Measurement of swarm parameters of c-C4F8/CO2 and its insulation characteristics analysis

In c-C₄F₈ and c-C₄F₈/CO₂ mixtures, the swarm parameters including ionization coefficient, attachment coefficient and effective ionization coefficient were obtained at the ratio of the electric field strength to the gas density between 150–550 Td by the steady-state Townsend (SST) method. Static breakdown voltages at each ratio were also measured at the SST condition. The limiting field strengths were obtained by two methods: computing the density-normalized effective ionization coefficient as a function of the overall density-reduced electric field strength; and measuring static breakdown voltages as a function of the product of gas density and electrode separation. Good agreement was obtained by these two methods, which ensures the correctness of the former method. The limiting field strengths of c-C₄F₈ and c-C₄F₈/CO₂ mixtures were compared with those of pure SF₆, SF₆/CO₂ mixtures and pure c-C₄F₈. It is found that buffer gas CO₂ does not reduce the limiting field strengths of c-C₄F₈ greatly, the limiting field strengths of c-C₄F₈/CO₂ mixtures are higher than those of SF₆/CO₂ mixtures or even pure SF₆, and so c-C₄F₈/CO₂ mixtures are suggested to be possible substitutes for SF₆. Foundation item: the National Natural Science Foundation of China (No. 50777041)     

Monte Carlo Simulation of Electron Swarms Parameters in c-C4F8/CF4 Gas Mixtures

The swarm parametes for c-C4F8/CF4 mixtures, including the density-normalized effective ionization coefficient, drift velocity and mean energy were calculated using Monte-Carlo method with the null collision technique. The overall density-reduced electric field strength could be varied between 150 and 500 Td,while the c-C4F8 content in gas mixtures is varied in the range of 0-100%. The value of the density-normalize deffective ionization coefficient shows a strong dependence on the c-C4F8 content, becoming more electronegative as the content of c-C4F8 is increased. The drift velocity of c-C4F4/CF4 mixtures is more affected by CF4. The calculated limiting field strength for c-C4F8/CF4 mixtures is higher than that of SF6/CF4.     

Predicting the Dielectric Strength of c-C4F8 and SF6 Gas Mixtures by Monte Carlo Method

An improved Monte Carlo method was used to simulate the motion of electrons in c-C_4F_8 and SF_6 gas mixtures for pulsed townsend discharge. The electron swarm parameters such as effective ionization coefficient, [AKα-] and drift velocity over the E/N range from 280～700 Td(1Td=10-21 V·m2) were calculated by employing a set of cross sections available in literature. From the variation cure of [AKα-] with SF_6 partial pressure p, the limiting field (E/N)_lim of gas mixture at different gas content was determined. It is found that the limiting field of c-C_4F_8 and SF_6 gas mixture is higher than that of pure SF_6 at any SF_6 mixture ratio. Simulation results show excellent agreement with experiment data available in previous literature.     

Monte Carlo simulation of electron swarms parameters in c-C4F8/CF4 gas mixtures

The swarm parametes for c-C₄F₈/CF₄ mixtures, including the density-normalized effective ionization coefficient, drift velocity and mean energy were calculated using Monte-Carlo method with the null collision technique. The overall density-reduced electric field strength could be varied between 150 and 500 Td, while the c-C₄F₈ content in gas mixtures is varied in the range of 0–100%. The value of the density-normalized effective ionization coefficient shows a strong dependence on the c-C₄F₈ content, becoming more electronegative as the content of c-C₄F₈ is increased. The drift velocity of c-C₄F₈/CF₄ mixtures is more affected by CF₄. The calculated limiting field strength for c-C₄F₈/CF₄ mixtures is higher than that of SF₆/CF₄. Foundation item: the National Natural Science Foundation of China (No. 50777041)     

短脉冲高功率微波大气电离与击穿数值分析

为探讨短脉冲高功率微波(HPM)的大气击穿规律,通过求解大气电子动量方程,得到用于拟合电离参数的等效电场.将等效电离参数代入电子密度连续性方程并求解,获得了窄带和超宽带HPM脉冲的大气击穿阈值与海拔高度以及逃逸时间(逃逸能量)与脉冲振幅之间的关系.此外,还分析了大气击穿时超宽带HPM脉冲的能量传输问题.结果表明,海拔高度、脉冲宽度、频谱分布和振幅对大气击穿都有明显影响.     

利用氧传感器诊断电控发动机故障

介绍了氧传感器基本工作原理和检测方法 ,提出了用氧传感器波形诊断带有三元催化反应器的发动机故障的方法 ,并给出了具体诊断实例     

天然气掺氢发动机性能与排放试验

为了分析天然气掺氢燃料对发动机动力性、经济性和排放性的影响,在一台电控单缸天然气发动机上开展了体积掺氢比分别为15％、20％和25％的天然气掺氢燃料的试验和过量空气系数对发动机性能的影响试验．结果表明,在特定发动机工况下,随着掺氢比的增加,缸内最高压力随之增加;NOx排放量增大,而HC、CO排放量降低;有效燃气消耗率降低．试验结果也表明稀燃可以改善发动机的排放性能．     

施工隧道负离子除尘新方法

在施工隧道通风换气时, 为了快速稀释粉尘, 加快施工进度, 引入负离子除尘新方法, 并分析了其应用的可行性; 利用粉尘颗粒荷电理论研究了粉尘颗粒的荷电量, 推导了粉尘颗粒在负离子净化系统外电场作用下的饱和荷电量计算公式; 根据施工隧道的环境特点, 在粉尘沉降主动力为电场力和重力时分析了粉尘颗粒的受力情况, 并利用牛顿第二定律推导了粉尘颗粒的沉降算法; 模拟隧道环境进行了室内试验, 依照室内试验获取的安装参数确定隧道试验方案后进行了现场试验, 并利用现场测试结果分析了负离子除尘新方法的使用效果、机理和沉降算法的准确性。研究结果表明: 在使用和未使用负离子净化系统的1个施工周期内, 试验段呼尘消除率分别为51%和20%, 超过《公路隧道施工技术规范》 (JTG F60—2009) (简称《规范》) 中呼尘短时间接触容许浓度8mg·m-3的时间分别为1、12h, 使用负离子净化系统后, 呼尘时间加权平均浓度从6.38mg·m-3降至3.10mg·m-3, 满足《规范》中不大于4mg·m-3的要求, 即采用新方法可快速、高效地净化施工隧道内的空气; 施工隧道采用负离子除尘新方法的机理可使用粉尘荷电理论和牛顿第二定律进行解释; 在粉尘主要为PM₁₀的相似工况下, 利用沉降算法、室内试验和现场试验得出的粉尘消除时间分别为14、18、20min, 采用算法得出的粉尘沉降时间需要考虑的综合影响系数为1.31.4。      

Calculation of Transient Stress Field During Laser Transformation Hardening Process

IntroductionHighpowerCOzlaserssdsetransformationhardeningtechniquehasbeensuccessfullyusedinindusnyforWYears.BecausethetemPeratUrefleldislocalizedinmaterialdurllglasertransfonnationhMngProcess,highthermstrCsswillgenerateinmatgrialduringlasertfansformationhardeningProcess.Therisalsohighresidualstressinmaterial,bothintCnsionandcomPression['-'].ComPressresidualstressishelptoincreasethefatigueldrimeofthelasertreatedmaterial,butthetensilestresswillshortenthefatiguelifetmeofthelasertreatedmator…     

绝对不应期电刺激对健康和衰竭豚鼠心室肌细胞舒缩及钙瞬变的影响

目的　探讨绝对不应期电刺激对正常和慢性心力衰竭豚鼠心室肌细胞收缩幅度及同步钙瞬变的影响。方法　酶解分离心室肌细胞 ,应用单细胞收缩动缘测定仪 ,在基础刺激 (S1)同时给予绝对不应期电刺激 (S2 ) ,以F3 60 /F3 80 反映细胞钙瞬变 ,观察细胞收缩幅度和细胞钙瞬变的变化。结果　健康豚鼠心室肌细胞 :收缩幅值增高 (16 .5 5±5 .4 9) % ,收缩速度峰值增加 (17.4 3± 7.0 8) % ,舒张速度峰值增加 (19.74± 9.0 8) % (n =10 ) ;细胞收缩过程F3 60 /F3 80幅值增加 (2 5 .79± 6 .88) % ,F3 60 /F3 80 增高速度与减少速度分别增加 (2 9.4 7± 9.2 5 ) %和 (2 2 .5 2± 7.81) % (n =10 )。慢性心力衰竭豚鼠心室肌细胞 :收缩幅值增高 (15 .5 3± 5 .31) % ,收缩速度峰值增加 (10 .6 0± 3.0 2 ) % ,舒张速度峰值增加(2 3.32± 8.2 6 ) % (n =6 ) ;F3 60 /F3 80 幅值增加 (16 .82± 7.0 3) % ,F3 60 /F3 80 增高速度与减少速度分别增加 (16 .2 7± 5 .91) %和 (10 .32± 2 .4 6 ) % (n =6 )。结论　适宜的绝对不应期电刺激可增强健康和衰竭豚鼠心室肌细胞舒缩能力     

甲烷气体放电特性的研究

在E/N为100～900Td（1Td=1017Vcm2）的场强范围内,对甲烷气体中的电子崩发展进行了仿真研究.采用蒙特卡罗模拟法对其电子崩参数诸如有效电离系数、电子漂移速度、纵向扩散系数等进行了求解计算,计算结果与实验数据相一致.仿真结果表明：随着E/N值的增大,即电离作用的增强,电子的各漂移速度也呈现出差异.     

基于能源链的纯电动公交车全生命周期CO2减排效果研究

为准确量化纯电动公交车CO₂减排效果,更好地推动纯电动公交车在城市公交领域的推广应用,本文从能源链角度对纯电动公交车全生命周期的CO₂减排效果进行了研究.基于能源消耗数据,构建了基于能源链的纯电动公交车全生命周期CO₂排放模型;采用单因素敏感性分析法对排放模型的主要影响因素进行了分析,并基于此采用情景分析法建立了CO₂ 减排效果分析方法;通过实际案例及情景设置分析了现阶段及不同场景下纯电动公交车的CO₂减排效果.结果表明：在相同运营环境下,相比柴油公交车,纯电动公交车能源链全生命周期每百公里可以实现CO₂减排61.20%;在设定的不同情景下,2025年,2035年,2050年纯电动公交车的使用将分别实现每天CO₂减排134 712.36 t,253 566.80 t,326 323.74 t.     

考虑财政补贴的电动公交车队置换优化模型

为解决公交车队置换问题,分析财政补贴政策对公交车队电动化的影响,本文考虑财政补贴、温室气体排放水平等因素,以公交车队生命周期成本最小为优化目标,建立公交车队置换的混合整数规划模型,使用CPLEX软件求解模型,获得最优精确解。以2017年北京市19路公交车队为算例进行计算,得出最优的车辆购置方案、充电桩购置方案、车辆淘汰方案,最优方案的生命周期成本为21289.7万元,温室气体排放量为2488.4 吨二氧化碳当量。针对财政补贴、最终电动公交比例、温室气体排放水平等参数进行敏感性分析。分析结果表明：财政补贴从成本及碳排放角度对公交电动化有正面促进作用,但延缓了公交电动化的进程;短期内混合动力公交成本优势明显,长期来看,电动公交具有可观的减排潜力。     

水热处理对氢氧化铝微观形貌的改性

以尿素为改性剂,在140％下利用水热处理方法对种分法获得的氢氧化铝粉体进行微观形貌改性处理．改性结果表明：当（NH2）2CO／A1（OH）,摩尔比为6：1时,由于离子的侵蚀作用使块状的氢氧化铝转变为薄片状,同时相结构由三水铝石相转变为薄水铝石相;当二者摩尔比为8：1时,产物微观形貌转变为薄板条组装成的球形结构,此时相结构为碱式碳酸铝铵．     

高频谐波电场下电缆终端过热点的形成机理

为解决高频谐波电场下应力控制型电缆终端绝缘迅速损坏的问题,探讨了高频谐波电场下应力控制型电缆终端过热点的形成与谐波电压频率之间的关系.对中压电力系统高频谐波电场进行了模拟试验,对其电缆终端进行了红外热成像分析以及瞬态非线性电场分析.研究结果表明:在高频谐波电场下,电缆终端表面局部区域形成明显的过热点,过热点的温度随叠加谐波频率的增加而升高;叠加的高频电压成分对过热点的形成具有较大影响,导致在局部区域形成明显的高场效应;随着谐波电压频率从100 Hz增大到20 kHz,该电缆终端局部区域的电场和发热量都呈现明显增大的趋势.     

物流企业碳排放总量与效率测算方法

采用碳排放系数法测算物流企业运输环节移动源燃烧碳排放量，定义消耗电量转换法测算仓储环节固定源燃烧碳排放量；选取资本存量、劳动力、能源消耗作为碳排放效率评价的投入指标，产值作为期望产出，碳排放量作为非期望产出指标；采用Super-SBM模型(Super-efficiency Slack-based Measurement Model)得到技术效率、纯技术效率和规模效率这3个指标值，用以评价物流企业碳排放效率，以顺丰股份有限公司2013—2020年的营运数据为例进行实证分析。结果显示：2013—2016年、2020年的技术效率均大于1，表示资源分配达到最优状态；2017—2019年均小于1，主要是因为规模效率值偏低，2017年起顺丰提升运输业务量，逐渐调整规模效率，2020年的技术效率有了提升，找到了相对合理的平衡点。2013—2020年的纯技术效率值均大于1，近些年顺丰不断寻求技术提升以提高生产效率水平。结果表明，所提物流企业碳排放量测算方法可行，采用的Super-SBM模型能有效评价物流企业碳排放效率。最后提出物流企业需要从创新生产技术、节能减排技术等方面提升碳排放效率的改进措施。     

Catalytic Combustion of Lean Methane Assisted by Electric Field over Pd/Co<Subscript>3</Subscript>O<Subscript>4</Subscript> Catalysts at Low Temperature

A series of Pd/Co₃O₄ catalysts were prepared by Self-Propagating High-Temperature Synthesis (SHS) method in this study, and electric field was applied for catalytic combustion of lean methane over Pd/Co₃O₄ catalysts at low temperature. When electric field was applied, the catalytic combustion performance of Pd/Co₃O₄ catalysts was greatly improved, and the application of electric field could reduce the load of active element Pd to some extent while maintaining the same efficiency. Based on experimental tests and the analysis results of X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), H₂-temperature-programmed reduction (H₂-TPR) and in-situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (in-situ DRIFTS), the mechanism of catalytic oxidation of CH₄ over Pd/Co₃O₄ catalysts in electric field was proposed. The catalytic combustion of CH₄ occurs only when the temperature is higher than 250 °C normally, but when electric field was applied, the whole process of CH₄ oxidation was promoted significantly and the reaction temperature was reduced. Electric field could promote the reduction of the support Co₃O₄ to release the lattice oxygen, resulting in the increase of PdO_x and the surface chemisorbed oxygen, which could provide more active sites for the low-temperature oxidation of CH₄. Furthermore, electric field could accelerate the dehydroxylation of CoOOH to further enhance the activity of the catalysts.     

ER8C和ER8材质高速动车组车轮的服役性能

为全面掌握高速动车组用ER8C和ER8车轮服役性能,使用OBLFQSN750型电火花直读光谱仪等设备分别实测了新旧车轮材料的化学成分、常规力学性能、疲劳特性、冲击性能及韧脆转变温度、断裂韧性、疲劳裂纹扩展门槛值和疲劳裂纹扩展速率等,并进行了金相组织观测,综合评价分析了两种材质车轮服役性能. 结果表明:1） ER8C材质车轮比ER8材质车轮中Si含量高2.74倍,Mn含量高1.29倍,Cr+Mo+Ni总含量低45%,C含量略低,其抗拉强度和屈服强度提高5%,疲劳强度提高15%. 2） 车轮显微组织为珠光体+少量铁素体,踏面下相同深度,ER8C材质车轮中铁素体更均匀细小,晶粒度大于8.5级,ER8材质车轮铁素体粗大,晶粒度为8级. 3） ER8C材质车轮韧脆转变温度为84.30 ℃,ER8材质车轮韧脆转变温度为71.97 ℃,车轮运用工况处于两种材质的脆性区. 4） ER8C材质车轮断裂韧性比ER8材质车轮高约6%,其阻止裂纹产生的能力优于ER8材质车轮;ER8材质车轮裂纹扩展门槛值比ER8C材质高17%,其阻止裂纹扩展的能力优于ER8C材质车轮;两种材质车轮的裂纹扩展速率相当. 5） 服役过程中ER8C材质车轮踏面垂直磨耗速率略大于ER8材质车轮.      

有机静电感应三极管的有限元法仿真解析

通过合理建立有机静电感应三极管（OSIT）的物理仿真模型及选取合适的结构参数，采用有限元法，对OSIT在不同偏压下仿真计算其内部电位分布，进行了探索性研究。依据仿真计算结果，获得OSIT导电沟道内部电位分布，进而分析OSIT的工作特点，以及OSIT的工作特性与偏压和结构参数的依赖关系。     

污秽绝缘子安装并联间隙的雷电击穿特性分析

为了分析不同盐密值下污秽绝缘子并联间隙的雷电冲击击穿特性,以SC-210瓷横担绝缘子为例进行雷电冲击试验,通过对比清洁和污秽绝缘子的电场仿真结果,对试验时多次发生沿绝缘子表面闪络的现象进行了分析. 试验和分析表明:安装并联间隙的SC-210瓷横担,其雷电冲击击穿电压U_50%随盐密值增加而降低,更容易趋于饱和;污秽绝缘子与防雷间隙的雷电冲击伏秒特性曲线逐渐相交,试验时多次发生沿绝缘子表面闪络的现象. 研究结果建议在进行并联间隙与绝缘子串的绝缘配合整定时,应考虑绝缘子表面污秽对闪络/击穿部位的影响.