以Mg、Ni为中心金属、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为模板剂,采用溶剂热法合成HP?MOF?74(Mg x Ni1-x )(x=0.25、0.50、0.75)样品,以烟道气中CO2和N2为吸附质,考察了HP?MOF?74(Mg x Ni1-x )样品在273 K和298 K下吸附分离CO2/N2的性能;通过静态容量法在273 K和298 K处测试了三种不同HP?MOF?74(Mg x Ni1-x )样品上CO2和N2的等温线,并使用双位点Langmuir?Freundlich(DSLF)和单位点Langmuir?Freundlich(SSLF)模型对获得的实验数据集进行了拟合;根据理想吸附溶液理论(IAST),估算了CO2/N2二元混合物的吸附选择性;使用Clausius–Clapeyron方程计算了等量吸附热(Qst)。结果表明,在273 K和100 kPa的条件下,HP?MOF?74(Mg0.50Ni0.50)样品的CO2吸附量为4.864 mmol/g;CO2和N2在HP?MOF?74(Mg0.50Ni0.50)样品上的吸附等温线分别与DSLF和SSLF模型十分吻合,说明CO2的吸附行为是双孔位吸附,而N2的吸附行为是单位点吸附;HP?MOF?74(Mg0.25Ni0.75)样品对CO2的IAST吸附选择性为2 263,吸附量和选择性均优于传统吸附剂MOF?74材料;CO2在HP?MOF?74(Mg x Ni1-x )样品上的等量吸附热均高于N2,说明CO2在HP?MOF?74(Mg x Ni1-x )样品上的表面自由结合能更高。
化学防蜡剂广泛应用于含蜡原油采输领域,为含蜡原油采输过程安全高效运行提供重要保障。目前已经开展了很多关于化学清蜡基础实验研究以及数值模拟研究,对化学防蜡剂的类型、作用机理及其应用范围进行了探究。常见的化学防蜡剂主要有稠环芳烃型防蜡剂、表面活性剂型防蜡剂、高分子聚合物降凝剂型防蜡剂以及新型纳米粒子防蜡剂,它们通常通过水膜理论或蜡晶改性理论防止蜡晶发生联合和沉积。其中,稠环芳烃型防蜡剂、表面活性剂型防蜡剂、高分子聚合物降凝剂型防蜡剂存在环境友好性差、环境适应性差或经济性差等缺点。今后的研究重点应该是探索绿色、高效且通用的化学防蜡剂,利用纳米粒子提高防蜡剂的性能,并且继续探索更加环保的化学防蜡剂。
从某化工厂污水处理车间好氧曝气池的活性污泥中,筛选了一株对非离子表面活性剂Triton X?100具有降解能力的菌株ISB5。对菌株的16S rDNA进行测序和比对分析,将菌株ISB5鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。进一步对菌株ISB5降解Triton X?100的培养条件进行考察,得到了菌株的适宜降解条件:培养温度为30 ℃,Triton X?100的初始质量浓度为4 g/L,培养时间为28 h,振荡速率为150 r/min,装液量为100.00 mL,接种量为1.00%(菌株ISB5与培养基的体积比)。在该条件下,TritonX?100的降解率可达93.0%以上。
静电纺丝是一种使聚合物在高压静电场作用下进行拉伸纺丝的纤维制造工艺。静电纺丝制备方法简单,成本低且易纺出微纳米级的纤维,在材料化学领域被广泛应用。采用硫杂杯芳烃构筑的多硫高核笼簇化合物(Co48)为负载物,以聚丙烯腈(PAN)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物(PAN/PMMA)为纺丝载体,通过静电纺丝技术,制备了负载Co9S8纳米颗粒的碳纳米纤维(Co9S8@CNFs)。分别以PAN和PMMA质量比为10∶0、7∶3和5∶5的纺丝载体制备复合物纳米纤维,将其热处理后得到的碳纳米纤维复合材料作为电极材料用于锂离子电池材料的研究。与Co48晶体煅烧的产物相比,PAN和PMMA的加入对最终产物的电化学有促进作用。由PAN和PMMA混合物制备的复合物材料兼具较高比容量、良好循环稳定性以及倍率性能。
以β?环糊精(β?CD)为单体、环氧氯丙烷为交联剂,在碱性介质中合成了Fe3O4改性的β?环糊精聚合物(β?CDP@Fe3O4)。在静态和动态条件下,研究了β?CDP@Fe3O4对双酚A (BPA)的吸附性能。静态实验结果表明,采用0.10 g β?CDP@Fe3O4对100 mg/L BPA(pH=5.6)吸附,其平衡吸附量为45.600 mg/g,吸附率为91.3%,饱和吸附量为113.600 mg/g。动态实验结果表明,液时空速越小,吸附剂利用率越高,且随着BPA质量浓度的增加,吸附穿透时间和饱和时间均呈下降趋势。同时,探讨了β?CDP@Fe3O4的合成及吸附机理。β?CDP@Fe3O4对BPA的快速吸附是通过氢键和疏水作用实现的。β?CDP@Fe3O4具有良好的再生性能,经过6次静态吸附?解吸循环和3次动态吸附?解吸循环后,吸附性能均无明显变化。
气田开发效果评价在发现目前开发存在的主要问题、提高气田管理水平以及提出调整对策等方面发挥着重要作用。从产能、能量保持程度和井流物性质三方面出发,考虑采收率、地层压力保持程度、气油比年递增率等指标,提出了凝析气田开发效果定量评价方法。首先基于层次分析法、灰色关联法和RSR值综合评价法计算各指标权重,然后通过岭形分布函数和因子分析法确定各指标隶属度矩阵,最后经模糊变化及最优选择得出评价结果。YH23区块E+K气藏天然气采收率为82.95%,凝析油采收率为58.57%,地层压力保持程度为87.8%,计算可得开发效果评价矩阵 Y =[0.623 7,0.175 2,0.201 1],属于一类开发水平,经验证与该气田实际评价结果一致,证实提出的方法准确可靠,为气田进一步开发调整指明了方向。
针对海相砂岩FOURD油藏大排量生产,发现底水油藏开发过程中不同位置水驱孔隙体积倍数不同,而常规行标中测量的实验不足以表现高水驱倍数后的油藏渗流特征。高水驱实验结果表明,不同黏土含量岩心水驱倍数的半对数与驱油效率呈线性关系,底水油藏水驱波及系数缓慢增加。基于FOURD油藏实际资料,采用数值模拟技术表征了油藏时变特征;针对FOURD油藏南北动态不同、南区水淹程度高、波及程度难以提高的问题,提出了以提液方式再提升油藏驱油效率的方案,针对北区波及程度不高的区域提出了进行井网加密的后期挖潜方案。采用该极限挖潜策略后,根据数值模拟及实际矿场应用,波及系数提高了11.1%,标定采收率提高了4.5%。
由于海底环境复杂,海底管线钢经常面临严重的腐蚀风险。通过动电位极化技术和交流阻抗技术,探究了静水压力、溶解氧质量浓度及硫酸盐还原菌(SRB)接种时间对X70管线钢在南海模拟溶液中的电化学腐蚀行为,并结合电子显微镜表征技术分析了腐蚀形貌,阐明了三种环境因素共存条件下对X70钢腐蚀行为的作用机制。结果表明,X70管线钢在接种SRB的实验环境中的自腐蚀电流密度是无菌时的2倍;在0~3.5 MPa的压力下,腐蚀程度先加剧后减缓;SRB和溶解氧共存时,氧的存在抑制兼性厌氧菌SRB的数量,从而起抑制腐蚀的作用。
为提高压力容器螺栓法兰的紧固效果,对液压扳手和握持套筒的结构进行了改进,优化了握持套筒,并设计了一款新型固定扳手;对螺栓法兰紧固操作的液压扳手和握持套筒的配合使用进行了详细介绍并进行了对比,对握持套筒存在的问题进行了改进;运用ANSYS对新型固定扳手进行了静力学结构分析。结果表明,该结构优化可有效提高压力容器法兰螺栓的紧固效果。
钛合金因具有高强度、低密度、耐腐蚀等优良性能而广泛应用于航空航天领域,因此从理论上研究钛合金组织演变规律对新型钛合金的定量设计十分必要。利用余氏理论计算价电子结构参数,结合元胞自动机规则,建立了Ti?2Nb合金β相组织模拟方法,对Ti?2Nb合金在1 000、1 050、1 100、1 150、1 200 ℃固溶时的微观组织进行了模拟。结果表明,该模型能够将相结构单元与β相组织形核长大建立关联;β相组织形核点数量与固溶温度的定量关系式可以通过余氏理论计算的相结构单元结合能进行表征;β相组织的晶粒尺寸随固溶时间的演变可以通过模拟步长建立关联。研究结果可为合金成分、制备工艺、组织、性能定量关系的建立提供可借鉴的思路。
基于差动式杠杆原理设计了一种多级柔顺放大铰链,并通过正交方式装配一种具有三个平动自由度的微定位平台,形成的对称闭环结构具有抗冲击、无累计误差和较好的各向同性的特点。材料采用7075铝合金,堆栈式压电陶瓷作为驱动装置提供输入位移。结合路径搜索法和静力学矩阵法,得出了机构的静力平衡方程和几何变形方程;对结构参数进行了敏感性分析,以位移放大比为目标,对机构中敏感度较高的参数进行了优化;对装配体进行了有限元分析。结果表明,行程可以达到391.42 μm,放大倍数为13.05,平台具有较大的位移放大比和良好的定位精度。
由于常减压蒸馏过程的复杂多变性,过程变量耦合严重,直接建模会增加问题分析的难度。为了提高模型性能,首先采用核主元分析(KPCA)算法对模型的变量进行选择,再将经过处理的数据作为高斯过程回归(GPR)模型的输入,采用KPCA?GPR模型建立常压塔塔顶汽油干点的估计模型。该方法可解决不同变量之间的非线性相关性,并且具有灵活的非参数推广及超参数自适应调节等优点,通过计算经验置信区间,不仅可以对汽油干点进行预测估计,还可以做概率解释。仿真结果表明,KPCA?GPR模型取得了较好的估计结果。
当前图像去雾算法对人工合成图像域去雾效果与真实图像域去雾效果存在较大差异。针对该问题,提出了一种基于双向域转换网络的自适应单幅图像去雾算法。首先,构建双向域转换网络,实现人工合成有雾图像与真实有雾图像之间的自适应域转换;然后,通过卷积神经网络进行图像去雾。在实验中采用RESIDE人工合成的数据集以及真实环境的有雾图像作为训练集。结果表明,在人工合成图像域和真实图像域所提算法都有较好的处理能力和模型泛化能力,峰值信噪比(PSNR)、结构相似度(SSIM)等指标均有提高。
针对已有基于相关向量机对锂离子电池进行在线寿命预测因考虑因素单一而导致预测精度不理想这一问题,提出了一种基于主元分析(PCA)的特征因素变量加权建构的方法。该方法首先将多种特征因素变量作为研究对象,找到其线性变换后的得分向量所构矩阵;分析其不同得分向量对原变量数据矩阵特征覆盖程度,进一步加权构建融合得到相应特征向量。将所得向量作为输入,经相关向量机建立预测模型并进行锂离子电池寿命在线预测,最终得到预测结果。采用国际公用电池数据作为研究对象,通过MATLAB软件验证了有多变量预测电池寿命的可行性,结果表明预测效果较好。
利用自身高速高精度的特点,协作机器人通过模仿人的创造性复杂动作来提高生产效率。当前协作机器人对人动作的模仿主要来自部署人员的长期调试,缺少通用的解决方案,无法快速部署。基于此,提出了一种无锚的基于RepVGG网络的孪生网络协作机器人目标跟踪算法。该算法由孪生网络模块、分类回归模块和机器人执行模块组成。孪生网络模块使用改进的RepVGG网络代替主流的ResNet作为骨干网络用于图片特征的提取,在不损失精度的前提下提高整个网络的运行速度,降低算法对硬件的要求,对专用深度学习芯片更加友好;分类回归模块通过引入中心度分支来提高跟踪框的中心点预测精度;机器人执行模块采用尺度惩罚和宽高比惩罚以平滑跟踪框,保证协作机器人的动作流畅。实验结果表明,平均速率相比替代ResNet骨干网络前提高了14 FPS,实现了实时跟踪的效果。