摘要：目前针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)系统的稳定性研究主要围绕在传统的双闭环控制,如何拓展到其他控制成为了难点。针对此问题,首先,基于多谐波线性化法提出了一种采用嵌入式重复控制器的MMC系统精确阻抗计算方法,建立了MMC的交直流侧阻抗模型,实现了嵌入式重复控制器交直流阻抗的准确计算。其次,分析了控制参数对MMC交直流侧阻抗特性的影响,研究得出嵌入式重复控制器的比例系数、内膜系数、增益系数及其他环节参数等因素对系统稳定性的影响。进而解析各参数对系统稳定的影响趋势和程度,为并网MMC系统嵌入式重复控制的参数设计提供了指导。最后,对比了接入不同强度电网时的系统稳定性。仿真结果验证了嵌入式重复控制系统在弱电网下的可行性,保障了MMC的稳定运行。

摘要：针对离子液体氢气压缩机中,液压驱动和氢气增压复杂耦合引起的整机系统动力平衡困难以及振动噪声问题,基于SimulationX设计构建了三级离子液体氢气压缩机的多系统耦合动力学分析模型,对氢气增压系统和液压驱动系统的瞬态动力学特性开展研究。通过多周期仿真,得到液压油和氢气作用下活塞启动阶段和稳定运行阶段的动力学特性;计算曲轴切向和法向合力,分析各级活塞力对曲轴不平衡性的影响;在变工况条件下运行系统,研究不同进气压力下电机的转速不均匀系数。计算结果表明:气阀开度的频繁变化和液压油的可压缩性会引起压缩活塞速度波动,活塞在上、下止点处会发生合外力突变,减小二级活塞力可有效提高曲轴平衡性;在进气压力由30 bar下降到15 bar过程中,各工况下电机转速不均匀系数均小于1%,且压力变化会导致系统运行不稳定,从而影响系统耗能。研究结果可为离子液体氢气压缩机的设计优化提供参考。

摘要：针对现有行人航位推算(PDR)方法存在误差积累并且定位与航向精度较低,从而导致PDR/全球导航卫星系统(GNSS)组合导航精度下降的问题,提出了一种面向智能移动终端的改进的PDR(iPDR)/GNSS组合导航方法。首先,设计了一种iPDR定位方法,将GNSS载波相位历元差分技术计算的航向角引入PDR航向估计中,减小由陀螺漂移引起的航向累积误差。其次,基于因子图优化将GNSS绝对位置与iPDR定位结果相融合。最后,利用智能手机采集的实测数据对所提方法进行验证。实验结果表明:与传统PDR方法相比,iPDR方法的定位精度提高了62.0%,航向精度提高了33.7%;与基于卡尔曼滤波的iPDR/GNSS组合方法相比,基于因子图优化的iPDR/GNSS方法在定位精度上提高了39.8%,有效提高了组合导航系统的精度。

摘要：采用稠度差值法建立水泥浆触变稠度与六速黏度计读数的关系,进而建立水泥浆触变稠度与水泥浆黏度的关系,并利用Landmark软件模拟分析不同触变稠度水泥浆地面泵压及泵注过程中当量密度(ECD),分析在其他参数不变的条件下稠度对压稳不压漏安全可泵注性能的影响,然后利用落球法测黏度原理,分析不同水泥浆触变稠度(黏度)防气窜能力,提出一种综合可泵性及防气窜能力的水泥浆触变稠度设计方法。结果表明:以某油田高压气井为例,当水泥浆触变稠度为35 Bc时,井底ECD达到地层破裂压力当量密度的临界值;当水泥浆触变稠度为31 Bc时,对直径为1000μm的气泡施加的运移阻力近169 Pa,具有明显的防气体运移能力。

摘要：为了弥补降压法开采后期储层结冰、水合物二次生成等方面的不足,运用微波加热技术向储层进行能量补充。选用漏泄同轴天线作为微波加热装置,根据装置结构设计天然气水合物储层微波加热工艺方案,并且建立水合物储层微波加热仿真模型,通过试验验证仿真模型的准确性,并分析储层性质对微波加热后储层温度的影响规律。结果表明:储层微波加热工艺方案能够有效提升储层温度,储层初始温度为2℃,微波加热后储层最高温度为26.22℃,平均温度为5.19℃;储层温度随着损耗因子的增大而增大,随着介电常数的增大而减小;随着储层密度和比定压热容的增大,储层升温效果变差;随着储层导热系数的增大,储层温度分布更加均匀。

摘要：顺北油田超深油气资源主要存储于碳酸盐岩缝洞中,水平井压裂开发时,井筒方位往往不是最小地应力方向,压裂裂缝容易发生转向,使得储集体沟通效果不理想.为提升压裂裂缝的沟通效果,采用基于离散格点理论和合成岩体技术的数值模拟方法,建立碳酸盐岩储层模型、单溶洞体模型和多缝-洞体模型,系统研究井筒方位角、地质参数(水平应力差和溶洞体孔压)和施工参数(排量和黏度)等因素对裂缝扩展路径及溶洞沟通效果的影响.研究结果表明,偏转半径随井筒方位角、排量和黏度的增大而增大,当排量大于2.88 m^(3)/min时,裂缝转向半径保持稳定;溶洞体孔压越小,溶洞体对水力裂缝扩展的排斥效果越明显;水平地应力差值越大,溶洞体对水力裂缝扩展的影响效果越小,当达到30 MPa时,地应力差完全主导裂缝的扩展;多缝-洞体储层中,随着井筒方位角、排量与黏度增加,裂缝横向沟通距离增加.井筒方位角大于30°或排量超过9 m^(3)/min时对横向沟通距离的增幅减缓;随着施工液量增加,裂缝垂向延伸距离和最大缝长增加;天然裂缝密度增加,裂缝的垂向沟通距离逐渐减少.研究成果可为碳酸盐岩储层酸化压裂方案设计提供理论指导.

摘要：针对工业领域低浓度挥发性有机化合物连续检测问题,设计了一种带有三维叉指状传感电极的光离子化传感器。叉指状电极与传统的电极相比具有更高的表面体积比,能够更好地捕获电离产生的离子和电子,从而进一步提升光离子化传感器的灵敏度,降低最低检测限。构建了传感器的测试与标定系统,采用标准异丁烯气体测试该传感器的性能,实验结果表明:在相同硬件条件下,三维叉指状结构比传统电极结构灵敏度更高,线性度和稳定性良好,为低浓度挥发性有机化合物的测量提供了可靠的解决方案。

摘要：为将基于缝间(段内)射孔暂堵球与缝内暂堵剂的“缝间-缝内”暂堵压裂技术转化为实验教学内容,该文设计了井筒-射孔-裂缝全耦合暂堵压裂物理模拟实验装置。装置能够设置泵注压力、排量、射孔参数、裂缝粗糙程度、裂缝宽度等实验条件,开展非常规储层暂堵压裂物理模拟实验,并通过进出口流量监测、多点测压、可视化图像处理等方式对实验结果进行精细化表征,对段内暂堵与缝内暂堵两种压裂辅助工艺进行评价优化。该实验装置占地面积小、操作简便安全、功能丰富,是储层改造技术创新实践平台的重要组成部分。

摘要：通过引入—OH、—NH2和—SO_(3)H极性官能团,设计了具有高比表面积、亚胺键连接的二维三聚茚酮基共价有机骨架(truxenone-based covalent organic frameworks,TRO-COFs),并通过巨正则蒙特卡洛(giant canonical Monte Carlo,GCMC)模拟和密度泛函理论(density functional theory,DFT)探究了298 K和0~1.0×10^(5)Pa条件下极性官能团对TRO-COFs的CO_(2)捕获性能的影响。结合能和内聚能的分析表明官能团引入后结构仍保持较高的稳定性。极性官能团的引入显著增强了TRO-COFs的CO_(2)吸附性能。CO_(2)吸附量大小顺序为TRO-COF-SO_(3)H>TRO-COF-NH2>TRO-COF-OH>TRO-COF-H。在298 K和1.0×10^(5)Pa条件下,TRO-COF-SO_(3)H表现出8.02 mmol·g^(-1)的CO_(2)吸附量及CO_(2)优于N_(2)和CH_(4)的选择性(37和26)。同时,通过径向分布函数和气体吸附密度分布也进一步说明了不同极性官能团对CO_(2)捕获与分离性能影响的差异。最后,从吸附热、范德瓦耳斯力和库仑相互作用等多个角度详细阐明了极性官能团的作用机制。

摘要：超高压水射流井底岩石切槽应力卸载方法是提高破岩效率的有效手段,然而现有井下增压装置为被动增压,超高压脉冲射流输出持续时间短且难以实现输出频率可控可调,导致切槽效率低。设计一种新型电磁阀控制井下增压器,通过室内实验和数值模拟相结合的方式分析其增压性能和输出特性。结果表明:增压装置的输出特性为高压射流和低压射流组合而成的混合脉冲射流,输出波形近似方波且输出频率可调;输出特性受输入压力与结构参数的影响较大,输入压力和活塞面积比增大,使得峰值压力升高而增大了射流切槽能力,活塞行程增大延长了超高压水射流的持续时间,提高了水射流切槽效率。