以减黏渣油(RVR)、催化裂化油浆(FCCS)为原料,通过乙烯焦油(ET)对其进行改性并优化制备工艺,得到了优质包覆沥青产品;采用FT?IR、XRD、TG/DTG对原料与产品进行分析,结合1H?NMR、元素分析和相对分子质量的信息,对反应机理进行了推测。结果表明,油料共混改性难度与原料中沥青质、芳香分占比显著相关,二者占比越大,改性越容易;从反应机理层面,乙二醇在酸性条件下脱水生成的+CH2CH
为提高含蜡原油的流动性能,以石蜡为唯一碳源筛选7株石蜡降解菌,测定其除蜡性能、乳化性能、疏水性能,从中筛选了高效降解菌;通过生长曲线筛选具有最佳生长特性的菌株,优化组合构建菌群,并利用单因素实验和多因素响应面分析法优化了培养条件。正交实验结果表明,按菌株H1、H3、H4的接种量(体积分数)分别为1.0%、2.0%、0.5%构建复配菌群时,复配菌群除蜡率为58.7%;优化的培养温度为41.8 ℃,接种量为3.0%,摇床转速为181 r/min;各因素的影响权重从大到小的顺序为培养温度>接种量>摇床转速;优化后,菌群除蜡率高达62.1%。用菌群处理含蜡原油,降黏率高达51.5%,可有效提高含蜡原油的流动性,进而提高管道的输送效率。
揭示高强管线钢微细观尺度氢致裂纹扩展机理,对保障氢能运输安全具有重要的工程价值。针对铁素体-珠光体型管线钢中铁素体(α-Fe)与渗碳体(Fe3C)共析形成的珠光体组织,建立具有Bagaryatskii晶相关系的铁素体-渗碳体界面模型,结合Voronoi多边形多晶模型与内聚力模型,系统分析了氢原子数分数、晶粒尺度、渗碳体终止面对管线钢临氢力学性能的影响。结果表明,在微观尺度下,随着氢原子数分数的增加,管线钢的临界界面张力明显降低,相较于无氢模型,氢原子数分数为2.5%和5.0%的模型的临界界面张力分别降低了约3.10%和7.50%,断裂能同样表现出下降趋势,渗碳体终止面按抗裂性能排序为C-Fe>C-C>Fe-Fe>Fe-C;在细观尺度下,与无氢模型相比,当氢原子数分数增加到5.0%时,临界应力强度因子(KIC)下降8.39%,裂纹长度增加12.06%,当平均晶粒面积从16 μm2细化至4 μm2时,KIC上升31.38%,裂纹长度缩短17.30%,且终止面影响规律与微观结果一致。研究结果可为临氢环境下铁素体?珠光体型管线钢的本质安全评价及其适应性分析提供理论参考。
析氧反应(OER)作为水分解制氢技术的核心环节,其催化效率直接影响氢能的经济转化效率。采用磁场辅助一步还原法,成功制备了非晶态金属硼化物纳米串珠催化剂,对催化剂进行了物相及电化学测试分析,并将其用于促进OER催化反应。结果表明,在所制备的多种金属硼化物中,钴铁硼(CoFeB)定向纳米串珠表现出优异的催化性能和稳定性,在10 mA/cm2电流密度下的过电位仅为330 mV,Tafel斜率为82 mV/dec;催化剂优异的电催化性能主要源于Co和Fe的协同作用,优化了活性位点的电子结构,显著提升了OER电催化效率。此外,研究磁场强度和表面活性剂质量对CoFeB样品形貌与电化学性能的调控作用,揭示了催化活性与纳米粒子定向有序排列及结构特征之间的密切关系。该研究提出的策略简便且具有可扩展性,为设计和开发高效、低成本的金属硼化物催化剂提供了新的思路。
工业副产尾气中低浓度氢气的高效回收,对能源利用与低碳转型具有重要意义。采用填充ReNi4.35Co0.4Mn0.05Al0.2合金的流通式反应器,以体积分数25% H2+体积分数75% N2的混合气为模拟原料,系统探究了循环介质温度、进气流量及进气压力对氢气分离提纯效果的影响,且以累积流量达500 L时的氢气利用率为核心评价指标。结果表明,在相同的循环介质温度和进气压力下,氢气利用率随进气流量的增大呈递减趋势,且低进气流量至中进气流量区间的降幅更为显著;循环介质温度对氢气利用率的影响呈单峰分布,其中5 ℃工况时效果最优(兼顾热力学与动力学性能);进气压力升高可提升氢气利用率,且在低进气流量工况下,进气压力对氢气利用率的增益效果更显著。最佳工艺条件:循环介质温度为5 ℃,进气压力为5 MPa,进气流量为5 L/min。在最佳工艺条件下,氢气利用率可达97.1%。研究内容可为金属氢化物法回收低浓度工业副产氢提供理论指导与参数依据。
氢渗透是诱发管线钢发生氢脆的关键因素,而引入合金元素则是提升管线钢力学性能和抗氢脆性能的有效手段。基于纯净体系中氢渗透行为的微观机理,系统总结了合金元素对管线钢氢渗透各关键环节的微观调控机理,包括氢分子的吸附与解离、氢原子在表面的吸附与渗透、体相内的溶解与迁移,以及缺陷处的偏聚行为。结果表明,单一合金元素掺杂可通过引发局部晶格畸变、重构电荷分布、改变成键特征、调控扩散势垒等微观机理,有效抑制氢渗透行为;多元素协同掺杂及多主元合金体系表现出更为复杂的调控机理,利用不同元素的协同效应可进一步增强对氢渗透行为的抑制作用。后续研究可围绕多元素协同掺杂的作用机理解析、高熵合金的成分优化设计、合金元素对复杂缺陷环境下氢捕获及氢偏析的调控机理,以及多尺度模拟方法开展进一步研究,以期为新型抗氢脆材料的合金化设计提供理论依据。
涡激振动是导致结构破坏的主要原因之一,该现象不仅会缩短工件的使用寿命,还可能使原本稳定的结构变形失效,进而引发安全隐患或造成经济损失。基于CFD软件,采用k-ω湍流模型、SIMPLE压力速度耦合方法对多孔介质圆柱体涡激振动进行了数值模拟。对单多孔介质圆柱体、三多孔介质圆柱体和矩阵排列圆柱体中横向排列的多种场景下的涡激振动问题分别开展了模拟研究,对比分析了不同排列方式下多孔介质对圆柱体涡激振动的影响。结果表明,在各种排列方式下,添加多孔介质可使圆柱体受力均匀、流场更稳定,显著抑制涡激振动现象的发生;同时,还可延长工件的使用寿命,进一步提高经济效益,具有良好的使用价值和应用前景。
为促进学生进一步了解天然气站场作业的实际情况,设计并开发了天然气站场虚拟仿真实践教学系统。系统包括设备拆解、安全应急事故处理、工艺模拟(含多人协同)、训练考核四个虚拟仿真实践教学模块。为了对学生进行针对性辅导,并对后续教学方法与教学内容进行持续改进,通过采集训练考核的操作数据,对学生的整体与个体在知识与技能方面的掌握情况进行了分析与预测。结果表明,教学系统建设有助于学生掌握天然气站场工艺设备,提升工程实践能力。
应用慢应变速率拉伸实验、原位电化学测试、扫描电镜观察、XRD测试等实验方法,探究了南海海洋干湿交替环境下弹性应变和塑性应变对X90管线钢腐蚀行为的影响及其机理。结果表明,在弹性应变区,随着应变的增大,X90管线钢的腐蚀敏感性增大,但影响并不显著;在塑性应变区,随着应变的增大,X90管线钢腐蚀敏感性显著增大;当塑性应变达到5.5%时,X90管线钢表面的腐蚀情况最为严重;应变对X90管线钢腐蚀行为的影响归因于X90管线钢受到外加应力后产生的机械?电化学效应,在海洋干湿交替环境下X90管线钢的腐蚀表现为以阳极溶解为主,以析氢为辅。腐蚀产物分析结果表明,应变对腐蚀产物类型无明显影响。
为提高锌涂层的力学性能和耐腐蚀性,采用直流电沉积法制备了锌?氧化石墨烯(Zn-GO)复合涂层;通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、单向拉伸实验(SSRT)及电化学测试等手段,系统地研究了Zn?GO复合涂层的微观结构、力学性能以及耐腐蚀性能,并与传统纯锌涂层进行了对比分析。结果表明,氧化石墨烯的添加显著优化了涂层的晶体结构,镀层的抗拉强度提高了约6.3%,屈服强度提高了约3.2%;Zn-GO复合涂层的腐蚀电流密度较纯锌涂层降低了80%,表现出优异的耐腐蚀性;Zn-GO复合涂层具有较长的耐腐蚀寿命;Zn-GO复合涂层在海洋防腐方面具有较高的应用潜力。
机器阅读理解旨在使机器能够自行推理并提取信息回答问题。将基于BiDAF模型进行改进以提高问答系统的准确性与效率。首先,BiDAF模型在建模时对文本长度存在限制,针对长文本容易被截断的问题,引入了滑动窗口机制以记录同一文本中过长的信息;其次,由于模型使用的长短时记忆网络(LSTM)难以捕捉较远时间步信息,导致模型存在长期依赖问题,且难以实现并行化计算,为此使用基于自注意力机制的编码器(Encoder)模型提取文本信息;针对原模型文本长度限定导致的位置信息缺失问题,设计了组内匹配、组外排序的方法以获取模型训练的位置信息。采用改进后的BiDAF模型在公开数据集SQuAD上进行测试的结果表明,F1值、精确匹配率(EM)较传统BiDAF模型分别提升了2.48个百分点、11.86个百分点。
针对受外部扰动影响的网络化切换系统,研究了其基于事件触发机制的