稠油微生物冷采技术研究进展

稠油是重要的石油资源,约占石油总资源量的53%。我国稠油资源储量丰富,每年的稠油产量约占原油总产量的10%。随着开采年限的增加,稠油在改善热采开发效果、提高采收率、降低能耗、提高探明储量动用率等方面都面临较大的技术挑战。近年来,利用高效稠油降解菌对稠油进行降解、利用代谢生物表活剂对稠油进行乳化降黏等微生物冷采技术,已经在室内研究与矿场试验得到了证实。简要论述了微生物冷采技术机理、冷采微生物及营养激活剂,总结了近十年来国内外稠油微生物冷采技术的研究进展。微生物冷采技术将为稠油油藏改善开发效果、降低能耗及提高采收率方面发挥更大的作用,为稠油经济开采与进一步提高采收率提供了一种可行路线。     

基于双模定位的荒野遇险人员报警终端的设计

为了解决没有移动网络信号覆盖地区的荒野工作人员遇险救援不便的问题,设计了一种基于GPS（Global Position System）/北斗卫星导航系统的野外遇险人员报警定位终端。该报警定位终端以ARM（Acorn RSIC Machine）Cortex-M4为控制核心,搭配两种不同颜色的LED报警闪烁灯和液晶显示屏幕,并在报警终端上设计了功率放大器电路,工作时报警终端上的GPS/北斗双模芯片精确定位人员位置信息,采用LoRa（Long Range）无线传输模块将荒野工作人员的安全信息发送至附近的固定基站或者基站车上,其一旦接收到报警信息,便可迅速作出响应,及时对遇险人员进行救援。同时,在基站上使用不同增益的接收天线,或者改变LoRa无线传输模块的空中速率,可以使荒野工作人员的报警信息传输距离变的更远。实验结果表明,该报警终端具有实用性强、定位精度高、便于携带、工作稳定可靠,传输距离长等优点。     

基于 Landsat-TM 卫星影像的中亚水体动态变化研究

当今世界卫星遥感和图像处理技术迅速崛起并飞速发展,利用卫星遥感数据对水资源进行分析和监测已成为必然趋势。中亚五国地处欧亚大陆核心腹地,是丝绸之路经济带的陆上要塞,地区内常年干旱少雨,国家间水体面积差异显著。利用Landsat-TM/ETM+卫星遥感影像数据,基于决策树分类方法,进行提取中亚水体信息,选取中亚主要湖泊、河渠作为典型研究区,研究2000年、2010年和2015年的水体动态变化。研究结果表明,中亚水体总面积为123 984.80km2,其中湖泊面积为111 856.63km2,河渠面积为6 323.59km2,自然坑塘面积为5 804.58km2,湖泊、河渠和自然坑塘面积分别占中亚水体总面积的90.21%、5.10%和4.68%;中亚地区除乌兹别克斯坦国水资源充足外,其余国家水资源相对匮乏;典型研究区中咸海、额尔齐斯河和乌拉尔河变差系数相对较大,分别为41.18%、24.82%和14.68%;总体来看,中亚水体面积正逐年减少,研究中亚水体分布及动态变化有助于推进"一带一路"战略。     

丙烯酸-甲基丙烯酸三氟乙酯嵌段共聚物的微流控自组装及模拟

微流控是一种处理微量流体的新型技术,为纳米材料持续可控的自组装提供一个高通量平台。文中研究了丙烯酸-甲基丙烯酸三氟乙酯嵌段共聚物在同轴微流控装置中的自组装行为,利用COMSOL Multiphysics对微流控中两相液体的混合扩散进行了模拟。结合模拟分析重点探讨了外相流速和内外相总流速对共聚物胶束的粒径和形态的影响。结果表明,通过外相流速的改变可调节两相液体的混合效率进而影响共聚物自组装。随着外相流速的增加,共聚物胶束平均粒径变小,分布变宽,并从球形向其它形态开始转变。总流速的增加导致共聚物在微通道内滞留时间变短,使胶束粒径减小。     

丙烯酸-甲基丙烯酸三氟乙酯嵌段共聚物的微流控自组装及模拟EI北大核心CSCD

微流控是一种处理微量流体的新型技术,为纳米材料持续可控的自组装提供一个高通量平台。文中研究了丙烯酸-甲基丙烯酸三氟乙酯嵌段共聚物在同轴微流控装置中的自组装行为,利用COMSOL Multiphysics对微流控中两相液体的混合扩散进行了模拟。结合模拟分析重点探讨了外相流速和内外相总流速对共聚物胶束的粒径和形态的影响。结果表明,通过外相流速的改变可调节两相液体的混合效率进而影响共聚物自组装。随着外相流速的增加,共聚物胶束平均粒径变小,分布变宽,并从球形向其它形态开始转变。总流速的增加导致共聚物在微通道内滞留时间变短,使胶束粒径减小。     

基于MIKE FLOOD耦合模型的洪水淹没风险分析:以北京市某科学城为例

为科学制定城市空间发展及相关规划,对城市暴雨洪水进行精细化模拟,以北京市某科学城为例,利用MIKE FLOOD平台,基于基础地理、河道断面、闸坝工程、暴雨洪水、防洪规划及调度等数据构建了河道一维、研究区二维的大尺度、高精度耦合模型,模拟范围包括山区120 km²、平原区267 km²。根据设计洪水和2021年潮白河生态补水实测数据进行了模型参数率定和验证,准确模拟了现状和规划情景下的河道洪水漫溢及洪水淹没情况。结果表明：模拟水位与率定及验证水位差均不大于0.20 m,纳什系数接近于1,均方根误差较小。模型对包含山区和平原区的大区域范围及精细化河道断面和网格尺度模拟结果较好,适用于科学城洪水淹没风险分析。现状条件下,科学城内仅沙河牤牛河基本满足20 a一遇防洪标准,20 a、50 a和100 a一遇洪水条件下科学城淹没面积分别为0.45 km²、0.76 km²和3.06 km²,淹没主要集中在沙河中游部分河段以及沙河、雁栖河下游入河口处两岸。规划条件下,科学城内河道基本满足防洪...     

旋转二维激光雷达测量系统及其标定方法

为了实现利用单个二维激光雷达获得被扫描物体 的三维信息,提出了一种旋转二维激光雷达三维 扫描测量系统及其标定方法。确定了系统的组成和扫描测量原理,建立了系统的数学模型。 针对现有激光 雷达扫描测量系统参数标定方法不能线性求解的不足,提出了一种基于特定结构标定件的系 统参数线性标 定方法,分析了该标定方法的原理及步骤,并通过上述原理建立线性方程组实现了系统外参 数的求解。组 建了实验系统,制作了标定件和被测量件,利用标定后的激光雷达测量系统对被测量件进行 扫描。实验结 果表明,旋转二维激光雷达测量系统测量值和三坐标测量机对应测量值之间的最大差值为6.84mm,在二维 激光雷达测量误差±30mm之内,完全满足实际测量精度要求。     

寒冷地区浴池热水供应方式运行经济性比较分析

太阳能-空气源热泵热水系统作为可再生能源已得到广泛应用,但在我国北方寒冷地区运用较少。再加上空气源热泵自身存在低温环境运行效率过低甚至损坏机组的现象,需要对不同辅助热源辅助太阳能热水系统进行经济技术比较分析,以得到最佳的运行方案。通过对不同辅助热源辅助太阳能热水系统进行技术分析与计算,建立数学模型,模拟计算加热100 t水的全年运行情况,计算、分析不同辅助热源太阳能热水系统运行方案在长春地区的年运行总成本,结果表明:太阳能-空气源热泵-水源热泵热水系统在我国北方寒冷地区使用有很可观的发展空间。     

利用显热对熔渣进行直接改质的热平衡分析及试验验证

采用热态改质方法可直接将冶金熔渣制备成高附加值材料,从而实现熔渣的"热""渣"双利用,因此这一方法在熔渣资源化利用领域中已成为研究热点.本文选取熔融钢渣和河沙分别为典型熔渣和改质剂,模拟计算分析在1600℃熔渣内掺入改质剂的过程中改质剂掺量对改质熔渣显热的影响,并对研究结果进行工业试验验证.研究表明:随着改质剂掺入,改质熔渣显热呈现先增加后减小的趋势;随改质剂掺量由5%增加到11%时改质熔渣显热反而增加,当改质剂掺量为11%时改质熔渣显热达到最大.从熔渣显热利用和改质效果综合考虑,改质剂掺量的理论最佳区间为11%~19%.现场试验表明,掺入12%左右的河沙后,改质熔渣流动性好,冷却渣安定性等性能改善显著.      

冷、热EGR对柴油机性能、燃烧及排放特性的影响

为在保持柴油机动力性和经济性能的同时有效改善其排放性能,在一台4缸柴油机上针对6、12、24mg循环喷油量的负荷工况(记作低、中、高负荷)对比研究了冷、热废气再循环(EGR)对性能、燃烧及排放特性的影响。结果表明:EGR的引入减少了新鲜进气量,整体上延长了滞燃期,减缓了燃烧放热速率,降低了压力升高率;热EGR提高了进气温度,使低负荷时的碳氢化合物(HC)排放显著降低,热效率提高,而高负荷高EGR率时由于过量空气系数偏低引起了热效率的明显降低,对最大压力升高率的降低作用也弱于冷EGR;随着EGR率的提高,三种负荷下的氮氧化物(NO_x)排放均大幅度降低,碳烟排放在低、中负荷时较低,而在高负荷时则明显升高,NO_x与碳烟排放之间出现此消彼长的矛盾趋势。冷的高EGR率下的碳烟排放升高幅度减小,有效地缓解了这种矛盾。综合分析低、中、高负荷下的热效率及排放,低负荷时为提高热效率宜采用热EGR,高负荷时为降低过高的压力升高率并兼顾热效率则更适合采用冷EGR。