摘要：未来规模化电动汽车的发展趋势适应当前国家“新基建”的号召,且为缓解化石能源危机以及环境问题提供了新的契机。然而,大量电动汽车充电具有随机性及不确定性等特点,是保证电网安全稳定运行所面临的巨大挑战。其中家庭用户的充电无序性更强,因此,对家庭充电负荷进行实时监测与提取,制定相应的需求响应策略或能效管理模式对其充电行为加以引导具有重要意义。为此,该文提出了一种利用电动汽车充电负荷低频特性的非侵入式充电负荷提取方法。首先,采用两阶段分解技术提取智能电表低频分量,在此基础上,利用事件监测和动态时间翘曲(dynamictime warping,DTW)方法来估计最接近的充电时间和振幅。然后,以分解得到的电动汽车充电负荷和集总智能电表功率为输入,采用CNN-Attention-LSTM神经网络算法进行训练,预测家庭用户短期内的电动汽车充电情况。并通过多个算例验证了算法的有效性。

摘要：传统以太网DMA(Direct Memory Access)控制器基于描述符配置、更新与中断处理,百G速率下对处理器性能提出巨大挑战。提出并介绍一种自适应双缓冲DMA(Adaptive Dual-Buffered Direct Memory Access,ADB-DMA)结构、原理及实现,最大程度降低对处理器的打扰,具有吞吐率高、兼容性好、总线利用率高等优点。该DMA方案可应用于以太网、PCIe、SRIO等高速接口协议,目前已成功应用于国产芯片100 G以太网接口。

摘要：为了研究气体添加对泵内流场及压力脉动特性的影响,本文基于ANSYS_CFX对一叶片式输油泵内纯油及油气两相流动进行数值模拟,其中两相工况的含气率为1%、0.5%和0.1%。沿流动方向在叶轮和导叶流道总共设置8个监测点,并对其压力脉动的时域和频域特性进行分析。结果显示:添加少量气体对叶轮流道内压力脉动影响较小,而对导叶中后部流道内压力脉动抑制明显,该处压力脉动降幅可达50%以上。通过对纯油和气体添加工况的流场分析,发现添加少量气体可改善泵内压力分布和导叶流道的旋涡结构,使该区域的流动更加平稳;所添加气体将在导叶中后部流道发生聚集,聚集区域与旋涡区位置接近,且聚集气体可对该区域的压力脉动能量起到吸收作用,从而减弱流体压力脉动。

摘要：CO_(2)的有效利用有助于解决环境和生态问题.碳酸酐酶(CA)等酶分子可精准活化CO_(2)分子以降低反应能垒,为CO_(2)的高效和高选择性转化提供了一种有前景的途径.然而,酶离开生物体后易失活,且难以重复利用.目前,包埋型固定化酶是常用且有效的提高酶稳定性与回用率的方法之一,但载体的存在会造成反应物CO_(2)内扩散阻力增加,降低反应活性.此外,CO_(2)酶促转化是一个气-液-固三相反应过程,反应体系中CO_(2)的外扩散性能也需要加强.金属有机骨架(MOFs),特别是咪唑酯骨架(ZIFs),常被用作酶固定化的载体.ZIFs的拓扑结构可被设计成不同形貌,进而通过ZIFs的结构工程来加强分子向其中的内扩散.Pickering乳液是指以固体颗粒代替常规表面活性剂而稳定的乳液.当固体颗粒具有催化活性时,催化剂颗粒会扩大液-液-固或气-液-固三相接触面积,从而有效协调反应物在不同相中的扩散时间.如果酶被用作这些颗粒的活性中心,所制备的Pickering乳液也可能具备类似的特性,可加强底物分子向酶的外扩散.本文选择两种具有不同结构的ZIFs(ZIF-L和ZIF-8),原位包埋CA后形成CA@ZIFs颗粒以稳定Pickeirng乳液.ZIF-L和CA@ZIF-L颗粒显示出独特的二维层状堆叠结构.ZIF-8和CA@ZIF-8颗粒呈棱角清晰的十二面体结构.与CA@ZIF-8颗粒相比,CA@ZIF-L颗粒显示出更大的孔径和更宽的孔径分布,这有助于CO_(2)从CA@ZIF-L颗粒表面扩散至酶活性中心.利用酶活测试来研究内扩散是否通过结构工程得到了加强,发现CA@ZIF-L颗粒的活性比CA@ZIF-8颗粒高22.3%,推测这是由于CA@ZIF-L颗粒特殊的十字花状结构会缩短CO_(2)从颗粒表面扩散至酶活性中心的距离.同时,十字花状结构可暴露更多的酶活性位点(CA@ZIF-L颗粒的暴露面积是CA@ZIF-8颗粒的~8倍),从而提升了反应物浓度并显示出更高的催化活性.本文还设计了吸附实验来进一步验证上述假设,发现BSA@ZIF-L颗粒对香豆素的吸附率远高于BSA@ZIF-8颗粒,说明与ZIF-8相比,酶包埋于ZIF-L具有更强的捕获小分子的能力,表明CO_(2)分子向CA@ZIF-L的扩散速度更快,即CA@ZIF-L的十字花状结构可强化系统的内扩散过程.进一步比较了PIBS和游离多酶体系的催化活性,将CO_(2)通入每个系统,在反应前20 min,PIBS的pH值下降速度比游离体系快得多,说明PIBS通过在气相和液相间构建更大的界面,缩短了CO_(2)向CA的扩散距离,从而提高了催化效率,促进了CO_(2)转化.上述假设也通过扩散动力学的计算得到了验证.为进一步研究PIBS的CO_(2)矿化能力,本文开展了CaCO_(3)矿化反应,发现PIBS的CaCO_(3)产量远高于游离多酶体系,表明构建的PIBS在强化内外扩散方面具有显著优势.最后,评估了PIBS在工业应用中的性能,由CA@ZIF-L和CA@ZIF-8颗粒构建的PIBS显示出较好的可回收性,在第8个循环后,PIBS仍可保持8.9 mg/5 min的CaCO_(3)产量.综上,PIBS可为CO_(2)的酶促转化和框架提供一个新方法和新平台.

摘要：电动化是工程机械理想的驱动方式之一。为了提高电动工程机械电驱动的优势和增加整车的续航,将传统机型上传动效率较低的液力变矩器与变速器进行了解耦,由驱动电机直接驱动某款自主研发的动力换挡变速器。分析各阶段湿式离合器的运动状态,并建立驱动电机-动力换挡变速器换挡过程的简化动力学模型。针对该电动理想传动方案换挡过程的非线性和时变性系统,提出一种基于驱动电机与湿式离合器协调控制的电动装载机无动力中断换挡策略。由离合器压力与驱动电机转速、扭矩闭环的协调控制,实现理想建压分阶段自适应控制。惯性相阶段设计了滑摩控制器,采用PID算法控制驱动电机输出合适的扭矩,使结合的湿式离合器转速差跟踪期望转速差轨迹。最后,基于AMESim-Matlab/Simulink的联合仿真模型进行研究,并搭建试验台架,验证了控制理论和控制策略的正确性和可行性,为今后电动工程机械传动系统方案和换挡控制提供了参考。

摘要：为研究单胞形状和承载方向对蜂窝结构力学性能及失稳模式的影响,采用增材制造技术制备了不同蜂窝结构并进行了试验与动态仿真模拟。结果表明:蜂窝结构应力曲线呈四阶段变化趋势;单胞对角承载的六边形蜂窝结构拥有最高的平台应力以及总应变能密度;单胞的坍塌主要原因在于单胞的剪切变形,四边形蜂窝单胞在剪切变形同时胞壁发生严重的屈曲失稳;整体蜂窝结构的失稳模式为基于斜向或横向初始变形带的两类逐层坍塌模式;在大尺寸蜂窝结构仿真模拟中其防冲能力得到了评估,结构吸能值能达105 J,满足吸能防冲器要求。所得结论能为液压支架防冲吸能器的设计提供理论依据。

摘要：满足一定热力性能的双涡圈涡旋盘的几何参数可有无限多组,而由不同几何参数构建的涡旋盘的动力性能却差别巨大,如何通过优化涡旋盘的几何参数来提高其动力性能成为设计的难点。为此,提出了一种基于粒子群算法的涡旋盘几何参数优化方法。以离心惯性力为优化目标,运用MATLAB软件对其进行迭代优化,并分析了型线几何参数对离心惯性力、轴向气体力、径向气体力、切向气体力以及倾覆力矩的影响。结果表明:优化后涡旋盘所受离心惯性力减小,高转速下离心惯性力减小幅度更大。优化后涡旋盘所受轴向气体力减小,轴向气体力脉动幅度变化不明显。而一味追求较小的的涡旋盘直径,会导致涡旋盘受到的倾覆力矩增大。该优化方法可为双涡圈涡旋盘的设计提供参考。

摘要：随着煤矿开采深度和机械化程度的逐渐提高,瓦斯煤尘二次爆炸愈加严重,采用表面活性剂等化学抑尘剂可以有效抑制煤尘的产生及扩散,减少瓦斯煤尘爆炸。为探明非离子表面活性剂对疏水性煤尘的抑制机理,以典型深部(1 050 m)疏水性煤尘为研究对象,利用FT-IR、XRF、XRD等手段分析其基础物化特性,联合EA、XPS、^(13)C NMR等测试技术分析并建立煤尘分子结构模型,通过建立分子模型考察水-表面活性剂-煤润湿吸附体系的平衡吸附构型、分子空间分布特征,设计实验测定表面活性剂吸附前后煤尘的表面自由能组成变化,验证并讨论表面活性剂在煤尘界面的润湿吸附机制。结果表明:表面活性剂可在疏水性煤尘表面形成有效定向吸附层(吸附层较紧密,对煤表面覆盖程度高),通过表面活性剂疏水尾链覆盖煤尘表面疏水结构,亲水头基朝向水相,使得煤尘表面自由能极性分量增大,煤尘表面因此由疏水性向亲水性发生转变。研究结果可为煤矿开采中的高效抑尘处理提供理论指导和借鉴。

摘要：冰的热学参数是合理模拟冰物候、分布、厚度的关键,但它们一直属于冰研究领域的“弱势群体”。冰的热学性质参数的精确获取看似技术简单,但实际影响因子众多,研究过程要求苛刻。20世纪80年代探究现场和实验室冰热传导系数后,国内一直未再大力推进。21世纪引入数学方法后,利用现场原位测试的冰层垂直温度剖面时间序列数据进行反演辨识和分析,获得了不同天然冰的现场原位热扩散系数;部分冰样进行的实验室热传导系数测量,与反演辨识结果相互验证。结果发现,天然淡水冰和海冰都因冰晶间未冻水内含有杂质,表现出与目前数值模拟计算选用的纯冰热扩散系数的差异,但与少量实验室不同类型盐水冻结冰的测试结果趋势一致。本文依据典型淡水冰和海冰的反演辨识热扩散系数成果,回顾它们的现场环境、主要特点;分析制约这些热扩散系数的原因;说明在全球变暖趋势下,刻画冰相变区内的热扩散系数参数化的重要价值;并设计了天然冰热扩散系数物理机理和参数化方案的未来研究思路。

摘要：以中国某场地污染土原地异位稳定化实体工程为例,介绍了污染场地修复与风险管控技术实施过程中污染土开挖、污染土与稳定剂混合、稳定化效果评估、稳定化土阻隔回填等技术环节。原地异位稳定化处理采用自主研发的稳定剂,其主要成分为过聚合硫酸铁、磷酸钙、氢氧化钙和绿泥石粉。污染土的稳定剂掺量为2%~4%,养护龄期3~7d。经稳定化处理后,目标污染物砷、锑、铜、锌、钒、氟化物浸出浓度满足修复设计要求。施工装备采用污染土修复一体化设备,经该设备处理后,污染土颗粒粒径小于20mm,且污染土和稳定剂的混合均匀度大于95%。稳定化土经采样检测确认达标后,转运至回填区进行阻隔回填。阻隔回填区从下至上依次为压实天然黏土、无纺土工布、HDPE土工膜、无纺土工布、压实稳定化土、无纺土工布、HDPE土工膜和压实清洁土。稳定化土的回填工艺为分层回填、分层碾压,回填厚度为3 m,压实度大于90%。工程的顺利实施,可为同类型污染场地的修复和风险管控提供技术参考。