摘要：为了有效监测高温涡轮叶片的安全运行状态,基于响应面模型对某型高温涡轮叶片进行了实验研究,旨在探究关键工况参数对其冷却性能的影响,以提供可靠的数据支持。采用中心复合表面设计对某型叶片的工况参数进行设计,研究了主流入口温度、主流出口压力、主流进出口压比、冷气与主流温度比及流量比对某型叶片冷却效率分布、无量纲温度分布及温度非均匀度的影响规律,并在此基础上构建了响应面模型,探究了工况参数的耦合作用对某型叶片冷却性能的综合影响。实验结果表明:拟合得到的响应面模型有较高的精度,其均方根误差均小于0.001,决定系数均大于0.99;主流入口温度和出口压力对叶片冷却性能的影响均较小;在实验工况范围内,当主流进出口压比、冷气与主流温度比及流量比分别从1.3~1.5、0.6~0.7、3~8增大时,叶片的平均冷却效率分别增大了9.67%、9.39%、30.49%;叶片的平均无量纲温度分别提高了2.98%,降低了1.34%、3.78%;叶片的温度非均匀度分别降低了2.69%、28.79%,提高了50.27%。

摘要：全球技术变革和产业革命向阳发展的新时期,急需探讨如何将社会的经济发展同生态环境优化充分结合。文章选取苏州古城内老旧社区作为设计研究案例,通过对案例地物质生态环境评估与人群行为特征的评估,发现基地内资源利用率低、空间场所缺失等问题。结合对传统营建生态基因与现代适变生态基因的识别,建立智慧生态基因图谱。以低碳排、高效能的城市改造策略进行区域的柔性修补,重构人地关系,建立适用性强的社区碳核算方法,为城市零碳化改造提供参考。

摘要：在21世纪的能源利用领域,随着化石燃料的过度开采和资源紧张,人们不断寻找着一种高效、可持续的能源利用方式。面对这样的挑战,能源的回收和高效利用显得尤为关键。基于此,提出一种溴化锂吸收式制冷系统,该系统专门用于回收低温能源和工业废热等余热回收。首先,通过使用溴化锂水溶液的状态方程以及水和蒸汽的状态方程,建立了数学模型,以获取系统热力计算所需的状态参数;其次,将最大化性能面积比作为目标函数进行优化设计,明确了不同工作条件下各个热力学参数与系统性能之间的内在联系,计算了系统中各环节热力参数;最后,通过仿真分析的方法,对制冷系统中的关键参数进行了深入探讨,重点考察了那些可能对系统性能产生显著影响的因素,包括但不限于吸收剂浓度、循环泵速和热交换器效率等。结果表明:所设计的系统将热力系数提高了11.32%,同时总换热面积下降了1.82%。该系统成功地回收了废热并实现了制冷效果,展示了广泛的应用前景。

摘要：针对一种复杂车用齿轮轴加工困难、产量低、费材、使用性能差等问题,采用冷镦加工工艺进行生产。首先,根据齿轮轴的结构特点初步确定了成形方法、成形工位数及各工位的零件外形;其次,利用Deform-3D软件对拟定工艺的各个工位进行了有限元建模和成形过程仿真。同时,为起到有效的预测和检验作用,通过压缩试验研究了生产材料的室温变形行为,并在Deform-3D中创建了相应的流动应力模型。模拟结果表明:各工位的零件成形结果符合设计要求,外形完整,无缺肉现象,同时成形时金属变形合理,流线情况较好,材料损伤也处于安全范围内,无折叠、开裂等问题。最后,根据制定的工艺完成了齿轮轴的7工位冷镦试验,获得的所有产品的质量均较好,与模拟结果高度吻合,说明新工艺可行、可靠,有效解决了复杂车用齿轮轴的实际生产难题。

摘要：近些年,镍基自润滑涂层作为减摩耐磨材料被广泛喷涂到机械运动副表面。从涂层的组分设计、制备工艺及涂层微结构控制3个方面,系统总结了热喷涂制备镍基自润滑涂层的最新研究进展并对未来的研究方向进行了讨论。首先从涂层基础相、润滑相和增强相3部分阐述了镍基自润滑涂层的构成要素,并重点分析了涂层组分设计的常用模式,以期为新型镍基自润滑涂层的组分设计提供参考;继而针对热喷涂技术的工艺特殊性,重点综述了热喷涂喂料复合粉末制备的研究最新进展;随后针对热喷涂制备涂层时导致的涂层缺陷问题,详细阐述了涂层微结构控制、涂层预处理和后处理等对自润滑涂层性能影响的最新探索进展;最后,总结了目前在镍基自润滑涂层研究中存在的问题,进一步指出优化工艺技术、采用数值模拟结合试验测试的方法,来深入研究涂层内部的润滑摩擦机理将是未来研究的重要方向。

摘要：【目的】富油煤热解重质焦油制备石墨化泡沫材料是富油煤资源高值化利用的方式之一。【方法】为探究不同反应条件与泡沫炭性能的联系从而制备高性能泡沫炭材料,以重质焦油制备中间相沥青为前驱体,采用高温自发泡法制备泡沫炭。考察不同反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能的影响,最后进行Box-Behnken响应面设计实验建立二次多项回归方程,揭示泡沫炭孔隙率、导热系数与反应条件的关系。【结果和结论】结果表明:反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能有显著影响。泡沫炭孔隙率的最优值为72.8%,对应的条件为温度559℃、压力0.48 MPa、升温速率9℃/min,影响因素温度>压力>升温速率;泡沫炭导热系数最优值为0.219 W/(m·K),对应的条件为温度549℃、压力2 MPa、升温速率3.9℃/min,影响因素升温速率>压力>温度。经过响应面模型优化后的工艺参数可制备具有良好孔隙率及导热性的泡沫炭材料,为提升富油煤热解效率提供新方案。

摘要：联邦学习是一种隐私保护的分布式机器学习框架,可以让各方参与者在不披露本地数据的前提下共建模型.然而,联邦学习仍然面临拜占庭攻击和用户隐私泄漏等威胁.现有研究结合鲁棒聚合规则和安全计算技术以同时应对上述安全威胁,但是这些方案难以兼顾模型鲁棒性与计算高效性。针对此问题,本文提出一种抗拜占庭攻击的隐私保护联邦学习框架SecFedDMC,在保护用户数据隐私的条件下实现高效的拜占庭攻击检测与防御.基础方案FedDMC采用“先降维后聚类”的策略,设计了高效精准的恶意客户端检测方法.此外,该方法利用的随机主成分分析降维技术和K-均值聚类技术主要由线性运算构成,从而优化了算法在安全计算环境中的适用性。针对基础方案存在的用户数据隐私泄露问题,提出了基于安全多方计算技术的隐私增强方案SecFedDMC.基于轻量级加法秘密分享技术,设计安全的正交三角分解协议和安全的特征分解协议,从而构建双服务器模型下隐私保护的拜占庭鲁棒联邦学习方案,以保护模型训练和拜占庭节点识别过程中的用户隐私.经实验验证,SecFedDMC在保护用户隐私的前提下,可以高效准确地识别拜占庭攻击节点,具有较好的鲁棒性.其中,本方案与最先进的鲁棒联邦学习算法相比,在CIFAR10数据集上,拜占庭攻击节点检测准确率提升12%~24%,全局模型精度提升4.45%~18.48%,计算效率提升33.21%~47.31%.

摘要：煤炭地下气化注入点可控后退(Controlled Retraction Injection Point,CRIP)工艺能够实现中深层煤炭资源的清洁高效原位开采,将我国富裕的煤炭资源转化为战略或缺的燃气资源。为取代CRIP工艺中氧气和点火液的注入、提高煤层气化反应活性,基于煤炭地下气化生产工艺和微波加热技术特点,创新提出了耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺设计,将气化剂和微波发生器产生的微波经由连续油管注入到地下煤层并在目标气化区释放。通过理论分析和实验研究,从微波的产生、传输、释放、与煤层作用、以及产业发展模式等方面分析了该工艺设计在工程实践中面临的难题和解决方案。研究结果表明,耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺在技术上是可行的;在煤炭地下气化过程中加热煤层所需的热量较大,大功率磁控管可以满足工业生产规模需求;微波能够通过双层连续油管镀铜的内管外壁和外管内壁间的环形空间远距离传输到地下煤层;微波频率越高,微波功率衰减越快,2450 MHz和915 MHz频率微波在双层连续油管中传输500 m时,其功率分别衰减至15.6%和32.1%,中深层煤炭地下气化应选用较低频率来远距离、低损耗输送微波;在双层连续油管前端的外管壁面上按一定规则割开缝隙,形成微波释能器,将微波从管线中泄漏出来辐射煤层;原煤在干燥、热解和燃烧阶段都能够较好地吸收微波能而被加热,在有氧条件下煤样温度升高到587℃时焦炭被点燃,最高温度可达1080℃;风光电−储能−煤炭地下微波气化融合产业模式能够充分利用绿色能源,实现中深层煤炭清洁高效原位开采。研究能够为微波辅助煤炭地下气化提供理论基础和技术支持。

摘要：油田配电网具有结构相对固定和有功损耗难以减少的特点。目前,油田生产面临国家“碳达峰、碳中和”的要求,分布式电源的接入可以使油田电网满足绿色环保生产和避免伴生气直接排放的要求。基于此,建立了一种油田配电网接入分布式电源的优化配置数学模型。该数学模型可以同时规划光伏发电装置和井口伴生气发电装置的容量及位置,减少电网损耗和火电供给。构建了基于神经网络能量函数的数学模型,并利用Hopfield神经网络直接求解微分方程,确定了规划方案的最优解。对西北某油田W变10 kV LD#线路接入分布式电源的实际优化结果表明,所提的优化方法和数学模型可在系统供电成本最低的前提下提高油田配电网的清洁能源比例至15.75%,实现油田配电网“清洁替代、绿色低碳、节能环保”的目标要求。

摘要：针对传统的电感式磨粒传感器流量较小、监测区域磁感应强度较低、梯度较大的问题,设计了一种基于环形均匀磁场的磨粒传感器。通过设计环形流道,实现在监测区域内产生均匀径向磁场。同时分析了磁路截面面积与传感器磁感应强度的关系,并比较不同磁极截面形状对磁感应强度的影响,完成了对传感器的结构优化,得出采用楔形磁极可有效提高磁场利用率。利用Ansys软件建立传感器的三维有限元模型,揭示了传感器的静磁场和瞬态特性。利用单磨粒无油液实验,对比分析实验结果与仿真结构的输出特性,验证了传感器的有效性。实验结果表明,传感器在采用低倍率放大器的情况下,可检测出0.28 mm的铁磁性磨粒,与现有的传感器相比具有较高的灵敏度。