35kV串联灭弧防雷间隙的熄弧特性研究

为了研究35 kV电压等级串联灭弧防雷间隙的熄弧特性,利用多物理场仿真分析软件建立了耦合多物理场的磁流体动力学(MHD)模型和电弧间隙的二维磁流体仿真模型,包括磁场、电流场、流体传热和层流等模块,计算了电弧间隙电导率的分布情况,及调整电极半径、间距时温度与电导率的变化情况,同时搭建了35 kV防雷间隙电弧截断试验回路,对35 kV串联灭弧防雷间隙的灭弧性能进行测试。仿真结果验证了腔内离子体电导率由小变大,电弧路径拉伸变长的过程,反映了电弧的建立、发展、熄灭过程,电弧主要燃烧阶段为电流输入之后0. 05～6 ms之间,电弧完全熄灭时间为10 ms。电弧截断试验验证了串联灭弧防雷间隙电弧喷射过程具有物理冲击能量,电流波形显示电弧熄灭时间为0. 16 ms,且电弧没有重燃。仿真结果、试验结果都证明了35 kV串联灭弧防雷间隙能够自行、快速地熄灭腔体内电弧且不再重燃。     

当前土壤和地下水场地调查与修复研究

目前,众多的地下水以及土壤均受到了较为严重污染,而对地下水以及土壤场地修复的过程之中,主要可以分为两个阶段:在第一个阶段之中,首先,需要让可能对人体产生威胁的因素进行消除;在第二阶段,则需要对环境产生影响的因素进行消除并恢复与修复生态环境。强化自然修复恢复技术具有修复作用持久、投入成本低等优点,因此在地下水以及土壤污染场地修复中得到了广泛的运用;该项技术在规避修复工程风险以及消除生态影响等多个方面,也发挥了非常巨大的作用;土壤和地下水场地进行调查,并探讨有关地下水和土壤污染得修复技术,从而为部分工作提供理论参考。     

基于遥感影像的近30年西宁市热岛效应时空变化

利用1987?—?2015年多个时相的Landsat卫星影像及同期气象和社会经济数据,结合多年建成区边界,利用单窗算法反演了地表温度,结合热场变异指数定量分析了西宁市城市建成区热岛强度时空演化特征,探讨了其与城市绿化程度、车辆数等要素的关系,提出了城市化进程中城市热岛效应的调控措施。研究结果显示:(1)西宁市夏季表现为"热岛"效应,冬季为"冷岛"效应;(2)西宁市热岛效应强度在时间序列有三个节点,2000年以前西宁市夏季和冬季白天各个热岛区面积变化不明显,2000年以后热岛区面积,尤其是较强热岛区面积和中热岛区面积都出现迅速增加的趋势,2003年热岛区面积达到最高,2003年以后热岛区面积渐渐回落,2011年以后又增强;(3)夏季"热岛"区面积变化趋势和冬季"冷岛"区面积变化趋势一致,且与建成区变化一致。     

不同涡流场形态下混凝效能研究

采用粒子成像速度场仪(PIV)对Taylor-Couette反应器中纯水力流场及添加不同混凝剂的混凝过程进行观测与研究,同时对比聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、三氯化铁(Fe Cl3)的混凝效能与化学条件、水力条件之间的相互关系.结果表明,几种絮凝剂的速度场都较接近于纯水力条件下的速度场,且在波状涡流场中混凝效能最好;Fe Cl3在较宽的转速范围内都能有较高的浊度去除率,而PFS在紊动强度稍大的流场中也能获得好的混凝效能.波状涡流场可为絮凝反应提供最佳的水力条件,而初期波状涡波较有利于产生大粒径絮体,可为后期絮凝反应提供更佳的水力条件.     

脉冲与直流电场对厌氧氨氧化脱氮效果的影响

脉冲电场目前主要运用于食品、医疗灭菌等领域,其被广泛认可的灭菌机制为电穿孔理论。基于此,在较低电压和频率下脉冲电场可改变细胞通透性的同时能保证细胞不被灭活。为了探究脉冲电场对厌氧氨氧化脱氮效果的影响,将不同类型的电场分别施加在反应器中,以进出水NH₄+-N、NO₂--N浓度及微生物细胞结构为检测指标,考察各条件下的脱氮效果。结果显示,施加脉冲电场组能有效维持厌氧氨氧化反应的稳定,TN去除率可达到80%以上,相较于施加直流电场组和空白电场组,TN去除率分别提高了60%和20%。同时,脉冲电场组的微生物结构较直流电场组和空白电场组更加完整,表明脉冲电场能有效促进厌氧氨氧化脱氮效果并维持反应系统稳定。     

基于自适应共生生物搜索的人群疏散方法

为了解决传统场域模型在刻画人群疏散过程中的不足，基于自适应共生生物搜索方法来改进场域模型，构建了一种新的室内空间人群疏散优化模型。首先，该模型将路径拥挤度和局部方向拥堵度2个因素融入场域模型，以此构建最小疏散时间的目标优化函数。其次，通过调整动态自适应因子对共生生物搜索的共栖阶段进行扰动，解决优化方法的局部最优问题。最后，根据搭建的真实疏散环境与仿真试验平台，对比分析了改进模型与传统场域模型之间的性能状况。结果表明：传统场域模型在出口处容易造成大量拥挤，而优化模型能够有效实现躲避拥堵；同时优化模型可以根据不同时间段动态调整疏散策略，提高疏散效率。     

输气站场人员“意图+轨迹”早期智能风险预警

为防止输气站场无关人员闯入作业区造成事故，提前预判人员可能的位置，提出一种融合人员行进意图和轨迹的人员位置早期智能预判方法，建立基于机器视觉的输气站场人员行动“意图+轨迹”早期智能风险预警模型；在收集人员行动图像的基础上，通过方向梯度直方图(HOG)提取人员头部方向特征，利用支持向量机(SVM)分类器分类识别头部方向，分为正常直行、观望中直行、意图转弯3种行进意图，根据头部方向初步判别其行进意图以预判行进方向；对识别出人员意图转弯的情形进行持续追踪，结合卡尔曼滤波算法预测人员短时行进轨迹，从而实现对不同风险情景的预测，达到分级早期预警的目的。研究结果表明：该方法辨识行人意图准确率为90.79%,预测与实际轨迹曲线间相关系数r₁为0.994 84,r₂为0.993 43,两者高度相关，准确率较高，能够实现输气站场无关人员闯入的早期智能监管。     

高阶煤润湿过程中水分运移的低场核磁共振试验

为深入了解煤层注水过程中水分在高阶煤煤体中的运移特征，以焦作中马村矿高阶煤为研究对象，利用低场核磁共振(LNMR)设备，测试煤样在负压浸水试验、等温浸润试验过程中不同浸水时间时的核磁谱图，结合煤样负压浸水过程的质量变化，获得制备饱水煤样所需的试验条件；结合煤样等温浸润过程质量变化，从微观层面定量分析煤样润湿过程中水分进入煤体的分布特征、煤样含水率和含水饱和度的变化规律。结果表明：水分在毛细管力作用下，可以浸润到煤体的最小孔径对应的核磁弛豫时间为0.014 ms;水分按照较大孔→小孔→微孔的路径依次进入到煤体中，按照微孔→小孔→较大孔的路径依次达到饱和状态，试验煤样在相同的润湿时间时，虽然含水率不同，但整体含水饱和度几乎一致，且煤样整体含水饱和度与润湿时间的0.5次方之间存在定量关系。     

大跨度悬索桥钢箱梁除湿系统湿源定位算法研究

提出一种大跨度悬索桥钢箱梁除湿系统的湿源定位算法，以求在确定湿源的位置后精准送风。该算法通过钢箱梁内部传感器测量的温湿度数据，建立并求解伴随场微分方程组，再利用马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）法采样的结果确定湿源的最大可能位置，并与算例中的湿源位置相比较，验证定位算法的准确性。结果表明，湿源定位算法求得的湿源位置与算例较为吻合，具有较高的实用性。