科学技术与工程杂志

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科学技术与工程杂志 北大期刊 统计源期刊

Science Technology and Engineering

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科学技术与工程是中国技术经济学会主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于2001年创刊,目前已被国家图书馆馆藏、维普收录(中)等知名数据库收录,是中国科学技术协会主管的国家重点学术期刊之一。科学技术与工程在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
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科学技术与工程 2017年第09期杂志 文档列表

科学技术与工程杂志论文
杭州湾南岸慈溪地区晚第四纪沉积与古环境演化1-8

摘要:杭州湾作为我国大陆沿海地区第四系厚度较大的沉积区之一,历来是我国地学、生物学和气候学研究的重点区域;但其南岸研究比较薄弱。在对杭州湾南岸第四系BZK1钻孔岩芯沉积物特征、地质年代、孢粉、有孔虫和介形类分析基础上,探讨了杭州湾南岸第四纪地层对比、古环境演化和海平面变化特征。钻孔揭示全新世沉积始于孔深22.00 m(约10.77 ka B P.),其下至孔深44.60 m为晚更新世地层,全新世沉积速率大于晚更新世。研究表明:古环境变化可划分为4个阶段:29.6~〉10.8 ka B P.晚更新世时期,以针叶、阔叶混交林为主,为气候温暖较湿的滨海河口湾半咸水环境;10.8~9.5 ka B P.早全新世早期,以针叶与常绿阔叶林为主,推测属亚热带温暖湿润气候下的潮上带湖沼环境;9.5~5.9 ka B P.全新世早中期,以常绿阔叶与针叶林为主,气候温和较湿,受海水波及;5.9~0.5 ka B.P.全新世中后期,以常绿阔叶与针叶林为主,属滨海-内陆架环境,该阶段后期海水已退出本区,气候由温暖湿润渐渐转凉。结果显示杭州湾南岸气候-环境-海平面-沉积速率之间具有较好的对应。上述研究可丰富杭州湾南岸第四纪地层学、环境地质学研究内容,为邻区晚更新世生物地层对比以及古植被和古环境分析提供证据。

野生和栽培红毛五加的比较研究9-14

摘要:为比较野生和栽培红毛五加形态、光合、光谱及生理特征差异,制定合理的红毛五加人工栽培方案提供技术支持,对野生与栽培红毛五加叶片的外部形态与解剖特征、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、叶片及冠层光谱特性及以刺五加苷E、绿原酸为代表的次生代谢产物含量进行比较。①与野生红毛五加叶片相比,栽培红毛五加叶片厚度、叶面积明显增加,叶片长宽比明显减少,栅栏组织较厚而海绵组织较薄;②栽培红毛五加光合速率及光能利用率较高;③野生和栽培红毛五加都具有典型的植株反射光谱特征,但同野生红毛五加相比,栽培红毛五加叶片和冠层光谱在近红外波段的反射率都较高,一阶导数光谱中的红边振幅和红边面积也较大,红边位置红移10 nm;④2009年所测的栽培红毛五加茎皮中的绿原酸、刺五加苷E含量较野生红毛五加,栽培6年后,上述两种成分含量有所上升,且刺五加苷E含量符合《四川省中药材标准》相关标准。结果表明光照条件的改变影响着红毛五加的叶片形态,充足的光照有利于红毛五加的光合作用和正常生长,研究结果将有助于指导红毛五加的人工驯化栽培工作。

亚/超临界乙二醇中沙柳的液化工艺研究15-21

摘要:在亚/超临界乙二醇体系中,以碳酸钠作为催化剂,利用正交试验和单因素方法对沙柳进行了液化实验,考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、液固比以及沙柳的粒度对液化反应的影响。采用红外光谱,热重等手段分析了随着反应时间的增加,液化产物成分和液化残渣的变化。结果表明:①反应温度对液化有显著的影响,反应时间、催化剂用量、液固比以及沙柳粒度也有不同的影响;②沙柳液化适宜的工艺条件为:反应温度372.7℃,反应时间为15 min,乙二醇体积为60 mL,沙柳质量为5 g,催化剂质量为0.6 g时的液化率为98.56%;③对液化产物和固体残渣做红外分析,在达到反应时间10 min后的液化液体产物和固体残渣的峰型都没有大的变化,说明液化过程中沙柳组分中的半纤维素和木质素首先发生降解,并且残渣中仍存有纤维素,产物成分不会随着反应时间的延长而改变,且液化产物结构复杂,主要含有醇、醛、酯、酚类、芳烃等;④对沙柳固体残渣做热重分析知,半纤维素在反应时间为15 min时达到全部降解。纤维素的含量随着反应时间的延长有降低的趋势,说明延长反应时间会促进纤维素的降解。

煤层气缝网压裂技术研究22-29

摘要:为解决煤层气活性水改造效果差的难题,基于煤层发育被方解石充填的天然裂缝网络、压裂液滤失量大的特性,提出了新的缝网压裂思路,研制与煤层相适应的复合压裂液体系。潜在酸压裂液酸蚀充填矿物,使裂缝恢复畅通,形成相连通的复杂裂缝网络;清洁压裂液携砂,支撑压开的裂缝。探讨了该思路的可行性和优势,以及与页岩气、砂岩气缝网压裂的区别。分析了沁水盆地南部3号煤和15号煤地质特征,研制了相应的潜在酸压裂液和清洁压裂液,形成"潜在酸酸蚀裂缝充填矿物,清洁压裂液携砂"的缝网压裂技术。与常规活性水压裂对比表明,3号和15号煤层缝网压裂产量高,见气普遍更早。3号煤压裂支撑剂用量更少,15号煤煤层气开发取得历史突破。实践表明煤层气缝网压裂具有可行性。

不同拓扑结构风电汇集系统的电压稳定性分析30-35

摘要:针对大规模风电场汇集并网后引起的电压稳定性问题,研究了适用于大容量风电汇集系统的电压稳定性分析方法和指标;并在该基础上考虑链形、混联形和辐射形典型拓扑结构对汇集系统电压稳定性的不同影响。利用Q-V曲线法从机理上分析出各汇集拓扑并网点的无功电压特性,并分别计算出其电压稳定裕度。最后对西北某实际风电汇集系统的仿真计算表明,辐射形汇集拓扑具有更好的静态电压稳定性和暂态电压响应特性,混联形次之,链形最差;可为实际工程中分析大规模风电并网的电压稳定性问题提供参考。

低压微电网逆变器并离网平滑切换控制36-43

摘要:分布式能源通过电力电子变换器与本地负载、储能设备等相结合构成微电网;并实现在并网、离网及并离网相互切换模式下的稳定运行。采用下垂控制实现微电网离网运行时逆变器输出电压和频率的稳定、并网运行时输出功率的恒定,并且不改变控制方式实现并离网的平滑切换控制。由于传统下垂控制在离网运行时,逆变器输出电压与频率存在一定的偏差;并且为了使逆变器输出阻抗呈阻性以减小控制参数对输出阻抗的影响,采用一种改进的下垂控制策略;并在逆变器双闭环控制中加入虚拟阻抗。仿真结果验证了改进下垂控制策略在离网、并网以及并离网相互切换运行时的有效性,以及相比于传统下垂控制策略的优越性。

基于秩相关系数的证据合成方法44-47

摘要:针对传统Dempster-Shafer证据合成方法合成冲突证据时,会出现相悖结论的问题,提出了基于秩相关系数的冲突证据合成方法。方法利用证据冲突信息,通过秩相关系数得到证据间的相关程度,通过算法步骤顺序求解证据距离以及权重系数,根据权重系数对证据进行重新概率分配后,完成证据预处理过程,最后用改进的合成规则,完成再分配证据的合成。具体的证据实证验证了算法在合成冲突证据方法具有最优结果,且和推理一致,可以很好地用于证据合成。

信息内外光网边界状态攻防图生成技术48-52

摘要:当前信息内外光网边界状态攻防图生成技术在实现过程中形成的状态数量巨大,导致状态爆炸,无法适应大规模光网,防御性能低下。为此,提出一种新的信息内外光网边界状态攻防图生成技术,对信息内外光网边界状态攻防图进行描述。定义Host元组与Connection元组对信息内外光网边界进行描述,依据安全状态约简理论提出一种建模方法,以降低信息内外光网边界状态攻防图生成的复杂度,减少状态攻防图的规模,介绍了状态约简原理。依据状态变迁关系生成一个完整的状态攻防图,给出信息内外光网边界状态攻防图生成过程。实验结果表明,采用所提方法生成的状态攻防图具有很高的防御能力。

一种推扫式光子计数激光雷达点云滤波算法及其验证53-58

摘要:提出一种用于推扫式光子计数激光雷达点云滤波方法。定义了一种线性径向基函数,利用这种基函数可以计算密度点密度值;基于此实现了一种粗滤波和精去噪结合的点云滤波算法,经过两个步骤的滤波之后能够对诸如植被等分层地物进行精细滤波。使用NASA的机载激光雷达MABEL的实际飞行数据对这种滤波算法进行了验证,并与中值滤波算法的效果进行了对比。结果表明算法能有效滤除与地面非常接近的噪声点,适合低密度地物目标点云的滤波处理,能够很好保留细节,其中植被滤波精度90.26%,地面点滤波精度96.11%。

基于TG-FTIR和Py-GC/MS的生物质三组分快速热解机理研究59-66

摘要:利用热重红外联用仪(TG-FTIR)和快速热解-气相色谱/质谱联用仪(Py-GC/MS),对生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)的热解失重规律、动力学和挥发分组分及其含量进行了对比研究。TG/DTG曲线表明,纤维素热解失重区间最窄,峰值处热解失重率最大;半纤维的最易发生降解,存在两个失重区间;而木质素热解过程最缓慢,热解温度范围最广。三维FTIR表明,纤维素热解主要产物为CO_2、醛类、酮类和酸类;半纤维素热解主要产物与纤维素一致,但是CO_2含量比其他几类组分高很多;木质素热解主要产物为CO_2和芳香烃类。Py-GC/MS分析表明,纤维素热解有机组分主要为呋喃类和脱水糖类,呋喃类产物在600℃时达到最大值43.34%,脱水糖类产物在500℃时达到最大值27.78%;半纤维素热解主要产物为酮类和呋喃类,两者含量随着热解温度增加呈逐渐下降趋势;木质素热解主要产物为酚类,总酚含量在热解温度500℃时达到最大值78%,其中愈创木酚型(G-型)酚的含量最高63.43%。

冲击荷载下钙质砂侧限压缩及颗粒破碎试验研究67-72

摘要:海洋动力环境中钙质砂受荷载时的压缩变形特性是工程建设考虑的重要因素。对1~2 mm粒径钙质砂在侧限条件下进行静荷加载、冲击加载、冲击后静荷加载试验,分析试样在三种加载方式下的e-P曲线,运用Hardin模型中的相对破碎率Br值对其颗粒破碎进行度量。试验结果表明:相同荷载幅值水平下,相对静荷加载,试样对冲击加载较为敏感,其压缩变形更加明显,颗粒级配变化更显著;冲击加载时,存在临界冲击次数N_(cr),此时试样孔隙比趋于稳定;且冲击荷载幅值越大,相应临界冲击次数N_(cr)值越大;同时发现冲击加载会影响试样压缩性,冲击加载时试样颗粒破碎程度越高,冲击加载后静荷加载时表现的压缩性越低,颗粒相对破碎率B_r值变化越小,试验结论对工程建设具有一定参考意义。

正交体系下隧道与滑带相交力学模型与加固研究73-78

摘要:在山区修建高速铁路或公路时,为了保证线路的顺直性,选线难以对所有滑坡都进行避绕,导致隧道穿越大型滑坡的情况经常发生。在修建以及线路运营过程中,时常发生隧道拱顶开裂、隧道支护鼓胀、隧道变形严重侵限等问题。结合三个典型隧道-滑坡正交体系的具体实例,通过其施工监测变形,剖析了正交体系下隧道-滑坡在单滑面的变形特征,并分析了其受力模式。结合数值模拟和受力模式,提出了一体化加固方式,并以实例分析了其加固效果。研究结论:①在单滑面情况下,总结了滑带与隧道相互作用下的变形特征:当滑带作用于隧道边墙,其破坏类型为剪切破坏;当滑带作用于拱顶时,隧道破坏类型为挤压剪切破坏,隧道以拱部变形为主;②简化了滑带作用于隧道边墙的受力计算模型,利用数值计算验证了计算模型简化的合理性;③对滑带作用于隧道边墙的相互作用模式,提出了合理的加固方式,并通过计算表明隧道的变形得到了较好的控制。

大水槽造波机电机力矩与造波参数的关系分析79-83

摘要:基于交通运输部天津水运工程科学研究院全球最大的大比尺波浪水槽造波机,在微幅波理论的基础上推导推板式造波机控制方程;并进一步推导造波机电机力矩与造波参数之间的关系,分析板前推进波、板后雍水、机械摩阻以及推波板运动的受力与对电机驱动力矩的组分大小和变化规律,从理论上得到电机力矩的变化范围、规律及消减平缓方法,为下一步研究基于力矩反馈的主动式吸收造波提供理论依据。

基于Gappy POD的S形扩压器稳态出口流场预测方法研究84-90

摘要:针对实现主动流动控制需要对流场快速获知,提出通过扩压器壁面静压测量值预测出口流场的设想。利用已有的Gappy POD方法实现预测,但该方法在高模态条件下计算精度差。为解决此问题,在已有方法基础上对计算过程中每一步迭代误差进行不同处理,得到Method_1和Method_2。计算结果表明,在静压测点数足够条件下,两种方法能够实现更高精度的计算;并且在不同程度上解决了已有方法在高模态下计算精度差的问题。另外,当测点数达到40时,Method_2计算精度更高。

载铁改性活性炭对溶液中六价铬[Cr(Ⅵ)]的吸附研究91-96

摘要:以磷酸法活性炭(PAC)为原料,通过不同铁盐溶液浸渍法制备载铁改性活性炭(Fe-PAC),采用二苯碳酰二肼分光光度法检测其对水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,考察了铁盐浓度、溶液pH等因素对吸附效果的影响,研究了吸附平衡时间、吸附动力学,利用XPS、BET等方法对改性活性炭进行表征。结果表明:硫酸亚铁溶液浸渍改性活性炭对Cr(Ⅵ)吸附最佳,硫酸亚铁溶液浓度为0.20 mol/L,载铁改性后活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附量从10.18 mg/g提高到22.56 mg/g;溶液pH为2.0时,Cr(Ⅵ)去除率达到95%。通过XPS检测改性后活性炭表面负载有二价铁及三价铁氧化物;吸附动力学实验表明改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合伪二级动力学方程,以化学吸附占主导。采用氮气吸附等温线对其比表面积及孔隙分布分析,结果表明由于铁氧化物堵塞孔隙,改性后活性炭的比表面积减小。

科学技术与工程杂志研究简报
Mg_2Si热电材料力学性能的分子动力学模拟研究:纳孔效应97-102

摘要:在热电材料里引入纳孔能有效降低材料的热导率从而提高其热电性能,但纳米孔洞的引入也可能影响材料的力学性能。以圆柱孔理想单晶Mg_2Si块体热电材料为研究对象,建立不同孔径、孔隙率以及分布形式的纳孔Mg_2Si材料的原子模型,采用分子动力学模拟方法研究不同模型下材料的拉伸力学性能。结果表明:①纳孔的引入造成Mg_2Si热电材料的极限应力和弹性模量的降低,而纳孔孔隙率、分布形式都会影响到材料的极限应力,而材料的弹性模量主要与孔隙率有关,孔隙率越大,材料的弹性模量越低;②纳孔的引入不仅减小材料的有效荷载面积,更重要的是造成材料内部应力分布不均匀,而材料所能承受的拉伸方向的应力极限是一定的,因而当纳孔Mg_2Si热电材料平均应力远小于完整块体的极限应力时,材料内部最薄弱的地方的应力就已达到其极限应力,造成材料的破坏。

Cu/SiO2结构单元在阻变效应中形成导电通道的模型分析103-106

摘要:通过建立一个模型,简单地讨论了Cu/SiO_2结构单元在阻变效应中形成导电通道的临界电压特性。该模型考虑了Cu离子在SiO_2薄膜的迁移扩散和Cu离子在薄膜内引起的空间电荷效应,同时考虑了电子电导机制。模型的计算表明,薄膜的结构参数(厚度、电极功函数、掺杂等)对导电通道的形成过程有很大的影响,其临界电压随薄膜厚度和电极功函数的增加而增大,而随Cu离子掺杂浓度增大而减小。这一结果对未来存储器件的性能设计和制造具有一定的指导意义。

基于MS-P方法的不规则管内流体的分布研究107-112

摘要:提出了一种新的基于单角毛细管的模型。在该模型中,当非润湿相注入已经饱和润湿相的毛细管中时,不混溶的两相的分布是由一个特定的阈值压力所确定。利用Young-Laplace方程,推导和分析了不同管内流体间界面的曲率和弯液面的形状;并通过叠加单角毛管模型生成不同多边形毛管模型,研究边的多边形数和流体分布之间的关系,以及等边多边形毛管中润湿相的饱和度。在单角毛细管的基础上,研究了角的位置对于润湿相分布的影响;并分析了流体界面在角的相互影响的五个阶段分布特点。