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2022年度四川省科学技术奖提名项目公示信息
地铁嵌入式轨道系统
一、项目名称
地铁嵌入式轨道系统
二、提名者
四川省政府国有资产监督管理委员会
三、提名意见
城市轨道交通振动噪声污染、轮轨异常磨耗、日常养护维修工作量大等问题，涉及因素复杂，各因素相互制约，工程上传统解决方案顾此失彼，尚无系统全面的控制措施。课题通过产、学、研、用联合技术攻关，系统开展了城市轨道交通嵌入式连续支承无扣件轨道系统开发、关键零部件及材料研发及产业化等系列研究与应用，形成了系统设计、装备制造、施工和维护成套技术。提出了“振-声综合控制”的新型轨道系统研发策略，形成了城市轨道交通嵌入式轨道设计方法。发明了一种应用于城市轨道交通的嵌入式连续支承轨道结构并开发了与之匹配的核心材料，并实现产业化。提出了嵌入式轨道无缝线路设计理论，发明了嵌入式轨道无缝线路锁定方法，形成了成套施工和维护技术。
项目成果在广州地铁知识城线成功应用，实现了对轮轨波磨、车辆振动、轮轨及车内外噪声、环境振动和杂散电流的主动控制。近两年陆续在广州18号线、22号线实施应用，深圳地铁3号线延线、南昌2号线延线、贵阳地铁3号线、苏州地铁S1线、兰州中川1314线等项目设计应用，拟在苏州7、8号线、青岛6号线、宁波3号线二期、重庆15号线、广州8东、12号线等项目变更/设计应用，成套成果的应用将助力我国城市轨道交通科技创新、成果转化和高质量发展。
拟提名该项目申报四川省科学技术进步一等奖。
四、项目简介
城市轨道交通给人民出行带来方便和快捷的同时，然普遍面临振动噪声污染、轮轨异常磨耗、日常养护维修工作量大等问题，已成为我国城市轨道交通建设和高质量发展的焦点和关键难题之一。振动噪声、轮轨磨耗涉及因素复杂，各因素相互制约，工程上传统解决方案顾此失彼，尚无系统全面的控制措施。根据轨道交通行业技术发展状态，结合地铁运营具体要求，课题组通过产、学、研、用联合技术攻关，系统开展了地铁嵌入式轨道（以下简称嵌入式轨道）系统开发、配套关键零部件及材料研发及产业化、工艺工法、工程建设及线路测试评估、维保技术、培训线建设及应急演练等系列研究与应用，形成了系统设计、装备制造、施工和维护成套技术。主要创新如下：
（1）提出了“振-声综合控制”的新型轨道系统研发策略，形成了地铁嵌入式轨道系统设计方法。首次提出了“振-声综合控制”的地铁嵌入式轨道系统。提出了基于地铁列车-嵌入式轨道系统匹配的
“动力学—减振降噪—低磨耗”设计方法，确定了嵌入式轨道安全运行的合理参数，明确了减振、降噪效果和磨耗量。并通过工程建设、运营线路测试与评估，验证了嵌入式轨道系统模型、设计参数和性能指标的科学性。
（2）发明了一种应用于地铁的嵌入式轨道结构并开发了与之匹配的核心材料，并实现产业化。提出了地铁嵌入式轨道系统和关键零部件设计方案，自主研发了地铁嵌入式轨道结构型式，发明了弹性约束阻尼材料。通过高分子材料配方设计、科研试验，发明了环境适应性强、工艺性能好、寿命长的弹性约束阻尼材料，实现了相对低成本批产化。利用高分子材料替代传统扣件实现对钢轨的弹性锁固，形成连续支承和连续锁固钢轨的等刚度系统，实现了从源头和传播途径同时控制波磨、振动、噪声的产生与发展；连续支承结构改善了轮轨接触关系，抑制波磨的过早产生，降低环境振动和轮轨噪声，提升车辆运行安全可靠度、平稳舒适性。
（3）提出了嵌入式轨道无缝线路设计理论，发明了嵌入式轨道无缝线路锁定方法，形成了成套施工和维护技术，实现了国内地铁正线的首次运用。形成完善的施工工法及装备，提高了轨道系统施工精度和施工质量；自主研制配套的专用维护技术和装置，形成成套的养护维修工艺及维护装备，并在线路维护演练过程得以实践，更换维护不影响列车正常运营。建立了省级标准图集和省级设计、施工和维护技术规程。
项目成果在广州地铁知识城线成功应用，经第三方跟踪监测，该套技术实现了对轮轨波磨、车辆振动、轮轨及车内外噪声、环境振动和杂散电流的主动控制。近两年陆续在广州18号线、22号线实施应用，深圳地铁3号线延线、南昌2号线延线、贵阳地铁3号线、苏州地铁S1线、兰州中川1314线等项目设计应用，拟在苏州7、8号线、青岛6号线、宁波3号线二期、重庆15号线、广州8号线东延线、12号线等项目变更/设计应用，成套成果的应用将助力我国城市轨道交通科技创新、成果转化和高质量发展。
五、主要知识产权和标准规范等目录
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知识产权（标准）类别
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知识产权（标准）具体名称
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国家
（地区）
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授权号（标准编号）
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授权（标准发布）日期
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权利人（标准起草单位）
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发明人（标准起草人）
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发明专利
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一种用于极寒地区的低温浇注材料及其制造方法
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中国
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ZL 201510966628.1
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2018.08.24
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成都市新筑路桥机械股份有限公司
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焦洪林、袁彬彬、
何云伟、费雪梅
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发明专利
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一种预制降噪块的高分子复合材料
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中国
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ZL 201610022638.4
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2018.06.01
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成都市新筑路桥机械股份有限公司
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焦洪林、何云伟、费学梅、杨刚、罗炯
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发明专利
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一种嵌入式轨道耦合动力学模型的建模方法
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中国
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ZL 201510971461.8
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2019.01.25
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成都市新筑路桥机械股份有限公司
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吕强、焦洪林、钱振地、赵悦、罗炯、
杨刚
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发明专利
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嵌入式连续支撑无砟轨道系统的无缝线路锁定施工方法
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中国
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ZL 201610716404.X
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2018.03.13
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成都市新筑路桥机械股份有限公司
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钱振地、焦洪林、杨刚、罗炯、杨强、
刘光胜
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发明专利
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隧道内嵌入式轨道系统的快速施工方法
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中国
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ZL201710805080.1
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2019.01.25
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成都市新筑路桥机械股份有限公司
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冯克敏、焦洪林、罗炯、杨刚、费学梅、何云伟
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实用新型
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一种地铁用新型嵌入式轨道系统
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中国
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ZL 201621424434.5
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2017.07.07
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成都市新筑路桥机械股份有限公司
广州地铁设计研究院股份有限公司
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王颖、钱振地、廖湘志、史海欧、焦洪林
赵卫平、农兴中、王迪军、贺利工、杨刚、罗信伟、席雷、孙元广、袁江、尹华拓、罗炯、刘光胜
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实用新型
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一种装配式连续支承轨道结构
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中国
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ZL 202020764184.X
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2020.05.11
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成都市新筑路桥机械股份有限公司
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杨刚、刘光胜、何云伟、郑洁、田骥、罗炯、夏玉龙、史海欧、贺利工、罗信伟、尹华拓、李平、党红玲、 马润涛、胡怡东、沈龙乐、董博南、乐奉献
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实用新型
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一种嵌入式轨道弹性约束体清理设备
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中国
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ZL 201921136527.1
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2020.07.17
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成都市新筑路桥机械股份有限公司
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杨刚、沈龙乐、武宣蔺、罗炯、刘光胜、张平静、刘小清、周斌、任志江、王先维、李博
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实用新型
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一种地铁用嵌入式无砟轨道板
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中国
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ZL 201621424437.9
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2017.07.07
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成都市新筑路桥机械股份有限公司
广州地铁设计研究院股份有限公司
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钱振地、杨玲芝、史海欧、焦洪林、邓超荣、农兴中、王迪军、贺利工、杨刚、罗信伟、罗炯、柯仔群、刘光胜、王仲林、周再玲、尹华拓
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实用新型
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一种用于曲线段的嵌入式轨道系统
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中国
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ZL 201621425887.X
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2017.08.11
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成都市新筑路桥机械股份有限公司
广州地铁设计研究院股份有限公司
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钱振地、苏振宇、 史海欧、焦洪林、杨玲芝、杨刚、王斌、刘林武、农兴中、王迪军、罗炯、罗信伟、刘光胜、 郑洁、吴梦、孙元广、袁江、尹华拓
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六、论文专著目录
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序号
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论文（专著）
名称/刊名
/作者
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年卷页码
（xx年xx卷
xx页）
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发表时间（年月 日）
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通讯作者（含共同）
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第一作者（含共同）
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国内作者
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论文署名单位是否包含国外单位
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1
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城市轨道交通嵌入式连续支承轨道系统性能分析
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城市轨道交通研究
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2020-07-10
|
胡怡东
|
胡怡东
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杨刚;马润涛;刘光胜;
|
否
|
|
2
|
Simulation and experimental study on
vibration and acoustic characteristics of a
continuous supported embedded track
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Applied Acoustics
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2021-04-30
|
韩健
|
韩健
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何远鹏、王佳诺;肖新标
|
否
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3
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地铁列车-嵌入式轨道系统动力学性能研究Ⅰ：理论建模、试验分析及验证
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机械工程学报
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2020-11-20
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韩健
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韩健
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李志辉、肖新标、杨刚、温泽峰;金学松;
|
否
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4
|
地铁用嵌入式轨道结构合理刚度研究
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中南大学学报(自然科学版)
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2018-07-26
|
汪力
|
汪力
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肖杰灵、王强、王平、刘光胜
|
否
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5
|
地铁列车_嵌入式轨道系统动力学性能II_轨道参数对动力学性能影响
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机械工程学报
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2019-12-25
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韩健
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韩健
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肖新标、杨刚、温泽峰、金学松
|
否
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七、主要完成人
丁建隆、农兴中、杨刚、史海欧、罗信伟、林志元、冯青松、刘光胜、尹华拓、肖杰灵
八、完成单位
成都市新筑路桥机械股份有限公司、广州地铁集团有限公司、广州地铁设计研究院股份有限公司、西南交通大学、华东交通大学
高寒山区风电高效开发综合技术研究及应用
一、项目名称
高寒山区风电高效开发综合技术研究及应用
二、提名者
四川省政府国有资产监督管理委员会
三、提名意见
“高寒山区风电高效开发综合技术研究及应用”项目围绕高寒山区风能资源开发需求，历时十年开展相关专项技术攻关，在结冰、低密度空气动力学等方面的基础研究成果具有原创性，整体技术达到国际先进水平，其中，高寒山区风电机组结冰计算和试验技术达到国际领先水平，具有广阔的推广应用前景。
该项目获得国家发明专利授权42项、发表学术论文44篇，项目成果成功应用于四川、青海、西藏等地的30余个高寒山区风电场，创造直接经济效益超过100亿元，效益显著。
拟提名该项目申报四川省科学技术进步一等奖。
四、项目简介
可再生能源开发是国家发展战略的重要组成部分。我国西部海拔2500米以上高寒地区蕴含高达到17.2亿千瓦的优质风能资源。但高原山区风场环境具有温度低、易结冰、高海拔、低密度、高雷电、高风速等特点，风电开发挑战巨大。
为突破高寒山区风电资源开发面临的瓶颈，提升我国风电装备的技术水平，实现高寒山区风电装备设计、制造和应用的自主可控，由四川省能投风电开发有限公司、中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所、东方电气风电股份有限公司、中国能源建设集团云南省电力设计研究院等单位组建了联合研究团队，通过“研产用”协同创新模式，针对高寒山区风电开发涉及的基础问题和关键技术进行了10余年的持续攻关。
团队完成了“高寒山区风电开发基础问题研究”、“面向高寒山区低空气密度及结冰环境的高性能风电机组研发”以及“高寒山区风能资源评估及大规模风场开发”3大类、11方面的研究工作；突破了“考虑动力学及溢流效应的风电机组结冰全三维高精度数值模拟”等8项卡脖子关键技术；取得了一系列关于高寒山区风电机组结冰、低密度空气动力特性的科学新认知，首次系统地回答了高寒山区风电开发所涉及的基础科学问题；构建了贯穿高寒山区风场开发、风电机组设计/研制/评估/应用全链路的完整技术体系；研制出适合于高寒山区特殊地理环境及复杂气候特征的系列风电机组，并实现了在世界最高海拔风场和最大规模防冰冻风场的成功应用。
项目累计获得国家发明专利授权42项、发表学术论文44篇、创造直接经济效益近100亿元。项目取得的成果及其实践应用，确立了我国在高寒山区风电开发的世界领先地位。
五、主要知识产权和标准规范等目录
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序号
|
发明名称
|
发明人
（排名）
|
专利号
|
授权时间
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|
1
|
一种用于除冰实验的冰厚实时测量装置
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易贤
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201510616107.3
|
2018-07-27
|
|
2
|
一种适用于冰冻气象条件的测风装置
|
张怀孔1、何廷刚3、朱向东7
|
201721013310.2
|
2018-02-27
|
|
3
|
一种优化的风电机组叶片除冰方法
|
王强2、易贤3
|
202110778698.X
|
2021-09-10
|
|
4
|
一种结冰风洞防除冰试验方法及系统
|
熊建军2、易贤3
|
202010933464.3
|
2020-09-08
|
|
5
|
一种基于深度置信网络的翼型结冰冰形预测方法及装置
|
易贤2、王强3
|
202010382051.0
|
2020-10-09
|
|
6
|
一种多时间步非定常结冰计算方法、系统及存储介质
|
王强1、易贤2
|
202010509832.1
|
2020-09-01
|
|
7
|
一种三维水滴收集系数计算方法
|
易贤2、王强3
|
202010405523.X
|
2020-07-31
|
|
8
|
一种外置式风电机组结冰探测器及风电机组结冰探测方法
|
易贤1
|
201410439000.1
|
2017-04-12
|
|
9
|
一种风电叶片加热融冰装置
|
羊森林1、王其君4、何廷刚8
|
201820325172.X
|
2019-03-29
|
|
10
|
一种风电叶片加热融冰装置
|
羊森林1、王其君2、何廷刚9
|
201820325171.5
|
2019-03-29
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六、论文专著目录
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序号
|
类别
|
作者
|
论文题目
|
杂志名称
|
年份
|
卷期
|
|
1
|
J
|
Yi
Xian
|
Icing
Distribution of Rotating Blade of Horizontal Axis Wind Turbine Based on
Quasi-3-D Numerical Simulation
|
Thermal
Science
|
2018
|
22
|
|
2
|
J
|
Yi
Xian
|
Design
of Icing Prober Configuration for Horizontal Axis Wind Turbine
|
Advanced
Materials Research
|
2013
|
608-609
|
|
3
|
J
|
Yi
Xian
|
Prediction
of Ice Accretion on Wind Turbine with Numerical Method
|
Advanced
Materials Research
|
2012
|
512-515
|
|
4
|
J
|
Yi
Xian
|
Dynamic
behaviors of droplets impacting on ultrasonically vibrating surfaces
|
Experimental
Thermal and Fluid Science
|
2020
|
112
|
|
5
|
J
|
Yi
Xian
|
Characteristics
of secondary droplets produced by the impact of drops onto a smooth surface
|
Advances
In Aerodynamics
|
2021
|
3
|
|
6
|
J
|
Yi
Xian, Wang Qiang
|
Prediction
Model of Aircraft Icing Based on Deep Neural Network
|
Transactions
of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
|
2021
|
38
|
|
7
|
J
|
Wang
Qiang
|
Simulation and analysis of wind turbine ice
accretion under yaw condition via an Improved Multi-Shot Icing Computational
Model
|
Renewable
Energy
|
2020
|
162
|
|
8
|
J
|
Wang
Qiang
|
A
new wind turbine icing computational model based on Free Wake Lifting Line
Model and Finite Area Method
|
Renewable
Energy
|
2020
|
146
|
|
9
|
J
|
Xiangdong
Zhu
|
Research
on Wind Turbine Selection Based on Different Heavy Icing Data Processing
Strategies
|
Academic
Journal of Engineering and Technology Science
|
2020
|
3
|
|
10
|
J
|
熊建军
|
旋转叶片电加热防冰系统设计与应用
|
测控技术
|
2020
|
39
|
七、主要完成人
易贤、何廷刚、羊森林、王强、吴平、熊建军、王其君、朱向东、王勇、胡开文、张怀孔、杨奎滨、梁小兵、梁军明
八、完成单位
四川省能投风电开发有限公司、中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所、东方电气风电股份有限公司、中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司
川公网安备 51010402000507号