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科学技术与工程 2017年第05期杂志 文档列表

科学技术与工程杂志论文

天气雷达I/Q信号仿真建模及统计验证1-5

摘要：基于天气雷达发射脉冲的时间自相关特性,采用大气分层模型,建立天气雷达发射端到接收端的I/Q信号仿真算法;并通过统计分析,对算法可靠性进行验证。研究结果表明仿真得到的I/Q信号均符合高斯随机分布,回波功率符合指数分布,与天气雷达真实回波信号统计特性一致;同时以南京大学的C波段双偏振天气雷达的真实弱降水回波数据为基础,进行仿真回波数据与真实数据对比分析。统计结果表明相似的参数设定下,仿真回波信号的反射率因子和速度的标准差与真实信号的统计特性基本一致;且与理论公式结果基本吻合。

多壳层TiO_2/石墨烯复合纳米材料的制备及其在光催化还原CO_2中的应用6-9

摘要：使用碳球作为模板,利用水热-煅烧的方法制备了多壳层TiO_2。以多壳层TiO_2和氧化石墨烯为原料,利用水热法制备了多壳层TiO_2/还原氧化石墨烯（r-GO）光催化剂。运用XRD,TEM,FT-IR,DRS等测试手段对制备的样品进行表征;并探究其在可见光下对光催化还原CO_2的活性。表征结果表明粒径均匀的多壳层TiO_2纳米球均匀地分布在r-GO表面,r-GO的引入拓宽了光响应的范围。光催化结果表明,复合r-GO后TiO_2的光催化性能显著地提升。

一种基于Logistic映射的水声混沌信号测距方法10-14

摘要：在浅海水声定位系统中,针对传统声呐信号持续时间长、效率低、正交性差的问题,提出了一种抗噪声、快速、窄带的水声混沌信号。通过推导Logistic混沌序列的混沌性和相关特性;并据此将具有混沌特性的相位信息对混沌序列进行调制。理论表明调制后的水声混沌信号具有正的Lyapunov指数、理想的相关性和窄带性。水域数据分析显示,水声混沌信号依旧表现出混沌性和窄带性;并且与同水域实验的m序列相比,定位精度提高了5 cm左右,信号时长缩短了73 ms,为海洋中动态目标的快速定位提供了参考。

阿尔伯特凹陷KF油田原油地球化学特征及来源15-19

摘要：阿尔伯特凹陷KF油田原油来源尚没有清晰认识。通过分析油田原油轻烃、饱和烃和芳烃等地球化学特征,对该油田原油来源及成因做了探讨。结果表明,KF油田原油为生烃高峰初期的产物,主要来自弱氧化-还原沉积环境的湖相烃源岩,有机质以Ⅰ~Ⅱ为主;在阿尔伯特凹陷上中新统烃源岩段是区域主力烃源岩。阿尔伯特凹陷上中新统烃源岩的证实说明东非裂谷西支新生代裂谷有广阔的油气勘探前景。

陆相泥页岩储层岩石物理性质及含气性影响因素20-28

摘要：川西须五段地层发育大套陆相泥页岩夹砂岩层,泥页岩层含气性较好,具有巨大的页岩气勘探开发潜力;但目前研究程度尚浅。基于该现状,结合大量测试及测井资料,对须五段页岩的物理性质及含气性影响因素进行了综合研究。研究结果表明,须五段陆相泥页岩属富黏土硅质泥页岩相,与美国Fort及Barnett地区潜质页岩具有类似的岩石物理性质。影响须五段页岩含气性的影响因素包括：有机质含量、矿物组成及含量、物性、脆性、气体赋存状态及超压。须五段泥页岩的主要储集空间为有机质孔、矿物晶间孔、溶蚀孔及微裂缝。页岩气含气量与有效孔隙度及气相渗透率均具有较好的正相关性。当页岩中黏土含量〈35%时,含气性及脆性均较高;随着黏土含量的增加,页岩含气性与脆性间无明显相关性。含气量较高的页岩层具有较高的含气饱和度,须五段陆相泥页岩吸附气含量约占60%,以吸附气为主,表明吸附态是陆相页岩储层中一种重要的气体赋存方式。

致密砂岩储层微观孔喉结构及其对渗流特征的影响——以鄂尔多斯盆地周长地区长8储层为例29-34

摘要：通过铸体薄片、高压压汞、恒速压汞、X衍射、核磁共振及渗流实验等多种实验手段,分析研究了周长地区长8致密砂岩储层孔喉结构特征及其对渗流特征的影响。结果表明,研究区储层主要发育粒间孔和长石溶孔,孔隙面孔率低;喉道类型以片状-弯曲片状和缩颈式喉道为主;岩石排驱压力低,进汞饱和度高,但退汞效率低,一方面是由于孔喉连通性差,另一方面储层中的黏土矿物也对退汞效率产生了影响。孔喉结构是影响致密砂岩储层渗流特征的主要因素,其中,喉道半径、孔喉比及连通性等决定储层渗流能力的关键。大喉道主要提供储层的渗流能力,而中-小孔喉则对储集能力的贡献更大。

考虑应力敏感的致密气井压裂前后变泄气半径及产能研究35-40

摘要：致密气井的泄气半径和产能会受到应力敏感和启动压力梯度的影响,利用边界压力梯度极限法,考虑应力敏感和启动压力梯度,建立了气井压裂前后的泄气半径及产能计算公式。通过实例验证了公式的准确性;同时分析了应力敏感、启动压力梯度、井底流压、裂缝长度对泄气半径和产能的影响。结果表明：泄气半径随井底流压、应力敏感系数、启动压力梯度的增加而降低;随裂缝长度的增加而增加,其中启动压力梯度的影响比应力敏感大。应力敏感对产能的影响大于启动压力梯度,变泄气半径下的产能随应力敏感系数的增加而降低,随裂缝长度的增加而增加;但产能变化幅度均小于定泄气半径。研究对致密气井泄气半径和产能的准确预测及提高采收率具有重要的意义。

特低渗油藏分段压裂水平井经济技术界限研究41-46

摘要：近年来分段压裂水平井在特低渗油藏开发中的应用越来越多,政策界限研究是实现经济有效开发的基础。综合考虑经济和技术两个方面,建立了经济技术界限确定方法。基于盈亏平衡原理,得到了经济极限初期产能及累产油量;同时从技术角度出发,基于位势理论和压降叠加原理,得到了单井实际初期产能。由实际初期产能与经济极限初期产能关系,得到了储层可动用对应的渗透率和有效厚度界限。以东辛油田盐227特低渗油藏为例,得到了一系列经济技术界限图版,为储层可动用性评价提供依据。

三元复合驱中碱提高采收率作用机理47-54

摘要：研究三元复合驱中碱提高采收率作用机理,对更好地应用其具有重要技术指导作用。设计了界面张力、吸附、乳化、润湿性等多组单一变量对比实验及微观模型、天然岩心驱油实验,研究了碱提高采收率作用机理。结果表明：碱与原油反应生成的表面活性剂。快速地吸附在油水界面上;碱迫使更多的外加表面活性剂进入油水界面,从而增加了界面层中表面活性剂浓度,达到了协同降低油水界面张力作用。碱电离的阴离子与外加表面活性剂在储层基质表面竞争吸附,增加了基质表面负电荷,使其对外加表面活性剂静电斥力加大,降低了外加表面活性剂吸附量。生成的表面活性剂乳化油相,使碱具备了乳化作用。在流动剪切作用下,生成的表面活性剂不断渗入膜状残余油与基质之间,改变了油/基质间、水/基质间界面张力,破坏了油-水-基质之间的原平衡体系,使润湿性由憎水亲油变成亲水憎油。碱提高采收率幅度可达近5%,具备显著提高采收率效应。

换热面裕量对再生式换热器热工特性的影响分析55-61

摘要：再生式换热器由再生段和冷却段共同构成,凭借再生段的加入,再生式换热器有助于减小换热器承受的热应力以及回收部分热量,而广泛应用于研究型反应堆的各试验回路中。在再生式换热器设计中,通常会对换热面积保留一定的裕量以应对换热管破损、阻塞以及工况波动等情况发生。结合再生式换热器的结构特点,在不利因素未发生时,将设计裕量效果计入实际的换热中,分析不同的设计裕量对再生式换热器理论运行功率、流质流量以及出口温度等的影响。分析结果表明,再生式换热器的理论运行功率随着冷却段设计裕量的增加而逐渐增加,而随着再生段设计裕量的增加而逐渐减小。再生段及冷却段设计裕量对再生式换热器的功率调节跨度影响不大,但再生式换热器的理论功率调节区间在再生段设计裕量增加时会逐渐下移,而在冷却段设计裕量增加时会逐渐上移。要克服再生段裕量对运行功率带来的不利影响,可以选择增加相应的冷却端设计裕量以及加大二次水流量。再生式换热器运行于功率调节下边界以下时,再生段保持一定设计裕量有利于一次水的流量更为接近设计流量。鉴于分析的结果,对于处于稳态试验回路中的再生式换热器,建议再生段裕量小于10%以满足设计功率,而对需要具备降功率运行的再生式换热器,建议可以取较大的再生段裕量以减小一次水流量的波动。

基于混合Hausdorff距离的多示例分类问题62-66

摘要：在机器学习领域中,多示例学习是一个重要的研究方向,其显著特点是正包中示例的类别标记具有模糊性。基于不同Hausdorff距离的CKNN分类器在多示例学习中应用较为广泛。经分析可发现,最小和最大Hausdorff距离均有其各自的缺陷,但两者的缺陷具有一定的互补性。针对如何弥补单一Hausdorff距离缺陷的问题,使用AdaBoost算法思想,把基于最小和最大Hausdorff距离的CKNN分类器进行组合,以减少使用单一Hausdorff距离对实验结果造成的影响。通过比较在不同数据集上的实验结果,可知此方法在一定程度上降低了测试误差,降低幅度最大为0.110 0。

基于图像特征的变压器套管憎水性识别方法67-73

摘要：鉴于当前复合绝缘材料变压器套管监测的现状,利用变压器套管盘面水滴图像特点,提出了基于图像特征的变压器套管憎水等级识别方法。首先,该方法采用小波理论对图像进行去噪和增强,增强了图像的视觉效果和细节,然后采用改进的分水岭方法对图像进行分割,最大程度保证原始图像真实性的同时,得到水滴的边缘。提取和选择最具表征特性的特征量。最后,设计了最小二乘支持向量机分类器,实现了憎水等级的智能识别,给出了仿真结果,并将该方法应用于现场在线监测系统,取得了较好的效果。

基于多特征集成学习的景区人群密度估计74-81

摘要：对景区等公共区域进行人群密度估计对于保障人群安全和社会稳定具有重要意义。在景区中由于光照变化、相机高度角度变化以及行人遮挡的问题,现有的方法难以做出准确的估计。为此提出了一种结合支持向量机回归（SVR）进行集成学习的方法来进行人群密度估计。方法首先以人的头部宽度作为参照,对场景进行多层次的分块;然后采用第一层SVR模型,对从子图像块提取出的三种特征进行粗预测,将预测结果作为新的特征,并对其使用第二层SVR模型进行细预测,将所有子图像的预测结果相加;最后根据不同景区场景设定的人数分级进行密度估计。实验结果表明,方法在景区多个场景分类准确率达到85%以上,是一种有效且在类似场景有较强扩展性的人群密度估计算法。

基于北斗地球静止轨道卫星信号的目标成像研究82-88

摘要：利用北斗导航卫星信号进行目标成像目前还处于研究和探索阶段,为此针对北斗卫星B1和B3频段信号的特点设计了利用北斗地球静止轨道（geostationary earth orbit,GEO）卫星进行目标成像的算法;并进行了基于点目标成像的仿真实验。实验比较了B1和B3信号的目标成像效果。仿真实验结果表明能够利用北斗B1和B3信号进行目标成像;而且B3信号的成像分辨率优于B1信号。最后通过现场实验对直达和反射信号进行了研究,验证了利用北斗GEO卫星B3信号对目标进行探测和分辨的可行性。

t川中中台山地区侏罗系自流井组大安寨段致密油储层孔隙结构特征89-97

摘要：致密储层岩石孔隙结构对致密储层中油气的储集能力和渗流机理有着重要影响。为了更好的对研究工区内甜点进行有效的识别,进一步指导后续的致密油开采,笔者运用氩离子抛光扫描电镜技术、低温氮气吸附脱附法和高压压汞实验对川中中台山地区侏罗系大安寨段致密油储层的微观孔隙结构进行了详细的研究。研究结果表明：1川中地区侏罗系大安寨段致密储层孔径范围主要集中在微米-纳米级,孔隙类型可分为有机质孔、无机孔、裂缝,其中有机质孔对储层的贡献最大;2有机质孔内TOC的含量与有机质孔的数量,两者之间呈现较好的正相关;3致密储层微观孔隙结构类型复杂多样,孔径主要分布在3~30 nm,以中孔为主、大孔和微孔不发育;4黏土矿物含量、脆性矿物含量、有机碳含量、有机质热演化程度、成岩作用、保存条件共同影响着致密储层的孔隙结构。在上述研究的基础,分析了川中地区致密储层孔隙结果的影响因素,为后续的致密油甜点识别提供了地质依据。

刀具侵入作用下节理岩体位移及应变场演化特征试验研究98-104

摘要：为了研究在全断面岩石隧道掘进机（TBM）作用下节理岩体的变形破坏特征,采用DSCM方法,通过对加载过程中试件表面数字散斑图像进行计算分析,获得刀具侵入作用下临界状态不同节理参数（倾角和间距）试件表面的位移场以及应变场分布特征。研究结果表明：节理参数的不同对试件表面位移场和应变场分布有着明显的影响,节理的空间位置控制着试件表面变形局部化特征,进而影响裂纹的扩展模式。试件达到临界破坏状态时,其应变场的分布特征能够很好地反映损伤局部化的特点。

复掺磁铁矿粉和活性炭粉沥青胶浆高温流变特性研究105-108

摘要：复掺磁铁矿粉和活性碳粉制备掺和料沥青胶浆,通过动态剪切流变试验（DSR）和布氏黏度试验,对比研究7组不同复掺比例的沥青胶浆高温流变特性,分析了复掺比例、试验温度和荷载作用频率等对沥青胶浆高温车辙因子、复数剪切模量、相位角和布氏粘度的影响规律。结果表明：活性炭粉在提高复掺沥青胶浆高温稳定性的同时,亦增加其黏度。建议其最佳掺配比例范围为60%~80%。磁铁矿粉与活性碳粉的复掺改性作用对沥青胶浆的相位角影响较小;高温条件下,当磁铁矿粉/活性碳粉复掺比例降低时,沥青胶浆的温度敏感性逐渐减弱。

磷酸铁锂电池充电后静置的电压预测方法109-113

摘要：混合动力电动汽车在行驶过程中的动态充电后静置开路电压不稳定。特别是再生制动充电时开路电压的变化,而导致常用的开路电压法存在SOC估计误差大和混合动力电动汽车动力控制策略难以实施。以磷酸铁锂电池为对象,依据电化学理论分析了其充电后静置过程中正负极表面锂离子扩散对开路电压的影响机理以及开路电压随时间的变化关系。再通过充电后静置实验和参数辨识方法,建立了充电后磷酸铁锂电池静置开路电压预测模型。以此对其充电后静置的开路电压进行了预测实验。结果表明,在实验工况下,该模型的最大预测误差为0.017V。