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控制理论与应用 2024年第8期41卷 1408-1416页

作者：石上瑶李军刘兆华刘家豪陈鹏云中北大学软件学院山西太原030051 广东电网有限责任公司电力科学研究院广东广州510080 中北大学机械工程学院山西太原030051 山西电子科技学院信创产业学院山西临汾041000 中北大学航空宇航学院山西太原030051

在实际的控制工程领域中,传统的比例–积分–微分(PID)控制仍然占主导地位.一阶惯性滤波器(FOIF)是构建PID结构的基础.加速型工程最速比例–积分(AEFPI)控制器则是以加速型工程最速跟踪滤波器(AEFTF)为基础构造的,然而,对于AEFPI的全面... 详细信息

在实际的控制工程领域中,传统的比例–积分–微分(PID)控制仍然占主导地位.一阶惯性滤波器(FOIF)是构建PID结构的基础.加速型工程最速比例–积分(AEFPI)控制器则是以加速型工程最速跟踪滤波器(AEFTF)为基础构造的,然而,对于AEFPI的全面研究和分析还缺乏.本文提出了FOIF原型的问题,并通过研究和分析最速跟踪滤波器机理与物理缺陷、工程化重构加速型工程最速滤波器输出跟踪输入特性、频域滤波特性以及所构造的AEFPI控制器的控制性能等方面,从技术角度揭示了低通滤波器属性对所构造控制器性能具有决定作用.通过数学计算分析、仿真实验验证以及现有工程实践结合,说明了这种AEFPI控制器具备显著反馈控制性能.

关键词：工程化重构问题加速型工程最速跟踪滤波器加速型工程最速比例–积分新型最速控制技术直角三角窗

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多尺度三维三相数值模似技术的研发与应用

多尺度三维三相数值模似技术的研发与应用

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作者：康志江赵艳艳张冬丽张允崔书岳吕铁中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院

该成果属于资源与环境技术领域。成果通过开展物理实验，明确不同尺度孔缝洞流动规律；建立多尺度缝洞介质三维三相流数学模型；研究非结构网格数值解法；编制数值模似软件，并进行测试与现场应用。完成以下创新点：多尺度三维三相数学... 详细信息

标准号: 1500210159

该成果属于资源与环境技术领域。成果通过开展物理实验，明确不同尺度孔缝洞流动规律；建立多尺度缝洞介质三维三相流数学模型；研究非结构网格数值解法；编制数值模似软件，并进行测试与现场应用。完成以下创新点：多尺度三维三相数学模型和数值计算方法；多尺度三维三相数值模似软件平台，主要包括大型溶洞模似器、油藏尺度多重介质数值模似器和前后处理软件；基于遗传算法的辅助自动历史似合技术。成果通过塔河油藏实际应用，阶段增油51.4万吨，实现经济利润8.6亿元。近年中国油藏数值模似基本处于国外数值模似软件应用状态，自主研发数值模似软件仅针对砂岩油藏，而针对缝洞型油藏的数模软件研发尚属空白。通过该研究，推动了北京一些石油高校及研究机掏在该技术领域的研发力度。

关键词：数值模似软件石油

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城市环境空气颗粒物源解析技术开发与应用

城市环境空气颗粒物源解析技术开发与应用

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作者：朱坦冯银厂白志鹏刘洁张裕芬范松川闫怀忠李景平吕爱华吴建会南开大学乌鲁木齐市环境监测中心站太原市环境科学研究院济南市环境监测中心站石家庄市环境科学研究院

该成果属于环境科学领域，涉及化学、数学、计算机科学等多门学科。大气颗粒物(PM和PM)是长期影响中国城市环境空气质量的首要污染物，由于大气颗粒物来源多样，污染成因复杂，始终是中国环境空气质量管理的重点和难点。该成果针对颗粒... 详细信息

标准号: 1500080092

该成果属于环境科学领域，涉及化学、数学、计算机科学等多门学科。大气颗粒物(PM<,10>和PM<,25>)是长期影响中国城市环境空气质量的首要污染物，由于大气颗粒物来源多样，污染成因复杂，始终是中国环境空气质量管理的重点和难点。该成果针对颗粒物污染防治中急需解决的颗粒物来源识别和颗粒物污染防治技术方法等难题。自1992年承担天津市科委“大气颗粒物源解析技术的开发与应用研究”项目以来，始终坚持开展大气颗粒物源解析技术开发与应用、颗粒物污染防治技术方法等研究，截至2010年底已完成国家和地方有关大气颗粒物来源及污染防治课题30余项，在国内率先提出扬尘概念，并指出扬尘是大气颗粒物的重要来源，成功解决了大气颗粒物源解析技术中同一排放源存在多种途径进入受体环境及颗粒物源成分谱共线性等导致的一套数据多种结果的技术难题，形成了大气颗粒物二重源解析及复合受体模型技术等大气颗粒物源解析技术体系，在该基础上，构建了以颗粒物开放源污染为控制重点的分类目标容量总量控制技术，开发研制了与颗粒物源解析技术相配套的颗粒物采样仪器，建成国内首个大气颗粒物源与受体样品库和数据库。该课题组最早在中国开展城市大气颗粒物源解研究，从早期跟踪受体模型技术发展到后来提出具有自主知识产权的二重源解析的成套技术、复合受体模型技术，构建颗粒物开放源生态域评价模式，将颗粒物开放源类纳入总量控制，这—过程中制定国家环境保护行业标准—部，获得发明专利一项，获得省部级二等奖三项，发表科研论文189篇，SCI收录80篇。该成果的大气颗粒物源解析技术2003年被国家环保总局列为国家重点环境保护实用技术推广项目，南开大学被科技部批准为《国家科技成果重点推广计划项目》“大气颗粒物源解析技术”的技术依托单位。研究成果在北京、天津、石家庄、济南、太原、乌鲁木齐、杭州、成都、郑州、南京、沈阳、贵阳、海口、银川、西宁、兰州、深圳、鞍山、抚顺、葫芦岛、秦皇岛、唐山、邯郸、安阳、开封、洛阳、三门峡、平顶山、焦作、青岛、东营、攀枝花、无锡、宁波、包头等35个城市进行推广和应用，为国家培养了大批高科技人才，在南开大学建立了中国第—个“国家环境保护城市环境空气颗粒物污染防治重点实验室”为中国城市大气颗粒物污染防治提供有力的科技支撑。

关键词：空气颗粒物防治污染物防治颗粒物采样仪器

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割缝衬管完井水平井均匀布酸技术研究

割缝衬管完井水平井均匀布酸技术研究

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第六届全国天然气藏高效开发技术研讨会

作者：王业众周长林桑宇陈伟华中国石油西南油气田分公司工程技术研究院四川广汉618300

割缝衬管与岩石壁面之间环形空间未真正封隔,常规分段改造技术的应用受到限制.通过理论研究与室内实验评价,配套形成了割缝衬管完井水平井均匀布酸技术:①预测初始表皮系数分布剖面,明确损害分布特征;②建立酸液流量数学模型,计算暂堵... 详细信息

割缝衬管与岩石壁面之间环形空间未真正封隔,常规分段改造技术的应用受到限制.通过理论研究与室内实验评价,配套形成了割缝衬管完井水平井均匀布酸技术:①预测初始表皮系数分布剖面,明确损害分布特征;②建立酸液流量数学模型,计算暂堵转向净压力值;③优选非机械方式均匀布酸工艺,实现不同转向压力;④采用数值刻画方法,定量表征酸蚀蚓孔形态.现场应用5口井,平均增产倍比2.1,增产效果显著,对同类型气藏具有借鉴意义.

关键词：油气开采割缝衬管完井均匀布酸技术数值模拟

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碳酸盐岩储集体微观组构特征研究

碳酸盐岩储集体微观组构特征研究

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第十届全国数学地质与地学信息学术研讨会

作者：谢淑云鲍征宇张天付佘敏中国地质大学(武汉)地球科学学院中国石油杭州地质研究院

非线性理论科学已经广泛地应用于地球科学等不同领域,取得了令人满意的成果。本研究通过对不同碳酸盐岩孔洞缝在环境扫描电镜下的二值图像的分析,系统地研究了传统孔隙度、渗透率等参数与不同分形和多重分形指数之间的关系,指出,通过图... 详细信息

非线性理论科学已经广泛地应用于地球科学等不同领域,取得了令人满意的成果。本研究通过对不同碳酸盐岩孔洞缝在环境扫描电镜下的二值图像的分析,系统地研究了传统孔隙度、渗透率等参数与不同分形和多重分形指数之间的关系,指出,通过图像识别和数字图像分析处理,所提取的分形和多重分形参数能较好地刻划碳酸盐岩孔洞缝特征,能够定量地揭示碳酸盐岩微观孔隙系统的复杂性,并为其碳酸盐岩的储蓄性能评价提供新的定量化参数。实验分析表明,该方法的应用效果较为理想,与传统研究方法相比,由于它与计算机图像技术紧密结合,具有定量、快速的明显优势,加上分形与多重分形参数的使用,能较好地刻画孔洞缝的空间分布,该方法以期能为研究碳酸盐岩孔隙系统的研究提供新的视角。

关键词：碳酸盐岩储集体微观组构孔洞缝特征研究

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基于IRI模式的电离层预报模型建立

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测绘技术装备 2024年第1期26卷 13-23页

作者：黄炜昭辛拓吉丽娅黄林超深圳供电局广东深圳518000 煜邦数字科技(广东)有限公司广东广州510000 南方电网数字电网研究院广东广州510000

电离层内部带电粒子运动和变化状态受太阳辐射与地磁场作用的影响,服从物理规律的约束,常规数学逼近方法进行电离层预报缺乏物理机制的支持。由于断电断网等不可预计因素的影响,地面全球导航卫星系统(GNSS)连续观测站数据容易出现中断,... 详细信息

电离层内部带电粒子运动和变化状态受太阳辐射与地磁场作用的影响,服从物理规律的约束,常规数学逼近方法进行电离层预报缺乏物理机制的支持。由于断电断网等不可预计因素的影响,地面全球导航卫星系统(GNSS)连续观测站数据容易出现中断,从而影响对电离层的监测,并进一步影响改正数播发。为了在GNSS连续观测站数据缺失的情况下,重现电离层误差延迟,填补观测数据空白,本文提出了一种基于物理模式的电离层总电子密度高精度时域预报方案,并通过模拟实验验证了基于物理模式的电离层时序预报方式相较于传统数学方法的优势。实验结果表明,基于IRI的电子浓度总含量(TEC)预报误差基本上都小于多项式计算的TEC预报误差的50%,且随着IGR权重的增加,基于IRI的TEC预报误差也逐渐变小,与模拟的TEC真值更加接近;通过对比拟合时段和预报时段与原始IRI2016模型的计算结果,发现更新后IG_(12)指数驱动下的IRI2016模型计算的TEC精度得到了明显提高,计算残差标准差精度上午时段在低纬度和中纬度地区分别提高了83.9%和49.8%,下午时段在低纬度和中纬度地区分别提高了63.0%和60.6%,与GNSS TEC的整体符合情况更好,从而验证了基于IRI模式建立的电离层预报模型在中国中、低纬度地区具有较高的应用精度。

关键词： IRI IG_(12)指数 GNSS TEC 电离层预报

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高海拔极端环境水切伦科夫(WCDA)水池关键技术研究与应用

高海拔极端环境水切伦科夫(WCDA)水池关键技术研究与应用

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作者：胡斌孙宇彤陈绪刚何九莲冯驰朱龙晖陈强王青龙杨科申宪文邬茳吕文章窦向贤中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司重庆大学深圳飞扬骏研新材料股份有限公司中国电建集团城市规划设计研究院有限公司

该项目为社会公益类。近20年来现代建筑热工与节能技术理论和钢结构防腐材料与设计方法主要是基于低海拔地区、以现代城镇建筑为背景的相关理论与方法，缺乏与高原气候、地理环境相适应的建筑热工理论和保温防冻设计方法，也缺乏与高原... 详细信息

标准号: 2300170260

该项目为社会公益类。近20年来现代建筑热工与节能技术理论和钢结构防腐材料与设计方法主要是基于低海拔地区、以现代城镇建筑为背景的相关理论与方法，缺乏与高原气候、地理环境相适应的建筑热工理论和保温防冻设计方法，也缺乏与高原、高海拔环境相适应的钢结构防腐材料和设计施工方法。该研究面向高海拔地区工程需求，聚焦建筑围护结构保温计算理论、测试方法和低温条件下钢结构新型防腐材料研发难题，以国家重大科技基础设施，世界海拔最高、规模最大、灵敏度最强的伽马射线探测装置-高海拔宇宙线观测站(LHAASO)水切伦科夫探测器(WCDA)建设项目为依托，解决了保温防冻、防腐、防光、防渗等关键技术问题，具体内容如下： (1)建立了围护结构冻融过程气-液-固三相热湿耦合迁移数学模型;提出了材料保水曲线测试方法及冻融损害等值线评价方法，实现了高海拔、大温差、内部高湿、无热源极端工况下WCDA水池内部热环境的有效控制，为高海拔地区工程保温设计和围护结构冻融损害评价奠定了理论基础。 (2)研发了新型冠状结构超支化低粘度天冬聚脲树脂及固化剂系列产品，解决了长期冬季零下低温施工和快速固化、特殊基材附着困难，常年高低温往复应力和温度梯度导致防腐涂层易开裂脱落而失效等难题，为预制装配式钢结构在高海拔地区的推广应用奠定了基础。 (3)研发了一种无刚性底板半地埋式保温防渗水池结构和技术，创建了可调节高度、并避免穿透防渗膜的探测器设备悬挂体系，解决了WCDA水池高海拔条件下施工难题，保障了大科学装置的良好运行。该成果与国内外同类技术相比，在理论创新、新材料研发和丰富设计方法等方面取得了显著进展，主要表现为：理论创新方面，建立了围护结构冻融过程气-液-固三相热湿耦合迁移数学模型;新材料研发方面，发明了新型冠状结构超支化低粘度天冬聚脲树脂及固化剂系列产品;创新性方面，提出了一种无刚性底板半地埋式保温防渗水池结构和技术，具有自主知识产权。该研究成果取得授权发明专利14项，实用新型专利4项;参与编写行业规范2部，《聚天门冬氨酸酯防腐涂料》(HGT 5368-2018)《透水道路用涂料》(HG/T 6088-2022)，编写团体标准3部，《多孔建筑材料保水曲线测定半透膜法》(T/CECS10292-2023)《天冬聚脲美缝剂》(T/CECS10158-2021)《聚天门冬氨酸酯防水涂料》(T/CWA204-2021);发表学术论文15篇，其中SCI论文5篇;项目研究成果已在中国科学院高海拔宇宙线观测站、丰满水电站防腐、国家级特色小镇青海月藏族乡月小镇、EPS颗粒外墙保温系统冷凝冻融与防火耐候系统等项目中推广应用，取得经济效益合计约1.73亿元，社会效益显著。同时，研究成果保障了高海拔宇宙线观测站(LHAASO)顺利建成，为国际粒子天体物理三大实验设施之一，至今已发现大量超高能宇宙加速器并精确测量了高能天文学标准烛光亮度，相关成果发表在《Nature》(自然)和《Science》(科学)杂志上。

关键词：建筑热工理论钢结构防腐材料设计方法

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CFD技术在地铁站台环控系统设计中的应用

CFD技术在地铁站台环控系统设计中的应用

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第十六届中国科协年会——分7绿色设计与制造信息技术创新论坛

作者：张丹中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司

以北京地铁建国门站为研究对象,以Navier-Stokes方程为基础,引入了广泛应用的标准的k??湍流模型,建立用于求解典型地下铁道站台内流场的计算流体力学模型。采用计算流体力学场模拟软件ANSYS CFX为计算工具,建立典型地铁车站的物理与数... 详细信息

以北京地铁建国门站为研究对象,以Navier-Stokes方程为基础,引入了广泛应用的标准的k??湍流模型,建立用于求解典型地下铁道站台内流场的计算流体力学模型。采用计算流体力学场模拟软件ANSYS CFX为计算工具,建立典型地铁车站的物理与数学模型,以试验测试与大量参考文献综合计算的活塞风结果为计算边界条件,模拟计算城市地铁环控系统的气流场,得出地铁站台典型断面的温度场、速度场以及候车区关键位置的空气温度与速度分布规律。

关键词：通风与空调工程地铁环控系统 CFD模拟温度场速度场

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《钢管漏磁高速检测技术与系统》

《钢管漏磁高速检测技术与系统》

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作者：何辅云丁克勤张俊红何箭林树青合肥中大检测技术公司中国特种设备检测研究院机械工业出版社

高速无损检测技术在现代化大工业生产中发挥着越来越大的作用，尤其对确保产品质量起着无可替代的保障作用。高速无损检测是在不损坏被检测物体内部结构的情况下，应用综合科学的方法，迅速探测物体内部的物理性能、状态特性及内部结构... 详细信息

标准号: 1100180112

高速无损检测技术在现代化大工业生产中发挥着越来越大的作用，尤其对确保产品质量起着无可替代的保障作用。高速无损检测是在不损坏被检测物体内部结构的情况下，应用综合科学的方法，迅速探测物体内部的物理性能、状态特性及内部结构，检测物质内部是否存在不连续性，迅速判断被检测物体是否符合标准，同时评价其适用性和安全性。高速无损检测的目的在于：迅速定量掌握大量构件内是否存在缺陷和缺陷参数对构件强度的损坏关系，评价它们应用在工业系统中的可靠性、安全性，并反馈到改进生产制造工艺过程中，以便消除构件内存在的缺陷。随着现代化建设事业的迫切需要，新的无损检测技术不断涌现。以新材料、精密加工技术、新型传感器技术、信息科学、数字信号处理、计算机技术为代表的新技术互相交融，极大地促进高速、智能无损检测技术和可视化无损检测过程的快速发展。作者根据20多年承担的国家、地方和企业的大量科研课题研究成果，对漏磁无损检测基础理论、工艺技巧和经验积累进行系统的概括和总结形成该著作，满足中国对漏磁高速检测技术研究、设备制造和应用方面技术人员的迫切需求，促进该技术的深入研究和普及应用，填补了中国对磁漏高速检测技术理论、方法、工艺设计空白，研究的理论、方法达到国际领先水平。该书重点研究了漏磁高速检测原理、方法、系统组成和检测系统必须具备的性能指标及方法，提出了漏磁检测系统综合性能通用技术条件等。书中对漏磁高速检测理论和分析方法的研究来源于大量的实验和工程应用，注重避免大量的理论推导和烦琐的数学论证，对检测系统的组成、作用和操作方法进行系统的叙述。全书主题突出、结构合理、层次分明、文笔流畅，具有很强的可读性、实用性和参考价值。该书的出版填补了国内该领域的空白(国内尚无同类书)，打破了国外对中国的技术封锁；同时该书理论联系实际，具有很高的学术参考价值和应用实践价值，真正做到了想企业之所想，急企业之所急，是一本极其优秀的科技图书。该书自2009年9月出版以来，受到广大读者的热烈欢迎和高度赞扬，取得了较好的社会效益和经济效益。可以说该书的出版发行，将为中国漏磁高速检测技术研究、生产和应用提供系统的理论基础、成熟的生产工艺、娴熟的应用技巧，对提升中国冶金、石油、化工行业质量安全有重要的战略意义。

关键词：漏磁高速检测理论分析方法检测系统

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基于TA方法的发动机喷流噪声预测研究

基于TA方法的发动机喷流噪声预测研究

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2016年度全国气动声学学术会议

作者：杨小权刘林 Cyrille Breard 杨奕孙一峰中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院

本文针对发动机喷流噪声的物理特性,发展了TA方法的发动机喷流噪声预测方法。该方法采用RANS求解时均湍流,然后利用两方程湍流模型k-ε的湍动能k和耗散率ε生成TA积分方法的噪声声源,结合喷口射流的轴对称性通过格林函数积分预测发动机... 详细信息

本文针对发动机喷流噪声的物理特性,发展了TA方法的发动机喷流噪声预测方法。该方法采用RANS求解时均湍流,然后利用两方程湍流模型k-ε的湍动能k和耗散率ε生成TA积分方法的噪声声源,结合喷口射流的轴对称性通过格林函数积分预测发动机喷流远场噪声的声传播。通过典型算例分析了:RANS计算网格对湍流噪声声源的影响;积分域大小对远场声传播的影响;积分域积分网格密度对远场声传播的影响。预测结果表明:发展的TA方法不仅能够非常准确的确定发动机喷流噪声的声源而且还能够准确预测发动机喷流噪声的远场声传播。该方法能够用于工程实际所需的发动机喷流噪声远场声传播的预测,因而具有广阔的应用前景。

关键词： RANS TA方法发动机喷流噪声

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