曲线影响（精选12篇）
曲线影响 篇1
摘要：自然电位测井是测井中的一项重要曲线, 在沉积岩中可以比较准确的判断砂泥岩剖面, 因此明确以及剔除自然电位测井的各项影响因素提高测试曲线质量十分有必要, 对油田的开发具有重要的现实性意义。
关键词：自然电位,原因分析,测井曲线
自然电位测井曲线是一种早期应用于测井的曲线, 一直到现在, 自然电位测井曲线在油气的勘探过程中仍旧有非常重要的作用。自然电位的组成部分包含了扩散电位、吸附电位以及流动电位, 在上面这三种电位之中, 扩散电位以及吸附电位对浓度差之间有密切的联系。自然电位的测井过程中, 各种和岩矿层自然电位之间没有太大关系的因素, 这些因素的影响造成自然电位曲线无法确实的对地下地层的情况做良好的反应, 如果无法正确的做判定和消除工作, 就会大大的降低测取自然电位曲线的效果, 严重的情况下会造成自然电位测井曲线无法使用。
1 自然电位的形成原因
自然电位形成的原因通常能够分成两种类型, 一种是有电子导电性的矿体自身出现的电位, 这种情形一般出现在煤层中, 另外一种原因是有离子导电性地溶液出现的电位, 这种情形通常出现在沉积岩之中。
1.1 氧化还原电位
当一个矿层处在氧化的环境条件之下, 设定顶底之间的同岩性质类似, 在这种情况下, 顶底的界面因为矿层被氧化而容易失去电子携带的正电, 围岩因为取得了电子从而会携带负电, 因而出现电位跃, 这种形式的电位也被叫做是电极电位。在矿层以及泥浆的界面位置, 因为泥浆之中几乎不存在矿层的金属离子, 所以矿层很快的会把金属离子溶解在泥浆之中而使得其自身存有负电, 出现电位跃。在这个过程中, 泥浆界面上的电位跃, 经过矿层、围岩、泥浆做练习, 形成了一个自然极化的电流场所, 在这个电流场中的泥浆位置电位降, 其实就是矿井中的自然电位差。在这种情形下, 能够看到的是自然电位正异常[1]。
1.2 扩散吸附电位
在煤田一种非金属矿以及钻孔环境之中, 自然电场通常是地层以及泥浆之间出现的电化学反应效果。在实践操作之中, 各种非金属矿体的沉积岩多是用砂岩和泥岩的方式存在。存在于砂岩之中的地层水, 含盐的浓度与井孔之中的泥浆盐度有差异, 通常是地层水的含盐浓度在泥浆含盐浓度之上, 并且浓度大的地层水之中, 钠离子和氯离子会自行的偏移值浓度较小的泥浆之中, 因为氯离子有比钠离子更快的移动速度, 所以在泥浆之中大部分的负离子携带有负电, 而在地层水之中有大量的正离子携带有正电。那么在泥浆以及地层水之中就容易出现电位差, 这种形式的电动势一般是受到两种溶液只讲的活度比例相影响, 同时溶液温度以及离子之间的组成部分由巨大的关系。
2 自然电位测井曲线的干扰因素以及消除方式
在自然电位测井之中, 有各种因素存在, 在钻孔之中的干扰因素主要有以下几种。
2.1 电极电位的影响
电极电位造成的影响, 主要是和电极的材料、泥浆的具体含盐度以及温度之间有巨大的联系。有相对活跃的电解作用的金属, 有更大的电极电位, 并且稳定程度较差, 一些不活跃的金属电极电位较小, 并且形态没有太大的变化。除此之外, 在泥浆中的盐分浓度有差异时, 电极电位失衡, 并且会随着井深的增加而使得温度上升, 电极电位的影响范围也会逐渐扩大[2]。表现出现的具体结果就是会出现曲线漂移的情况。井深不断增加的过程中, 其会同时朝着正方向的方向做偏移, 假设泥浆之中有较长的静止时间, 那么携带负电的黏土之中会有颗粒沉淀的情况存在, 曲线也会慢慢的随着井深的不断增加而朝着负方向做一定的偏移, 为了杜绝这种情况的出现, 通常使用的电解作用平稳的铅做电极的制作, 测井工作开始之前需要做泥浆的充分循环, 同时尽可能的保证N电极处在一种介质与环境平稳的状态之下。另外, 联系N极使用的电线需要全部包裹在内, 进行测井的同时, 速度要保持均匀, 这是因为速度一旦发生巨大的变化, 那么电极电位也会出现相应的变化。
2.2 工业游散电流
这种形式的影响, 其在自然电位曲线上存在有规则不一的锯齿状干扰因素, 矿山或者是井场周边存在有大型的电力设备时, 造成这种影响的干扰就愈加明显, 一边会避开周围的电力装置工作运行的过程, 另外一边也会把电缆的外皮或者是井口的套管进行分成N极, 或者是把N极直接掩埋在离电力的设备较远的地方。
2.3 重锤电蚀的影响
有些情况下测量得到的自然电位曲线与视电阻率曲线之间有相似的地方, 这主要是因为重锤电蚀造成的影响。因为重锤的制作材料是铅, 但是为了更好的挂接, 通常在锤垂上会加上一个铁环, 但是铁环与铅有不同的化学活动性质, 和泥浆之间出现的电极电位是有差异的, 铁的电极电位相比铅更大, 当铁和铅在同样一种泥浆之中的时候, 铁环与铅表现的是导体互相联系的局面, 电极电位差异则会造成电流的出现, 单纯的分析泥浆之中的电场分布, 就像是是因为铁环往铅垂方向流动, 就像是A和B双极的供电方式。单纯的从一项测量极M中分析, 就像是是一个视电阻率的底端出现梯度电极系。在这个过程中所测量得到的自然电位曲线就会自然的加上底端梯度上的电极系上出现的电位差, 那么自然电位曲线以及视电阻率之间的曲线就会相差无几了[3]。为了将这种影响消除, 通常会制作一个长度较长的绳套, 让重锤和电极系之间分割出较大的空间, 或者是使用环氧树脂涂覆在重锤的表面。
3 结语
自然电位测井中, 存在各种各样的干扰性因素, 在未来的测井工作中需要及时发现并且处理。除此以外, 在仪器制造的过程中, 最好能够把测量电路放在探管之中, 借助数字脉冲码的方式往地面上输送各种测量信号, 能够有效的降低干扰因素造成的影响。
参考文献
[1]田贵发, 潘语录, 栾安辉.应用自然电位测井资料解释鱼卡煤田含水层[J].中国煤田地质.2010, 06 (12)
[2]雍世和, 洪有密.测井资料综合解释与数字处理[M].北京:石油工业出版社.2009
[3]胡恒山, 王克协.井孔周围轴对称声电耦合波: (Ⅱ) 声电效应测井数值模拟[J].测井技术.2010, 24 (11)
曲线影响 篇2
测井曲线标准化对地震反演结果的影响-以大庆油田杏×井区为例
以大庆长垣杏×井区为例,系统总结出研究区测井资料主要存在数据单位不统一、测井仪器误差、数字化影响、波阻抗叠置等问题,针对问题采用直方图法对测井资料进行标准化处理,并将标准化处理前后的.测井资料分别应用于地震反演中,进而分析了测井曲线标准化对地震反演结果的影响.
作 者：作者单位：刊 名：国外测井技术英文刊名：WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGY年，卷(期)：2009“”(5)分类号：P631关键词：测井曲线标准化 地震反演 大庆油田
S型曲线:第二条曲线 篇3
这是所有事物发展的必然规律，这个曲线也常被称为钟形的曲线。在商业领域，对这个曲线最深入的解读当是杰弗里·摩尔的“技术产品接纳周期”，他接着把它细分成很多部分，逐个分析其中每个阶段发展的特点、动力和障碍，发现其中的断裂。但汉迪的真正贡献在于，他指出了在这个近乎宿命论的S型曲线中存在着面向未来的生机：在S型曲线中如何成长出第二条发展的曲线，而不必绝对的走向衰退。
汉迪所指出的第二条曲线是：在第一条S型曲线还没有到达顶点时，在某一点开始主动地向下走，然后再次走出一条从底部向上的S型曲线。其中要点有二：第一，这一点位于第一条曲线到达顶点之前；第二，第二条曲线开始的方向是向下走的。如果以企业为例也就是说，转型发生在企业辉煌的顶点之前，转型所选的方向和过程不是更好，而是似乎选择了倒退的方向。
转型之点在顶峰之前是因为，这是事物在向好的方向发展，在这一点上，“时间、资源、动力都足以使得新的曲线度过它起初的探索和挣扎的过程。”而如果过了顶峰、甚至在走下坡路的时候才转型，这时大问题就来了，“在那点，很难动员资源或者恢复一个人在鼎盛时的可信度。”在鼎盛时期之前的转型，有效地利用事物发展的自然动力；而在鼎盛之后的转型，则需要多费一份心力去和趋势做斗争。
进板间隔对炉温曲线的影响 篇4
印板的回流焊接是SMT生产的重要环节, 而回流炉本身各个温区的设置温度, 只能控制炉腔内温度, 并不是真正传导到印板器件上的实际温度。因此在印板生产前需要制作专门的测温板, 以测定印板在炉腔内的实际温度, 以确定实际的炉温曲线是否满足控制要求。
但是, 用测温板测试炉温时, 往往是在炉腔内没有其他印板的情况下进行, 而实际生产时, 是连续生产方式, 印板以SMT流水线节拍为间隔, 依次进入回流炉。此时由于炉腔内印板较多, 势必会对实际炉温造成影响。尽管现在我们公司使用的回流炉都是具有闭环控制的进口设备, 但是其热量补偿总有一定的时间差, 对印板上的实际炉温曲线影响多大, 都需要通过试验进行验证。
2 试验验证
2.1 试验条件设定
由于回流炉内各温区采用闭环控制, 本身热容量较大, 可以预见当同时在炉腔内印板越多时, 对实际炉温的影响会越大。换言之, 印板的进入回流炉的间隔越短, 对印板的实际炉温曲线影响越大。因此, 我们的试验需要设定一个最短的进板间隔, 以确定其对炉温曲线的影响。
考虑到生产过程中实际的最短进板间隔, 应该是SMT生产线的节拍, 一般来讲是贴片机的最小生产节拍。但是印板本身复杂程度差异较大, 很难确定最短的生产节拍。贴片机的前道印刷机的生产节拍相对固定, 即使印板再简单, 印刷的时间也不会缩短太多, 一般至少需要20秒。
综合考虑, 我们将最短进板间隔可以预设为20s。为了保证一定的余量, 我们将试验的印板进板间隔定在15秒左右。
2.2 试验方法
首先将制作好的测温板, 在回流炉内没有印板的情况下测试炉温曲线。然后以15秒左右的进板间隔将印板放入回流炉, 在中间插入测温板, 以测定炉温曲线。将两条炉温曲线进行对比, 以确定缩短进板间隔对炉温曲线的影响, 以及是否仍在炉温曲线的控制要求之内。
2.3 试验结果分析
实测后的两条炉温曲线, 将两条炉温曲线的各个控制要点, 列表1比较如下。
根据表1可以看到, 两条炉温曲线在预热阶段差别不大, 有两个测温点预热时间略有减少。但是在回流阶段, 各测温点回流时间普遍被拉长, 峰值温度也有所上升。各控制要点都符合控制要求。
这与预先设想中连续进板时, 由于吸热量变大, 各阶段温度将普遍变低的预想有所不同。为了进一步分析连续进板时温度反而上升的原因, 我们将炉温曲线与回流炉的各个温区进行对应后, 作图1如下。
试验使用的回流炉由10个加热温区, 以及两个冷却温区组成。从上图可以看到, 回流时间 (>200℃) 的温度曲线不仅落在最后两个加热温区, 还有部分落在第一个冷却温区。因此冷却温区对回流时间的长短也有显著的影响。冷却温区的工作原理是通过冷凝水循环, 利用顶部风扇将冷风吹出, 使炉腔降温。由于连续进板后, 同时有多块印板进入冷却区, 印板将加热温区的大量高温直接带到冷却区, 冷却区的降温效果就变差, 导致印板的回流时间加长, 甚至峰值温度也略有上升。
为了验证上述分析, 我们再用回流曲线的具体数据来进行验证。选取回流时间改变最多 (增加8秒) 的测温点3来看, 在单块印板实测时, 从200℃升温到峰值温度229℃耗时33秒, 从229℃降温到200℃耗时15秒;连续进板实测时, 从200℃升温到229℃耗时32秒, 从229℃降温到200℃耗时24秒。可见在升温速度基本相当的情况下, 降温速度变慢, 是使回流时间变长的主要原因。
3 结语
根据试验验证的结果, 可以看到, 即使在印板间隔15秒左右进炉的情况下, 回流炉加热温区的热容量和闭环控制能力都足以满足印板焊接所需的热量要求, 不至于对焊接品质造成不良。
但是由于连续进板时对冷却温区造成较大的负担, 使冷却能力降低较多, 造成了回流时间变长和峰值温度升高的情况。尽管数据仍然在控制要求之内, 但是仍需引起重视, 对进板间隔需要进行规范, 以防止进板间隔过短使印板上器件因温度过高而损坏的情况发生。
根据试验的数据, 进板间隔在15秒时各温度控制要求已能满足, 加上一定的余量, 将印板进板间隔的标准定在不小于20秒是合理可行的。
摘要：印板在回流焊接时, 对炉温曲线有较高的控制要求。炉温曲线在测定时整个炉腔内只有一块测温板, 但是正式生产时, 是连续生产方式, 炉腔内有多块印板, 此时炉温曲线会有所变化。进板间隔越短, 同时在炉腔内的印板就越多, 对炉温曲线的影响也越大。本文就是研究进板间隔对炉温曲线的影响, 以找到合理的最小进板间隔。
关键词：进板间隔,炉温曲线,回流时间
参考文献
[1]贾忠中.SMT核心工艺解析与案例分析[M].电子工业出版社, 2013.
[2]王天曦, 王豫明.SMT教育培训系列教材:电子组装先进工艺[M].电子工业出版社, 2013.
[3]攀融融.现代电子装联再流焊接技术[M].电子工业出版社, 2009.
曲线影响 篇5
珠三角城际轨道交通最小曲线半径及缓和曲线长度研究
由广东省单独投资建设并负责运营管理的`珠江三角洲地区城际轨道交通网,运行速度、车辆选型、运营组织模式等既不同于地铁制式,又不同于国铁制式,现行有关轨道交通方面的设计规范均不能完全适用,线路平纵断面设计参数需要另行研究选定.根据珠江三角洲地区城际轨道交通线网特点、运营特点、车辆选型和服务功能,参考现行有关轨道交通的设计规范或设计暂行规定的原理、原则、理论依据和计算公式,对珠江三角洲地区城际轨道交通平面最小曲线半径及缓和曲线长度进行了分析研究,提出了有关参数选择意见.
作 者：黄远清 Huang Yuanqing 作者单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉,430063刊 名：铁道勘察英文刊名：RAILWAY INVESTIGATION AND SURVEYING年，卷(期)：36(3)分类号：U212.33+2关键词：珠三角 城际轨道交通 设计参数 曲线长度
《曲线运动》概要 篇6
■ 一、 基础知识及概念辨析
■ 1. 速度概念的拓展
（1） 物体的速度方向（运动方向），就是该物体（质点）运动轨迹的切线方向.
（2） 曲线运动是变速运动，有加速度.
■ 2. 物体做曲线运动的条件
（1） 物体保持直线运动的条件：合外力（加速度）方向与瞬时速度方向在同一条直线上. 例如，竖直上抛运动、弹簧下挂重物的上下振动.
（2） 物体做曲线运动的条件：物体所受合力方向与其瞬时速度方向不在同一直线上.
■ 3. 运动的合成和分解
（1） 分运动与合运动 一个二维平面内的实际运动可以看成是两个互相垂直的分运动的合成. 运动的分解就是从合运动求分运动. 位移、速度、加速度都是矢量，均可以列出相应的关于时间的参数方程.
（2） 合运动与分运动具有等时性、独立性和等效性. 运动的合成与分解遵循平行四边形定则.
（3） 两个直线运动的合运动，有可能是静止、直线运动或曲线运动.
（4） 抛体运动是水平方向直线运动（或速度为零）与竖直方向加速度为重力加速度的直线运动的合运动.
■ 4. 平抛运动
（1） 定义：以一定水平速度将物体抛出，忽略空气阻力，物体只在重力作用下的运动. 平抛运动是具有水平方向初速度的抛体运动，其加速度为重力加速度.
（2） 物体做平抛运动的条件是：① 有水平方向的初速度；② 加速度加重力加速度.
（3） 性质：平抛运动是水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合成. 平抛运动是加速度不变的运动，单位时间内速度变化量相同，是匀变速曲线运动.
（4） 运动规律：
① 速度：vx=v0，vy=gt，v=■，
方向：tan θ=■=■.
② 位移：x=v0t，y=■gt2，
合位移大小：s=■，
方向：tan α=■=■.
③ 时间：由y=■gt2得t=■（由下落的高度y决定）.
④ 竖直方向为v0y=0的匀变速运动，匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立.
（5） 直线运动中规律的应用：竖直方向上相邻的相等时间间隔内位移差是一个定值. Δy=gT 2.
■ 5. 匀速圆周运动
（1） 匀速圆周运动是轨迹为圆的运动. 匀速圆周运动是变速运动，是变加速曲线运动. 匀速圆周运动线速度大小、加速度大小不变. 匀速圆周运动角速度、周期、频率、转速不变.
（2） 描述匀速圆周运动的物理量：弧长、角度、线速度、角速度、加速度、周期和频率、转速.
① 线速度：大小v=■；方向在圆周该点的切线上；单位：m/s.
② 角速度：大小ω=■；单位：rad/s.
③ 周期T：运动一周的时间，单位：s.
④ 频率 f =■：每秒钟转过的圈数，单位：Ｈz.
v、ω、T、 f 之间的关系：
v=■=■=2πr f ，ω=■=■=2π f ，v=rω.
（3） 物体做匀速圆周运动的条件是：合外力方向始终与物体的运动方向垂直. 物体做匀速圆周运动的向心力即物体受到的合外力.
■ 6. 向心力和向心加速度
（1） 向心力在圆周运动中，是指向圆心的分力，在匀速圆周运动中，是使物体做圆周运动的合外力.
（2） 向心加速度只描述圆周运动物体的运动速度方向改变的快慢，与速度大小改变无关.
（3） 向心力：大小F=mrω2=m■=mr■2=mr（2π f ）2.
方向：总是指向圆心（时刻在变）.
（4） 向心加速度：大小a=rω2=■=r■2=r（2π f ）2.
方向：总是指向圆心（也总是在变）.
■ 7. 离心运动
做圆周运动的物体，合外力提供的向心力不足时，运动半径增大，物体“被甩出”的运动.
■ 三、 曲线运动与直线运动的区别与联系
（1） 直线运动一般选择运动轨迹所在直线为一维坐标系，曲线运动选择二维平面坐标系.
（2） 直线运动一般只考虑位移、速度、加速度的大小变化，不涉及它们的方向变化，而曲线运动必须考虑这些矢量的方向及其变化，使问题显得更复杂，综合性更强. 例如，平抛运动加速度不变，但速度、位移大小方向均变化；匀速圆周运动，速度、加速度大小不变，但它们的方向时刻变化.
（3） 在圆周运动中引入了全新的物理量体系来研究圆周运动，包括线速度、角速度、周期、频率和转速. 向心力、向心加速度也是与直线运动中截然不同的.
（4） 不管是直线运动，还是曲线运动均遵循牛顿运动定律. 从运动学到动力学，牛顿为我们确立了完美的力学体系. 知道初状态和受力情况，原则上，我们可以知道以后任何时间物体的运动状态.
掩蔽剂对氨氮标准曲线的影响 篇7
1 实验
1.1 实验原理
碘化汞钾是纳氏试剂的主要成分, 在碱性溶液中, 水中的氨与其反应生成淡红棕色络合物, 氨氮含量与其色度成正比, 在0至210mg/L的范围内近于直线。其反应式为:
1.2 仪器
50m l比色管和752紫外可见分光光度计。
1.3 试剂
1) 采用无氨水作实验用水[1]。
2) 纳氏试剂。
称取160g氢氧化钠溶于500ml水中, 冷却备用;另称取70g碘化钾和100g碘化汞用水溶解, 将此溶液在搅拌下徐徐注入上述氢氧化钠溶液中, 用水定容至1000ml;贮于聚乙烯瓶中, 避光密塞保存。
3) 酒石酸钾钠溶液
称取100g酒石酸钾钠溶于200ml水中, 加入少量氢氧化钠溶液, 加热煮沸蒸发掉溶液体积的20%~30%, 冷却后用水稀释至200m l。
4) 氨氮标准工作溶液。准确移取10.00m l氨氮标准溶液 (GSB05-1145-2000, 102216, 500m g/L) 至50m l容量瓶中, 纯水定容, 得到100mg/L的标准贮备液;再移取10.00ml的标准贮备液至100ml容量瓶中, 纯水定容, 得到10mg/L的标准工作溶液。
1.4 实验步骤
按标准方法绘制氨氮标准曲线[1]。
2 实验结果与分析
2.1 掩蔽剂的存放时间与氨氮标准曲线截距的关系
室温24~36℃保存掩蔽剂, 标准曲线分别用放置不同时间的掩蔽剂来绘制, 实验结果见表1。
通过表1可得出:1) 标准曲线的截距随着掩蔽剂存放时间增长而增大, 各标准点的吸光度也逐渐增高。2) 曲线4和曲线5分别用放置60天和现配的掩蔽剂同时绘制而成, 两次试验用相同试剂及水, 前一曲线中相应标准点的吸光度都明显高于后一曲线的吸光度, 特别是前三个低浓度点的吸光度明显偏高, 使得曲线4的截距过大, 因此试验准确度也较差。
曲线4的截距进行t检验[2]:若截距a=0, 则曲线通过原点, 计算统计量t:s=0.0042, a=0.007, n=7, s (xx) =0.0084, x=0.0379, 则
查t表, t0.05 (5) =2.571, 而曲线4的统计量t>t0.05 (5) , 故截距a与0出现明显的差异, 即认为曲线没有通过原点, 曲线4截距不合格。
经过反复多次上述试验与检验得出结论:浓度为50%的酒石酸钾钠溶液在24~36℃条件下只能存放45天, 否则会使标准曲线截距增大, 降低氨氮测定的准确性。可能是溶解后的酒石酸钾钠以C4H4O62-、K+和Na+的形式存在, 当温度变高存放时间加长时, C4H4O62-逐渐被分解成乙二醇, 氨氮标准系列的显色液受其干扰变得浑浊, 导致各标准点的吸光度增大, 且这种干扰很不稳定, 对低浓度点的影响更大, 这也是标准曲线的截距明显增大的原因。
2.2 掩蔽剂的保存条件
于冰箱3~5℃环境保存掩蔽剂, 分别用冷藏不同时间的试剂绘制标准曲线, 并作截距a=a0的统计检验, 其结果见表2。
由表2得出结论:冰箱3~5℃条件保存的掩蔽剂有效期可达240天左右。但是冷藏300天再做试验绘制标准曲线, 计算其截距的统计量t=2.675>t0.05 (5) =2.571, 经t检验该曲线截距不合格。
3 结束语
1) 当保存温度较高时, 50%酒石酸钾钠溶液为45天左右的有效期。
2) 于冰箱3~5℃条件冷藏掩蔽剂, 可延长它的有效期至240天左右。
摘要：本文通过试验, 研究掩蔽剂酒石酸钾钠溶液的保存条件和存放时间, 发现该溶液存放越久, 氨氮标准曲线的截距变得越大;并对绘制曲线时截距常常偏大的原因进行分析;从而提出了掩蔽剂的保存方法以及有效期, 使得氨氮测定的准确度进一步提高。
关键词：酒石酸钾钠,氨氮,存放时间,截距
参考文献
[1]国家环保护总局.水和废水监测分析方法 (第四版) [M].北京:中国环境科学出版社, 2002.
曲线影响 篇8
光伏并网的发电系统属于分布式发电系统当中的一部分,其中具有两种典型的系统结构,单级式光伏发电系统和两级式光伏发电系统。单级式光伏发电系统的系统拓扑结构是相对简单的,其中所需要的元器件比较少。
在本文当中重点对单级式光伏发电系统得基本原理进行叙述,根据电子学的理论,太阳能的等效电路图如图1所示。
在图1当中,可以根据电压和电流的正方向,可以得到太阳电池的I-V方程为:,在式子当中,光生电流用Iph来表示,反向饱和电流用I0来进行表示,影响二极管的因子为n,Rs为串联电阻,Rsh为并联电阻,q为电子电荷的常数,也就是1.6×10-19C,温度用T来表示,温度的单位是K。
此外,太阳电池的I-V方程还可以简化成为:
二、光伏电站接入系统方案
在该地区建设的光伏电站当中,规划场的总面积为8570亩,预计一期的电站规模为50MW,预计在25年间的总发电量可以得到177448万kw。在该光伏电站的工程设计当中用到了50个1000kwp的单晶硅光伏发电单元系统,在其中采用了180wp的固定式的单晶硅的太阳组件配置500kw的并网逆变器。在每2个的500kwp的光伏发电单元系统可以徐成一个1mwp的光伏发电系统方阵。
在本光伏电站的并网方案当中,以1回110kv的线路‘T’字型的形式来接到110kv的线路上方,线路的长度大约为7km,导线的界面选择为240mm2。
三、光伏电站对电网负荷曲线造成的影响
(一)PV位置的不同对电网电压造成的影响
如果光伏电站的额定容量为80WM的情况下,接入实际电网母线电压为110KV的时候,选择14个不同的光伏接入位置,对每个110节点的电压变化进行充分观察,在光伏电站进行接入电网之后,节点电压和光伏电站接入之前相比较,要相对高一些,并且每个节点的平均电压值都处于允许范围之内。
如果对相同容量下的光伏,进行不同位置的接入,也会对电压造成不同程度的影响,接入点如果越来劲负荷的末端,对其电压的提升作用也就越来越大,需要选择6个接入点来进行分析,在容量为80MW的时候,对系统所产生的潮流和电压分布情况造成的影响并不是太明显。在并网点和距离并网点最近的母线节点之间,所受到的影响是相对较大。如果光伏电站并网点当中的节点距离相对较远,在容量的关系之下,电压的水平在容量增加的情况下也会产生一定范围内的变化。在系统能可以容纳的光伏发电站的功率范围之内,在一定容量之下进行进行光伏的接入就可以在一定程度上提高整体电压的水平,从而对系统电压进行改善。
如果光伏电站当中的接入点和电源点的负荷保持距离较远的情况下,电压的变化率是相对较大的。在光伏电站接入汉能达到110的时候,在这个节点当中的电压变化率就高达4.1%,会很有可能对光伏电源造成一定程度的影响。
(二)PV不同容量之下的接入点对电网电压造成的影响
在不同的光伏出力之下,电站的接入点对电网的电压也会造成一定的影响,在光伏电站当中设置有功率为0MW、20MW、40MW、60MW、70MW、80MW、90MW、100MW以及120MW几种不同的情况,并且要进行潮流计算,从而对电网的节点电压产生的幅值进行充分平谷,对其中的110kv的负荷母线节点和110kv重要的母线节点进行充分评估,在不同容量的情况下,光伏的出力对系统的电压是会造成不同程度的影响的。光伏功率中所注入的功率会对多电源结构的系统造成极其不利的影响,并而且其中的潮流的大小和方向也会随着发生巨大的改变,从而对系统的电压分布和稳定支撑能力造成不同程度的影响。
(三)对配电电网网损产生的影响
在对不同的接入点进行不同容量之下的系统网损进行研究的时候,需要进行试验研究,光伏电站在接入点不同以及容量也不相同的情况下,对系统的网损产生的影响也是不尽相同的。如果接入点为节点220新和110的时候,这种情况下对系统产生的网损和其他的接入点相比而言,都要小很多。充分说明了在采用分布式的光伏对电网进行接入的时候,如果接入点的位置离线路的末端越近,对于系统所产生的网损消耗程度也就越小,呈现出反比的状态。
四、结语
综上所述,在光伏电站和电网进行衔接之后,节点电压要相对较高一些,并且所有的节点电压都会处于允许波动的范围之内;此外,在形同容量之下的光伏发电的介入位置会对电压造成不同的影响;另外,不同容量下的光伏处理对系统电压所造成的影响也是不尽相同的。在电站当中的容量越大,对电力系统当中各母线的电压所造成的影响也就越大。
参考文献
[1]丁玎,钱赤忠.基于P-V曲线的光伏接入地区电网安全稳定性分析[J].软件,201(11):106-112.
[2]陈虎,张田,裴辉明,石巍,张雪焱.分布式光伏接入对电网电压和网损的影响分析[J].电测与仪表,2015(23):63-69.
[3]陈云锋,丁宁.光伏电站接入区域电网的影响分析[J].电气技术,2013(02):54-57+63.
焙烧曲线对预焙阳极质量的影响 篇9
1焙烧炉变形对产品的影响
焙烧炉是炭素生产流程中主要的设备之一, 主要作用是燃料的燃烧放热, 把热量传递给焙烧的物质达到一定温度的要求。焙烧炉经过长周期的加热、冷却, 炉内经常产生较大内应力, 同时也受到一定温度的限制, 如超过一定的温度就发生熔变, 损坏焙烧炉, 所以焙烧炉的使用寿命受温度影响最大, 同时受加热过程和冷却过程中梯度变化率的影响。这是因为快速升温外高内低应力增大, 或在冷却过程中外低内高都会产生较大的应力, 这种应力的产生使炉室变形、耐火砖的断裂, 变形严重。
焙烧炉变形后对产品质量影响较大。火道墙变形带来危害:1) 使墙体内燃烧空间变小, 使燃烧条件恶化;2) 燃烧产物没有顺利排出;3) 装炉和出炉作业困难;4) 传导热量分布不均, 产品质量不均匀;5) 填充料漏入火道内堵塞气流, 阻力增大;6) 压力损失, 无法满足升温;7) 炉体蓄热能力减弱, 燃料消耗增加。
2焙烧曲线对产品质量影响
预焙阳极的焙烧工艺是将生坯装入焙烧炉内, 在隔绝空气的条件下, 按一定的升温速度, 使沥青碳化并与炭质颗粒连接成具有一定的机械强度和理化性能的整体的热处理过程。焙烧主要是粘结剂的焦化过程, 是煤沥青进行分解、环化、芳构化和缩聚反应的综合过程。骨料在焙烧过程中不再发生 (也不能发生) 特理化学变化。
铝电解生产工艺对预焙阳极的质量要求是电阻率小、灰分低、机械性能好。而成型生坯几乎是不导电, 抗压强度等机械性能差, 导热性能差。焙烧的目的是满足铝电解生产对预焙阳极质量的要求, 排除生坯中沥青焦化反应产生的挥发分和水分, 获得体积结构稳定并具有规定理化性能指标的制品。
2.1粘结剂的迁移
当焙烧温度大于粘结剂软化点后, 粘结剂将发生迁移, 其规律有:1) 粘结剂的迁移有两个阶段, 第一阶段发生在混捏过程, 第二阶段发生在焙烧阶段;2) 在120℃左右粘结剂开始迁移, 随着温度的升高迁移速度急增, 在180～200℃时达到最大值, 温度高于230℃, 粘结剂迁移过程就停止了;3) 粘结剂迁移过程中有选择迁移的现象, 即粘结剂中的轻质组成更容易迁移;4) 粘结剂迁移与重力有关, 液态粘结剂都是从上向下迁移;5) 在相同温度下, 骨料的粒度组成越粗, 粘结剂就越容易迁移;6) 焙烧升温速度越慢, 迁移程度越大。
2.2煤沥青的焦化
煤沥青焦化的实际是炭化反应, 主要发生热分解和热缩聚反应, 是在200～800℃和隔绝空气的条件下进行。炭化过程的结果主要由温度条件决定, 煤沥青中的H 、O、N等元素的组成随着温度升高发生热分解和缩聚反应而被分解为挥发分, 碳原子不断环化、芳构化生产沥青焦 (粘结焦) 。
2.3焙烧温度对制品理化指标的影响
焙烧温度对电阻率的影响:生坯的电阻率很大, 当焙烧温度大于700℃以后, 沥青焦化过程基本结束, 电阻率显著降低。进一步升高焙烧温度, 焦化程度提高, 电阻率将变小。
焙烧温度对抗压强度的影响:生坯在焙烧过程中, 随着温度的升高, 抗压强度降低, 温度达到400℃左右降到最低值, 因为这个温度阶段, 沥青完全熔化, 发生分解反应并挥发, 但还没有进行焦化。在此之后, 随着温度升高, 沥青焦化程度增大, 抗压强度提高。
焙烧温度对孔隙度的影响:随着焙烧温度的提高, 制品孔隙度增大, 原因是粘结剂沥青焦化并分解逸出。孔隙度的增加是由于沥青生产的焦炭基本质点的密集程度和结构排列规整化程度随温度升高而提高。
焙烧曲线均是根据沥青挥发分的排出速度和沥青焦化的物理化学变化制定, 焙烧温度是焙烧过程中最重要的工艺控制指标, 要想对制品进行合理的焙烧, 应根据焙烧炉的具体情况和理论分析, 通过反复试验, 制定出适宜的升温曲线和焙烧操作规程。升温曲线制定的主要依据有:1) 根据制品在焙烧过程不同阶段的物理化学反应制定;2) 根据生坯的种类和规格制定;3) 根据焙烧炉的结构制定;4) 根据填充料的种类和加热方法制定;5) 根据焙烧块的质量要求和用途制定。
2.4焙烧过程中的4个温度阶段
2.4.1 低温预热阶段
焙烧品从室温升到200℃左右, 制品呈塑性状态, 内部粘结剂软化但还没有显著的物理化学变化, 挥发分排除量不大, 主要是排除吸附水, 对焙烧品起预热作用。由于此阶段正是粘结剂产生剧烈迁移的过程, 故这阶段的升温速度要快。
2.4.2 沥青焦化阶段
明火温度350～850℃, 制品温度200～800℃。粘结剂开始分解, 排除大量挥发分。与此同时, 分解产物产生缩聚, 形成中间相。当制品温度达到450～500℃时, 形成半焦。再进一步加热, 半焦转变为粘结焦。为了提高煤沥青的残炭率, 改善制品的各种理化性能, 该阶段必须严格控制升温速度, 尤其是在200～500℃之间, 升温速度一定要慢, 应均匀缓慢的升温。若升温过快, 会造成挥发分急剧排除, 使制品内外温差加大, 引起热应力, 就会导致产生裂纹。此外, 在这个阶段排出的大量挥发分填充整个炉室, 这些气体在炽热的制品表面分解, 而产生固定炭, 沉积在制品的气孔和表面上, 提高了成焦率, 并使制品的空隙封闭, 强度提高。
2.4.3 高温焙烧阶段
明火温度1300℃左右, 焙烧制品温度达到800℃以上, 粘结剂的焦化过程基本完成。为了使焦化程度更加完善, 进一步提高各项理化指标, 因此产品温度还要继续升高到900～1000℃。这时, 化学过程逐渐减弱, 内外收缩逐渐减少, 而真密度、强度、导电性都增加。这阶段升温速度可以加快一些, 不致影响产品的质量, 并在达到最高温度后, 还要保温20h左右。
2.4.4 冷却阶段
冷却时, 降温速度可以比升温速度稍快一些, 但由于制品导热率的限制, 制品内部降温速度小于表面的降温速度, 从而使制品从中表面形成大小不同的温度梯度及热应力梯度。若热应力过大, 会引起内外收缩不均匀而产生裂纹, 所以, 降温也要有控制地进行, 一般为50℃/h左右。
3焙烧阶段的填充料影响
在实际生产过程中要向焙烧炉中加入填充料, 常用的有煅后石油焦、冶金焦和无烟煤等。填充料的作用:为了防止焙烧制品的变形和氧化, 用粒状料填充在制品的周围, 热量通过填充料传递给焙烧制品, 因此在选择填充料时, 要求成本低、方便、传热效果好, 并且不与制品和炉体发生反应。填充料不但起保护功能, 而且它对焙烧炉中烟气的组成和压力有很多影响。排出的挥发分是沥青焦化的产物, 一部分被填充料吸附, 一部分热解, 热解炭的薄层沉积在填充料的表面上。工艺上要求填充料的粒度为1～6mm的占90%, 而且各粒度要均匀分布, 在焙烧过程中不容易粘结。
4目前现状
因炉体由于炉体火道墙变形弯曲使火道内空间变小, 气流阻力加大, 温度过低使焦油排出时达不到燃点而排走, 同时造成了挥发分燃烧空间发生变化, 致使挥发分燃烧区域过长, 燃烧不充分。在实际生产中对挥发分燃烧情况查看, 有4个火孔均在燃烧, 移炉后第一排燃烧架位置看到挥发分处于燃烧状态, 挥发分严重滞后, 使后期投入的燃料增加, 升温制度受到极大影响, 实际温度与曲线设定点相差-60℃, 焙烧温度不足, 同时产品出现了内部裂纹较多, 炭块外观出现掉棱角, 鼓包等废品。预焙阳极指标出现了电阻率超标严重, 合格率降至98%, 能源消耗增加。
5解决方案
1) 优化焙烧曲线。在2P、3P阶段的升温速率是决定阳极焙烧质量最为关键的阶段, 但是这一段的曲线是不设置的, 由1P和4P来共同间接控制。在这个意义上来讲, 焙烧曲线的科学性取决于1P和4P设置的科学性。我们对1P温度段由270～580℃调整为290～600℃, 4P温度段由900～1080℃调整为860～1100℃。
2) 加强炉室的维护力度, 对于火道墙先期破损, 及时用火道墙校直机进行校正, 可减缓墙体的破损, 延长使用寿命。加强炉室日常维护工作, 对大修后的火道墙墙体粘接的填充料必须清理干净, 料箱底部粘接的大块料进行清理。大于5㎜以上的缝进行堵塞, 再用耐火泥进行处理, 掉落的楔砖必须重新补齐, 对于因横墙变形楔砖无法堵塞的要根据情况对楔砖进行加工切割后进行, 避免填充料漏入火道内堵塞。所清理下来的砖渣、灰渣及其他杂物不得混入填充料内, 清理干净堆放到指定位置统一处理。对变形严重的火道墙内陷的墙体局部拆除重新砌筑, 有条件进行整体墙拆除修筑, 确保燃气有足够的空间, 同时也降低气流通道阻力, 便于挥发分燃烧。
3) 对炉中使用的填充料进行筛分, 为了提高筛分效率, 增加了一台双层振动筛, 对炉体中的填充料粒径进行筛分, 把细粉通过回收不再进入生产, 再补充新的填充料, 通过筛分逐步把填充料粒度更换成符合要求, 便于挥发分排出。
6调整后的效果
通过调整后试用一个多月, 通过数据看出:
1) 移炉时观察排烟架总管收集口开始出灰和焦油混合体, 净化系统捕集的焦油量明显减少。
2) 燃料消耗量降低, 由原以前的80Nm3/t降至78Nm3/t。
3) 移炉时制品温度达到1070℃, 比原升高了10℃, 产品质量得到了保证。
4) 通过取样样棒裂纹减少, 说明挥发分排出速度缓慢均匀, 化验结果电阻率均为二级品范围。
5) 炭块外观发黑程度减少且便于清理, 说明通过填充料细粉筛分后降低了挥发分排出阻力, 改善挥发分逸出环境。
6) 挥发分燃烧区域合理, 燃烧孔由以前的4个孔均看见燃烧现象变为2～3个孔, 区域明显分布至2P、3P处, 且燃烧火焰明亮, 燃烧较充分。
7结论
1) 阳极在生坯阶段有关性能基本定型, 焙烧基本上是以不变应万变。实际生产中要根据炉况变化来及时优化焙烧曲线, 使挥发分排出合理, 使充分燃烧达到节能目的, 不仅稳定了产品质量, 而且降低生产成本。
2) 及时对焙烧所用的填充料中细粉进行筛分, 使填充料粒度符合生产需求, 改善挥发分排出环境。
3) 挥发分排区域合理, 最理想的区域是2P和3P区, 能观察到2～3孔燃烧是最佳状态。
4) 加强对焙烧炉维修, 使漏风率降低, 对焙烧过程中挥发分充分燃烧有极大作用。
参考文献
[1]钱湛芬.炭素工艺学[M].北京:冶金工业出版社, 2011.
曲线影响 篇10
关键词：微电极测井曲线,质量,影响因素,处理措施
在含有水层的石油或天然气的矿区之生产层中于生产之后, 会使原来天然气或石油所占的孔隙体积渐渐被水入侵, 造成原始的水层界面向上移动, 若水层接近穿孔位置时, 将会产生水锥或出水, 因此造成生产井发生高水切或大量出水而停产, 为避免发生出水, 所以必须正确的找出油-水的界面位置。在钻探油气矿区新井以及地下储气窖使用时, 判断水层界面的位置是一项重要的工作, 因为该项资料可以提供穿孔区间设计的参考或是估算储藏层的初始蕴藏量, 因此确定油-水或气-水的界面位置是油层工程的重要工作之一[1]。
1. 微电极测井曲线概述
通常采用重叠法将微电位和微梯度两条视电阻率测井曲线绘制在测井成果图上, 在曲线上可以见到两种微电极系视电阻率测井曲线之间的幅度差。当微电位电极系视电阻率测井曲线幅度大于微梯度电极系视电极系电阻率测井曲线幅度时, 称为“正幅度差”;当微梯度视电阻率测井曲线幅度大于微电位电极系视电阻率测井曲线幅度时, 称为“负幅度差”。
2. 微电极测井曲线质量的影响因素
井下电测之所以被广泛的应用在钻探油井或气井上, 是因为电测资料是属于连续性的曲线可以看到地层的连续变化。由电测所测量出来的曲线, 可以判断井孔的大小、地层的电阻值、原生水的导电性及液体的界面区间。在传统的电测资料中, 电阻电测也可以利用来判断液体界面的区间。在电阻电测中, 可以利用深电阻电测及浅电阻电测在油气层及水层的反应来判断液体的界面。
油水交界面通常是水平的, 但并不表示永远是水平的。油水交界面的倾斜情形对储油量而言是很重要的, 因此正确地辨识出油水交界面可以使油田作最有效率的生产。影响微电极测井曲线质量主要有几个原因:
第一种情形是底层水的水力作用使得油气产生位移, 位移的大小会造成不同程度的倾斜。而从底水驱的角度来看, 有可能是因为底层水的水力作用使得油气产生位移而从顶部移栖到侧边, 造成油水界面不同程度的倾斜[2]。
第二种情形造成油水交界面倾斜的原因可能为地层沈积岩相的变化, 当储油层岩石颗粒因为地层沉积关系, 使得粒径逐渐变小时, 会使毛细压力递增并让油水交界面上升。而且, 在岩相改变的情况下, 由于储油层底部可能为低渗透率的页岩或基盘, 因此会使油水交界面形成倾斜, 但是此倾斜所造成的交界面并不是真正的油水交界面。提出利用渗透率及SCAL分析法找出含水饱和度及油水渐变带高度, 并将求出的油水渐变带高度配合Johnson (1987) 所提出之方程式, 则可计算出毛细压力。
3. 处理措施
根据容积体积水 (Bulk Volume Water) 的关系式来求出油水渐变带高度, 在方程式当中容积体积水可以利用孔隙率及含水饱和度的乘积所计算出来的。计算容积体积水的孔隙率值是利用电测所得到的, 当孔隙率值有误差或是反应较大时, 则会影响容积体积水的计算结果, 因此在利用Cuddy et al. (1993) 所提出的方程式时, 需注意孔隙的电测的结果是否合理, 才可正确的判断出油水渐变带高度。SCAL的分析主要可以分为三项:储藏层特性, 其中包括分析渗透率、孔隙率及毛细压力[3]。电子特性, 其中包括分析微薄地层因子及电阻指数。岩性分类, 其中包括岩石薄片分析 (Thin-section analysis) 及元素化学分子分析 (Element chemical analysis) [4]。经由Johnson的所提出的案例计算结果可以知道, 当地层的孔隙率范围是在12%-50%、渗透率范围是在10m D-1000m D及原生水含水饱和度是在范围20%-50%之间则计算出的含水饱和度会比岩心试验所做出含水饱和度还低, 而且计算出的含水饱和度值是经由取对数之后所得到的结果, 因此由于上述的两个理由, 使得Johnson所提出的方程式并不普遍[5]。
4. 结语
含油砂岩与含水砂岩, 一般都有明显的正幅度差。相邻的含油砂岩与含水砂岩比较, 如果岩性相同, 则含水砂岩的幅度与幅度差都略低于含油砂岩。砂岩含油性越好, 则油水层的差别越明显, 砂岩含泥质越多, 含油性变差, 则微电极幅度和幅度差均降低。
参考文献
[1]程文涛, 刘真, 黄小俊, 周昌帅, 关迎春.测井曲线质量的影响因素与控制[J].油气田地面工程, 2014, 02:87-88.
[2]刘少举, 周四海.影响微电极测井曲线质量的主要因素及解决方法[J].中国石油和化工标准与质量, 2014, 11:241.
[3]王飞航, 陈文强.影响自然电位测井曲线质量因素分析[J].中国石油和化工标准与质量, 2014, 11:41.
[4]郑昕.薄层储层测井提高分辨率处理技术浅析[J].科技与企业, 2014, 16:215-216.
打造曲线之美 篇11
解构主义大师哈迪德曾经说过“没有曲线就没有未来”。美学上，曲线比直线柔和，而且富于变化，故人们将对于曲线所产生的美感称之为“曲线美”。随着各类技术的不断进步，数学和科技提供了非常严格和周密的方法论，这使得无论是在设计还是在建筑方面都在发生巨大的革新与进步，也使得越来越多的复杂的几何学作品能够得以设计和构建。“曲线美”随之被设计师的各类创新型作品展现得淋漓尽致。
来自土耳其伊斯坦布尔的NUVIST建筑与设计工作室的作品完美地将几何学、力学、曲线设计融合。工作室的创始人兼设计师KURSAD SEKERCIOGLU和EMRAH CETINKAYA相信在创作或是设计过程中没有特定的章法可寻，他们的设计理念是将诸如建筑设计、艺术设计以及产品设计中的不同特色加以融合，已达到独特的视觉和使用感受。通过深入地研究、调查和设计的组合实验，NUVIST不断创造和改良着新的空间概念、结构形式以及各个结构的功能联系。并且他们在设计中加入多种高端科技手段，使NtIVIST的设计突破了传统设计与现代设计，以先锋的姿态出现在人们眼前，与世界分享着自己设计的激情。
伊兹密尔歌剧院
NUVIST选择了一贯的曲线设计，剧院有如一条婀娜的绸带，给人以无限延伸感。这也与伊兹密尔作为港口的特殊位置相吻合，象征着对历史与现代的传承与连接。此外，这种设计也暗喻了高雅的艺术也能融入至普通城市，而非曲高和寡。
DESIGN：您认为NUVIST设计公司的品牌特色是什么?
EMRAH CETINKAYA：我们的设计给人一种“快看!这是NUVIST的设计风格。”，正是这种独特的风格让更多的人们记住了我们的设计，我们也在极力创造属于自己的设计品牌。
DESIGN：您如何定义一件成功的设计?
EMRAH CETINKAYA：我对成功的定义就是无论它的价格多么不菲，都会有很好的销量，它也许是一件小巧餐具也许是一座宏伟建筑，但最重要的是它必须在同类商品中拥有独特的特质，能够在众多设计中脱颖而出，引入耳目。
DESIGN：您在设计前是否会进行市场调查?您是怎样做的?
EMRAH CETINKAYA：当然，特别是当设计中运用到新科技与新材料的时候，我们认为新的生产技术与新材料将给设计师的创作过程带来整体的革新，也将对设计品的销售产生影响，市场调查在成本与利润中得到最好的契合点。
DESIGN：您在成立NUVIST之前从事什么工作?这项工作对您今后有什么帮助?
EMRAH CETINKAYA：我在创立NUVIST之前一直从事平面设计与建筑设计，这为日后的设计提供了有力的支持，让我在构想上更加的大胆，并能熟练的绘制图像。通过长时间对建筑的学习与研究，我认为设计的灵感来自生活，日常生活中的点点滴滴都能刺激我的创作灵感，让我设计出独特的作品。
DESIGN：您作为一名跨界设计师。请您谈一谈未来设计的趋势，是应该广开门路还是应该专攻一门?在您看来建筑设计与产品设计有何区别?
EMRAH CETINKAYA：随着高科技的运用与新材料的不断普及，我坚信未来的设计无论对设计师还是消费者来说都将变得更加有趣。我也将在不同领域内施展自己的拳脚，就像我的设计哲学所阐述的“在设计或创造时没必要循规蹈矩，不断追求将建筑、艺术、产品设计有机地结合以达到独特的效果。”我认为产品设计与建筑设计是同样的，虽说设计对象的规格相差甚远，但我对待它们的态度和设计的过程是相同的。
DESIGN：在您的设计中高科技和新材料对您有哪些帮助?您的设计灵感来自何处?
EMRAH CETINKAYA：高科技软件程序和新材料对设计来说都很重要，但更重要的是将它们与传统技术相融合，在使用3D绘图软件或3D打印之前，我还是习惯于亲手绘制草图。我的设计灵感来自一切非人造的自然事物，甚至还有涉及到人体解剖学。在这种灵感感召下设计出的东西是最贴近人的。
DESIGN：您的设计中充满了“曲线”，您为何如此专注与曲线设计?曲线设计有哪些好处?
EMRAH CETINKAYA：因为自然界中不存在绝对的直线与直角，我的灵感就是来自自然界中早已存在的“曲线”。以曲线作为设计主题的好处就是你能够不受固有形式的束缚，任意发挥自己的灵感去创造新作品。
DESIGN：您在设计时遇到过怎样的挑战?您是如何克服它的?
EMRAH CETINKAYA：挑战来自消费者日益增长的需求，人们不断追逐着样式新奇、功能强大的设计品，这就促使我不断挑战自我，成熟的科技给了我更多创造的可能。另外，再生资源或材料的运用，也将成为设计师必须面对的挑战之一。
DESIGN：您今后的设计将朝着什么方向发展?EMRAH CETINKAYA：当然，我想我今后的设计将朝着易操作、互动性、可循环这三方面努力，并融入更多的自然元素。
维斯纳休闲沙发
维斯纳休闲沙发不仅仅是一件外形可人的现代家具，它很好地诠释了舒适、放松和享受。在材料使用上，将高科技耐用材料与经典材料诸如皮革、天鹅绒等相结合，造就了它流水般蜿蜒的造型。据设计师介绍，这款产品的设计初衷是为了让人们放慢他们急促的脚步，在它上面坐或躺一下，舒缓紧绷的身心。
思南清真寺
为纪念奥斯曼帝国伟大的建筑师思南而建的这座清真寺不同于其他清真寺，它没有传统的圆顶、拱门或是尖塔，而用“贝壳”式的房顶代替了圆顶，移除了拱门采用开放式的空间，并用现代化的方式设计了“斗篷”式的尖塔。设计结合了传统与现代的各类元素，表现出神圣、神秘和象征意义。
查尔梅浴缸
充分运用曲面设计来提升浴缸的美观以及舒适性。浴缸内部两侧的突起处，可以让使用者在沐浴的同时像坐沙发那样放置手臂，达到放松的效果，甚至还可以安装控制水流的按钮。另一个主要的功能就是位于浴缸前部的沐浴系统，这里的加热系统可以让浴缸中的水通过浴缸内侧的控制区域加热，让整个浴缸保持恒温或持续加热。
曲线影响 篇12
关键词：阴极保护,数值模拟,极化曲线,最大扫描速率,交流阻抗谱
0 前言
目前,数值模拟被广泛应用于分析管道、大型储槽[1,2]、凝汽器水室[3]、船舰腐蚀电磁场[4]、输气站场[5]、二维电偶腐蚀域[6]和钢桩平台[7]的阴极保护电位分布,以预测阴极保护效果。阴极保护体系的数学模型包括描述问题的微分控制方程和相应的边界条件。边界条件的准确性决定着数学模型计算的电位分布的准确性。对于非线性边界条件,可以通过Tafel或Butler -Volmer极化动力学[8]推导出极化电流密度和极化电位的关系式[9~13],再通过试验测定相应的参数,给出确定的边界条件。然而,这仅对简单金属表面电化学反应具有较好的相符性,当金属表面状态复杂时,不能简单地用极化动力学方程来描述表面电化学反应,必须采用实测极化曲线,以便准确反映金属的极化特性,因而对极化曲线测量的准确性就有一定要求。
极化曲线的测量主要受扫描速率和金属表面状态等因素影响。本工作研究了Q235 碳钢的新鲜表面和阴极保护5 d后表面在室温海水中的交流阻抗谱,分析了等效电路中各元件的参数值,得出测量极化曲线的最大扫描速率; 以不同扫描速率测量的极化曲线作为边界条件,采用边界元法编制的软件SKLBEM计算轴对称阴极保护体系的电位分布。
1 试验
1. 1 试材前处理
以Q235 碳钢为试材,电极工作表面为1. 0 cm2,用200 ~ 1 000 号水砂纸依次逐级打磨光亮,用去离子水清洗,无水乙醇棉擦拭,丙酮棉擦拭除油; 其余面用酚醛树脂封装,将处理后的试样在大连海域天然海水[14]中进行阴极保护,保护电位为- 1. 064 V[相对饱和甘汞电极( SCE) ,下同],5 d后表面有钙镁盐沉积。
1. 2 电化学测试
测试介质为天然海水,温度为室温。铂电极为辅助电极,SCE为参比电极。采用CHI660B电化学工作站测量试样在天然海水中的交流阻抗谱,初始电位分别为开路电位、- 0. 80,- 0. 85,- 0. 90,- 1. 00,- 1. 05V,激励信号为正弦波,振幅为10 m V,频率范围为1. 0 × ( 10- 2~ 105) Hz,利用ZSimp Win软件进行分析。采用CP6 综合腐蚀测试仪测量Q235 碳钢电极的极化曲线,扫描区间为开路电位至- 1. 1 V,约500 m V。
2 结果与讨论
2. 1 最大扫速的确定
一般简单电化学体系的等效电路见图1。按图1进行极化曲线测量时,电流与电路中的电压、电阻、电容以及扫速间的关系可由式( 1) 确定。当法拉第电流IF较小时,电位改变时所引起的非法拉第电流IC的影响不可忽视[15]。
式中Rs———溶液电阻
I———极化电流
IF———法拉第电流
IC———非法拉第电流
E———电压扫描范围
RF———反应电阻
Cdl———电极表面的双电层电容
d V/dt———扫描速率
由式( 1) 可知: 扫速变化影响双电层电容的电流值,使测量的电流值偏离电化学反应产生的电流值,扫速越高,偏离越大; 扫描速率越小,引起的IC对测量的极化曲线影响越小,但也不能太小,否则电极表面状况随时间引起的电位变化量可能超出电位扫描引起的电位变化量,导致测量误差过大。
当溶液导电性较好时,不考虑溶液电阻带来的压降引起的误差,扫速的最大值可由式( 1) 推得:
式中k ———极化电流的允许相对误差
式( 2) 显示: 最大扫速vmax与极化电流相对误差、电压扫描范围成正比,与时间常数( RFCdl) 成反比。当误差为0. 1% ,即IC为0. 1% IF时,若电压扫描范围为500 m V,极化电阻为1 kΩ·cm2,电容为100 μF/cm2,计算的最大扫描速率为5 m V/s,与文献[16]中的值接近; 时间常数提高1 个数量级,在同样的允许误差下,最大扫速相应降低1 个数量级。实际体系中的参数可根据交流阻抗谱分析获得,进而求出最大扫描速率。
2. 2 交流阻抗谱
采用交流阻抗谱可以研究电极表面现象和电极过程动力学。图2 和图3 为不同表面状态的Q235 碳钢在海水中的交流阻抗谱,初始电位均为开路电位。从图2 和图3 可以看出: 阴极保护5 d后表面的Nyquist谱的容抗弧比新鲜表面的明显增大,说明当电极表面有致密的钙镁盐层形成时,金属的耐腐蚀性增强; 新鲜表面的Bode谱表现为1 个时间常数,而阴极保护5 d后表面则表现为2 个时间常数,高频区的时间常数对应着钙镁盐层的电阻及表面微孔电阻的贡献,低频端的时间常数对应着电极界面的双电层电容及金属电极反应的极化电阻的贡献。
图4 为不同表面状态的Q235 碳钢在海水中交流阻抗谱的等效电路。其中Rs表示海水的溶液电阻,Qd为金属表面电容,QC,RC分别为单位面积的钙镁盐层的弥散电容和微孔电阻,QF,RF分别为金属表面的弥散电容和腐蚀反应的极化电阻。
由拟合分析可得出: 溶液电阻约为2. 46 Ω·cm2,新鲜表面的总反应电阻1. 17 kΩ· cm2,电容为210μF / cm2,有钙镁盐层覆盖的电极表面的总反应电阻为20. 40 kΩ·cm2,总电容为610 μF/cm2,假设允许极化电流误差不大于0. 1%[16],电压扫描范围为500 m V,可计算得出新鲜表面的最大扫描速率为2. 035 m V/s,即122. 0 m V / min,阴极保护5 d后表面的为0. 04 m V / s,即2. 4 m V/min。
图5 为Q235 碳钢不同表面状态在不同初始保护电位时的Nyquist谱。容抗弧半径越大,电极反应电阻越大,保护效果越好,腐蚀速率越小。由图5 可知: 碳钢的反应阻抗随保护电位负移先增加,达到最大值后开始下降,最大反应阻抗对应的保护电位为电极的最佳保护电位,其随保护表面的变化而变化; Q235 碳钢新鲜表面的最佳保护电位为- 0. 9 V,阴极保护5 d后,电极表面有钙镁盐层形成,最佳保护电位正移至- 0. 8 V。
2. 3 数值模拟计算的电极表面电位分布的准确性
图6 为Q235 碳钢阴极保护5 d后不同扫描速率下测定的阴极极化曲线。从图6 可以看出,扫速增大时,测量的电流密度值变大,扫描速率大于最大扫描速率( 20. 0,60. 0 m V/min) 时测得的极化曲线与小于最大扫描速率( 1. 0 m V/min) 时测得的相比,有较大误差。
以图6 中的极化曲线作边界条件,计算文献[17]中Q235 碳钢钢管表面沿管道长度方向( 距阳极端为0) 的电位分布,文献[17]中的阴极极化条件与本文相同,计算结果及文献[17]中的实测值见图7。
由图7 可知,扫描速率为1. 0 m V /min的极化曲线对应的电位分布与实测值比较接近。由此说明,为得到准确反映金属表面状态的极化曲线,应先测量其交流阻抗谱,确定最大的扫描速率后,以不大于最大扫描速率的扫描速率测试极化曲线。以此极化曲线作为非线性边界条件,计算出的电位分布结果才具有准确性。
3 结论
( 1) 阴极保护数值模拟以实测极化曲线作为边界条件,为得到能反应电极真实表面状态、更接近实际极化情况的极化曲线,可先测交流阻抗谱,拟合出相应的电路元件参数值,确定最大扫描速率,以不大于此值的扫描速率测试极化曲线。
( 2) 能准确反映电极表面状态的极化曲线的最大扫描速率的大小与极化电流相对误差、电压扫描范围成正比,与反应电阻和电容成反比。极化电阻和电容增大时,测量极化曲线的扫描速率相应成比例降低。