摘要：在节能减排与碳中和大背景下,燃气轮机燃烧室燃料逐渐向富氢方向发展。燃料掺氢后,燃烧过程更容易发生回火现象,需要对掺氢燃烧回火规律进行探究。本文选取了带钝体旋流预混燃烧室开展甲烷掺氢–空气的预混燃烧数值模拟研究,湍流模型采用SST k-ω模型,湍流燃烧模型采用火焰面生成模型(FGM);准确地计算湍流火焰速度对回火现象的预测非常重要,因此对进度变量输运方程中源项的封闭考虑了掺氢对层流火焰传播速度的影响。数值模型与方法得到了实验验证,并进一步探究了当量比、入口平均轴向速度、钝体壁面热边界条件对回火现象的影响。结果表明降低当量比、提高入口平均轴向速度以及增强壁面换热对回火现象具有抑制作用。本文所总结的回火规律对于掺氢燃烧室设计具有指导意义。

摘要：传统定向声传感装置往往依赖于内部电路设计或多传感器复杂算法的方式压制特定方向的环境噪声以提高信号信噪比,其具有较大的体积,并且很难改变指向特性,影响了在实际场景中的使用效果与普适性.基于螺旋超材料设计了一种可重配置的声学传感装置,通过超单元的精巧设计与超结构的应用赋予了单麦克风声学系统良好的定向传感和频率筛选特性.该装置采用单叶片螺旋超单元实现独特频率和方向响应特性.根据声路与等效介质转换理论,螺旋超材料具有周期性峰谷变化的频响特性.通过对螺距的调整,在基频和倍频频段内设计出具有特定频率特性的超单元,可控波长可达到自身长度的15倍.通过有限元仿真以及四传感器透射系数测量系统对超单元的频率透射特性进行了研究和测试,实验结果证明了其峰值频率响应与理论模型相一致.进一步,依据尺寸模型和多模型敏感角度分析,提出了一套超结构的设计方案与实现方法,并且具体制造了一种八角柱形超结构.分析了其中心测点处的声压变化与内外声压场,结果表明:在结构插槽内放入不同峰值频率的超单元,将改变整个超结构的敏感频率;重新排布超单元的排布顺序,将实现超结构指向性的重构.采用自动旋转实验平台对超结构的指向性进行验证,实验结果证明了超结构的定向传感性与仿真结果相一致,并能够通过单元分布的简单重配置实现不同的定向声传感装置.本文提出的设计方法为构建高信噪比的可调定向声采集设备提供了新的可借鉴思路.

摘要：受液压阀门工作状态推力扭矩转换关系的影响,导致阀位开度控制偏差较大。为提高阀门阀位开度的控制精度,提出基于LoRa技术的液压阀门阀位开度控制方法。根据液压阀门的具体结构分析阀门开度控制时的影响因素,以此确定了当前阀门的工作状态,基于分析结果,结合LoRa技术设计用于阀位开度控制的自动化控制方法,确定阀位开度控制流程,基于PI控制原理完成构建模型中的开度控制器设计,并在其中引入OF控制器实施修正PI开度控制器的控制偏差,以此实现液压阀门阀位开度自动化控制。实验结果表明,使用该方法开展阀位开度控制时,控制效果好、性能高。

摘要：针对X80管线钢实心焊丝自动焊的焊缝金属,采用仪器化冲击试验方法,研究了焊缝金属冲击能量分配和温度敏感性。结果表明,工程常用测试温度(-10℃)条件下,X80管道实心焊丝自动焊的焊缝金属冲击韧性(128~195 J)良好;总冲击吸收能量数据波动显著大于裂纹形成能量,主要原因是裂纹扩展过程吸收能量波动较大引起的;系列温度冲击试验的总吸收能量和裂纹形成能量均具有上平台特征,但裂纹形成能量数据曲线的上平台温度范围(-40~20℃)更大,且随着试验温度升高,裂纹形成能量占比表现出非线性降低特性。长输管道工程设计温度范围(-40~20℃)内,焊缝金属裂纹形成能量测试结果具有温度无关性特征,依据上平台温度试验结果制定验收指标,可能不利于对焊缝金属裂纹萌生的控制,建议进一步开展相关研究,制定焊缝金属起裂韧性指标,从根本上控制焊缝金属裂纹的萌生。

摘要：为有效解决老年用品可用性设计中的冲突问题,将可用性与冲突解决理论融合,提出一种老年用品可用性设计方法。由于传统TRIZ参数对老年用品的不适用和模糊性,在老年用品的可用性设计中难以获得解决方案。从老年用品的可用性设计冲突入手,将TRIZ的工程参数筛选出老年可用性设计领域的26个专属可用性参数,采用灰色关联分析法对参数进行可用性分类,从感知层、认知层和执行层进行冲突矩阵的重构;建立了基于冲突解决理论的老年用品可用性设计过程模型,并应用于老年药盒的可用性设计实例。结果表明:文中方法能系统化地解决老年用品可用性设计中的冲突问题,使老年用品可用性设计方法和TRIZ的应用领域得到进一步拓展。

摘要：针对油气管线所处位置偏僻、线路过长导致阀室分散,无法及时检测阀室环境参数的问题,文中设计了一款基于多传感器的阀室环境参数检测系统。该系统由温湿度传感器(DHT11)、智能烟感探测器、人体红外感应模块(HC-SR501)、ZigBee模块等组成。系统借助终端采集数据并上传至云端进行分析处理,若测得的数据超过阈值,则云平台将第一时间发送短信通知工作人员,便于工作人员及时采取科学有效的措施进行处理,避免造成重大安全事故。经验证,该系统运行稳定,能够有效检测阀室各项环境参数,节省了大量人力、物力、财力,具有良好的社会效益与经济效益。

摘要：铺设于海床中的海底管道常因洋流冲刷、船舶锚拽等自然或人为因素而处于悬空状态,易造成管道变形、腐蚀、损伤和开裂泄漏等问题,严重影响管线安全。针对DN200海底管道的悬空内检测,设计了一种内检测机器人并对其进行了动力学分析。同时,联合ANSYS与ADAMS软件建立了柔性管道-土耦合模型,开展了悬空管道内检测仿真分析。采用快速傅里叶变换和短时傅里叶变换方法对内检测机器人在复杂激励耦合条件下的振动响应信号进行处理,通过分析机器人的振动加速度实现了对悬空管段的有效识别。研究结果为油气管道悬空内检测提供了新思路。

摘要：在分析输油泵电机轴瓦夏季温度偏高的原因时,需要考虑多种因素。首先,润滑系统的效率是一个关键因素。不当的润滑油类型、不足的供油量或润滑系统的污染可能导致热量过度积累。其次,冷却系统的效率同样重要。冷却系统设计不当、冷却介质温度或流量不足,或是冷却系统维护不良都可能导致轴瓦温度升高,轴瓦的设计和材料选择也会影响其热性能。本文对输油泵电机轴瓦温度偏高的原因逐一进行了原因分析并提出了应对措施。

摘要：智能家居网络通过物联网技术将智能设备相连,用户可以远程查看和控制家居设备,但信息在不安全的公共网络上传输将面临各种网络威胁,因此研究和设计安全高效且符合智能家居网络的认证密钥协商协议非常必要。2020年,WAZID等人针对智能家居网络提出轻量级认证密钥协商方案(Wazid-Das方案),经过安全性分析和证明后发现,该方案过于依赖智能家居网关节点(Gateway Node,GWN),系统健壮性不高;该方案将用户和设备密钥存储在GWN中,但GWN面临特权攻击和各种外部网络攻击,并不绝对安全,且没有考虑用户的访问控制。文章在Wazid-Das方案的基础上针对智能家居网络提出一种基于切比雪夫映射(Chebyshev Chaotic Map)和安全略图(Secure Sketch)的多因子认证密钥协商方案。安全性证明和仿真实验结果表明,该方案虽然计算开销有所增加,但安全性显著提高,且通信开销大幅降低。

摘要：目的解决集油管材界面润湿性与黏油性的不确定性问题。方法选用吉庆页岩油与采出水分别为试验液体与预润滑液体,采用接触角测定仪和改进的沾滴试验装置,分别测定2种页岩油与采出水在普通钢管、涂层钢管和柔性管及其水预润滑或锈蚀后的接触角与黏油量。结果普通钢管锈蚀前后水相接触角为52.5°和124.5°,锈蚀后的水相接触角增大72.0°,润湿性由亲水性转变为疏水性,油相接触角及润湿性则相反。3种管材表面的油、水接触角及黏油量随温度升高均表现出不同程度的减小,涂层钢管的亲油性受温度影响最显著,在151#井和020#井页岩油的油相接触角分别由104.0°、110.1°降至43.8°、46.1°,黏油厚度分别减小1.45mm和1.16mm。预润滑使3种管材的亲水性增强、亲油性减弱、油相黏附量降低,其中涂层钢管预润滑使151#井和020#井页岩油的黏壁厚度分别减小1.35、1.13 mm。涂层钢管通过升温或预润滑可改善页岩油的润湿性及流动摩阻。进一步分析固体表面能和黏附功与接触角的关系发现,随着固体材料表面能和黏附功的增大,固-液之间的接触角减小。结论测试分析不同因素对集油管道流固界面接触角和黏油性的影响规律,为油田集输管材基于润湿性与黏油性的比选提供基础数据与参考,从而极大减少了集输过程中的能量损失。