型复合旋流器为研究对象,基于相关性的单因素分析寻优法,以相关性分析的结果来指导优化范围的选取,提高其结构参数优化范围的准确性.结合响应面优化方法,以分离效率为优化目标,确定旋流器的最优结构参数,建立了分离效率和结构参数之间的回归模型.结果表明:不同的结构参数和各性能指标之间的显著关系并不相同,根据相关性分析的结果确定各结构的优化范围为:上锥角为0°～4°,下锥角为8°～12°,底流口直径为12～16 mm;响应面优化得到旋流器最优结构为:上锥角为2.565°,下锥角为11.719°,底流口直径为12.889 mm,在本组参数下旋流器固体分离效率达到了 99.945％,气体分离效率达到了 93.807％.为旋流器的结构优化提供了 一种新方法.

    复合旋流器相关性分析响应面法结构参数优化分离性能

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    基于群决策-云理论的装备保障能力评估

    李改灵黄韬李昂骏
    4488-4494页
    查看更多>>摘要：针对装备保障效能评估的复杂性、随机性和模糊性问题,建立了基于群决策-云理论的装备保障能力评估模型.首先,基于装备保障任务的需求,构建了装备保障能力评估指标体系;再利用序关系-群决策方法计算各级指标权重,计算过程简单快捷、更能体现群体决策;最后,将云理论引入装备保障能力评估中,能够实现定性概念与定量数据间的合理转换,清晰准确地表达了层级指标的聚合过程,有效解决了评估过程中的模糊性和随机性.实例表明:该方法计算简单、逻辑关系清楚、计算结果与客观实际相符,可为装备保障效能评估提供一种科学、客观的方法,为保障资源配置提供科学依据.

    序关系分析法群决策云理论装备保障

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    航空发动机试车台空气雾化加湿系统设计与研究

    何鹏田骏丹田震袁先圣...
    4495-4500页
    查看更多>>摘要：航空发动机检验试车时,进口空气湿度会影响对发动机性能的准确评判.针对航空发动机试车台,开展了空气雾化加湿系统设计与研究.采用基于欧拉法的气液两相流动计算方法研究了液滴喷出后的运动过程和传质过程,分析了液滴参数对空气湿度的影响.计算结果表明:液滴直径直接影响了空气的加湿湿度,饱和水蒸气加湿流量条件下,空气温度与液滴最大允许直径成抛物线关系;低温环境时,可以通过喷射过盈的水流量增大空气湿度.根据分析结果,完成了航空发动机试车台雾化喷嘴选型和喷雾段设计,通过开启不同数量的喷嘴可以满足不同温度下进口空气的加湿需求.

    空气湿度雾化加湿液滴喷嘴

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    基于特征提取和最优加权集成策略的风机叶片结冰故障检测

    孙坚杨宇兵
    4501-4509页
    查看更多>>摘要：针对风机叶片结冰检测中现有集成方法不能充分发挥不同个体分类器优势的问题,提出了一种基于特征提取和最优加权集成学习的叶片结冰检测模型.首先,用堆叠降噪自动编码器提取结冰关联特征后,考虑不同单一分类器在二分类应用中的表现及其差异,选择随机森林、极限梯度提升树、轻量梯度提升机、K-近邻算法作为个体学习器,并用贝叶斯算法对其进行超参数优化.然后提出基于序列二次规划的最优加权集成策略对叶片状态进行判别.最后利用金风科技提供的15号和21号风机的历史数据进行了仿真实验,结果表明:所提出的检测模型与个体学习器及其他集成模型相比多项指标均有所提升,准确度达到了 99.2％,在结冰检测方面具有一定的有效性.

    结冰检测堆叠降噪自动编码器贝叶斯优化序列二次规划最优加权集成

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    并网光伏系统中3L-T-type QZSI参与电网电压不平衡控制

    王强李上杨张津
    4510-4519页
    查看更多>>摘要：针对传统逆变器在不平衡网压情况下工作时较难抑制输入电网有功功率振荡分量的问题,提出一种基于三电平T型准阻抗源逆变器(three level T-type quasi-Z source inverter,3L-T-type QZSI)抑制有功功率振荡分量的控制策略.从功率理论推导得到其并网的参考电流,实现并网有功功率恒定且以单位功率因数为目标的控制策略.即:使用二阶广义积分器(sec-ond-order generalized integrator,SOGI)完成电压的正负序分离;再结合基于载波的电平位移脉宽调制(level-shift pulse width modulation,LS-PWM)技术,用以调节功率开关直通状态的占空比和叠加的平衡分量,实现直流侧电压控制和中点电压平衡.最后,在Simulink平台上模拟了电网电压不平衡情况,对间歇性能源不同出力情况进行了仿真,仿真结果表明,该策略可有效抑制间歇性能源的有功功率二倍频波动,有利于实现中点电位平衡和间歇性能源并网稳定运行.

    三电平逆变器电网电压不平衡恒定有功功率直通占空比中点电位平衡

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    基于电磁辐射到达时差的电弧故障定位及精度

    徐肖伟王科项恩新张贵鹏...
    4520-4526页
    查看更多>>摘要：为了实现利用电磁辐射信号进行配网电弧故障定位,提出了一种基于到达时差(time difference of arrival,TDOA)方法的Chan-LM协同定位算法.该算法采用Chan算法快速获得的初始点,再经过LM(Levenberg-Marquart)算法迭代修正定位结果.仿真分析了 TDOA定位算法、电磁辐射传感器配置对定位精度的影响,结果表明Chan-LM协同算法比Chan算法的定位误差减小40％,参考主站位于中心位置的Y形布站方式,传感器所在海拔高度相同时的监测区域整体定位准确度较高.利用实测电弧电磁辐射波形验证了 Chan-LM协同算法能够有效改善定位精度,为基于电磁辐射TDOA的电弧定位策略应用提供参考依据.

    电弧故障定位精度电磁辐射到达时差传感器配置

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    基于多智能体系统的微电网安稳控制策略

    李哲严婷窦春霞
    4527-4538页
    查看更多>>摘要：随着新能源渗透率不断提高,微电网在分布式能源(distributed energy resources,DERs)运行控制中的作用日益凸显,但分布式能源的接入会给微电网的运行带来扰动.为此,提出了一种基于多智能体系统(multi-agent system,MAS)的两级分散协调控制方案来保证微电网的高安全性和稳定性.上层智能体基于Petri网(Petri-net,PN),针对各类能源的不同工作模式,构建DERs的PN模型,并以PN模型设计协调逻辑控制指令集,通过网格自适应直接搜索过滤算法(mesh adaptive direct search filter algorithm,MADSFA)选择最佳的协调逻辑控制指令.下层智能体负责局部连续控制,针对不同功率特性DERs的逆变器,分别采用不同的下垂控制策略.为保证暂稳态下微电网的稳定性,在逆变器和下垂控制器之间增设预设性能控制器,以确保逆变器的输出功率误差无论是在暂态还是稳态的情况下均能稳定在预设误差范围以内.同时为提高微电网系统的稳定性,两层之间的交互采用主从和无固定主从相结合的通信模式,这种交互机制提高了 MAS在系统的实时监控过程中的时效性和灵活性.最后,仿真结果验证了基于MAS两级分散协调控制策略的有效性.

    MAS分散协调控制逻辑控制命令局部连续控制MADSFA

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