含有氮化硼势垒层的三明治结构聚合物基复合介质储能特性研究

聚合物基高温储能介质因其较高的功率密度及优异的充放电效率被广泛应用在电气和电子等领域。该文选用不同粒径的氮化硼纳米片(BNNSs)作为填料,掺杂到聚醚酰亚胺(PEI)中构建势垒层,添加在纯PEI两侧制备拥有三明治结构的复合薄膜,探究粒径大小在不同温度/填充体积分数下对复合薄膜的介电性能及储能性能的影响。研究发现,构建BNNSs势垒层的三明治结构复合薄膜显著抑制了介质的高温电导,提高了充放电效率,且较小粒径BNNSs填充势垒层能更有效地提高击穿场强和储能密度,其中掺杂200 nm粒径BNNSs体积分数为5%的复合薄膜在常温下的储能密度可达5.65J/cm^(3),充放电效率高达96%,即使在150℃下,储能密度和充放电效率也可分别达到2.52 J/cm^(3)和95%。通过随机击穿模型阐明了粒径大小及三明治势垒层结构对击穿性能的提升机制。该文提出的含有势垒层的三明治复合结构为高温下复合薄膜储能特性优化提供了新的策略。

基于夹层结构各层协同优化的聚合物基复合介质储能性能

近年来,聚合物基纳米复合介质因其具有可塑性强和功率密度大且稳定性好等优点而受到广泛关注。但由于其自身能量密度小且耐击穿能力有限,不能满足现代电气化时代高精密储能器件的要求。为了获得兼具高击穿强度和高储能密度的聚合物基复合介质,研究设计了一种新的夹层结构,将铁电聚合物聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯)(PVTC)与线性聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混作为外部绝缘层,将具高介电常数的核壳结构BT@AO@PDA纳米纤维添加到PVTC中作为中间极化层,构筑的正向夹层结构(绝缘层-极化层-绝缘层)实现了击穿强度和介电常数的协同提升。其中,PMMA质量分数为25%的PMMA/PVTC复合介质和3%的BT@AO@PDA/PVTC复合介质构成的正向夹层结构在562.7 MV/m电场下获得了17.25 J/cm3的高储能密度,并且具有优异的充放电循环稳定性和1.42μs的超快放电速率。该工作为制备高储能柔性介质薄膜电容器提供了一种简便且有效的策略。

Cl_(2)和O_(2)在TiC(100)表面共吸附行为的密度泛函理论分析

基于密度泛函理论的第一性原理从头计算方法,建立了Cl_(2)和O_(2)在TiC(100)表面的共吸附模型.通过分析吸附能、电荷密度和偏态密度(PDOS)等参数,研究了Cl_(2)和O_(2)在TiC(100)表面的反应机理,发现解离后的Cl原子和O原子与TiC(100)表面的原子均成键,从而破坏了Ti—C键.Cl_(2)分子在吸附过程中充当电子的受体,得到与之成键的Ti原子贡献的电子,O_(2)分子在吸附过程中也充当电子的受体,得到C原子贡献的电子.TiC(100)表面在吸附分子后,Ti—C成键轨道上电子占据数变少,反键轨道上电子占据数增多,Ti原子与C原子之间的成键作用减弱.同时,Ti3d与Cl3s,Cl3p发生轨道重叠杂化作用,O2p轨道和C2p轨道存在较强的共振峰,Cl原子和O原子与TiC表面相互作用强烈.

综掘工作面半封闭式区域联合控尘技术研究

为有效提高综掘工作面降尘效率,克服单一降尘方式的局限性,建立了综掘工作面仿真模型,结合现场实测结果验证了模拟结果的可靠性,对综掘巷道风流场和粉尘扩散运移规律进行了研究,得到了高浓度粉尘积聚特征及分布范围。研究结果表明:综掘工作面迎头处为主要产尘源,粉尘在向巷道出口扩散过程中浓度逐渐降低;尘粒运移迹线与风速矢量基本一致;受掘进机影响,粉尘流在机身上方形成涡流,大量堆积于司机位置;在掘进机后方形成较大范围的回流沉降区域,易引发二次扬尘,污染巷道回风区域。基于此,提出了区域划分原则,确定迎头、掘进机头、司机位置、皮带上方粉尘回流区及距迎头15 m以外范围为重点除尘区,开发了单区域针对性除尘和多区域联合除尘相结合的半封闭式区域联合控尘技术,设计了由环状喷雾、气幕隔尘装置、除尘风机、散射型雾幕及全断面喷雾构成的综合控尘成套设备。玉华煤矿柴家沟井42221工作面现场应用结果表明,巷道平均降尘率达88%,司机位置全尘、呼尘降尘率均达到86%。

考虑不确定性的楼宇综合能源系统日前调度

综合能源系统能够实现多种形式能源的互补利用,随着分布式电源装机容量的急剧攀升,其间歇性和随机性也给系统的运行效率和运行安全带来了巨大挑战。为了应对源荷双侧不确定性对楼宇综合能源系统经济调度的影响,首先,分别考虑综合能源各子系统的运行特性,对电网、天然气网及各耦合设备进行建模。其次,基于温度、热辐射和热负荷之间的定量关系,构建楼宇用户的热室模型。继而,以最小化综合能源系统运行成本为优化目标,建立基于机会约束规划的楼宇综合能源系统日前优化调度模型,并通过凸松弛技术将非线性调度模型转化为易于求解的混合整数二阶锥规划问题。最后,在Python环境中进行仿真分析,利用CPLEX求解器求解。结果表明:所提模型及求解方法能够有效描述和处理系统的不确定性风险,促进新能源消纳,提升系统运行经济性。

新型可回收氮化硼/环氧树脂复合材料导热与介电性能研究

热固性环氧树脂因具有优异的导热性能与绝缘性能在电工装备领域得到广泛应用,由于其具有稳定的三维网络结构和不溶性,回收再利用存在挑战性。本文将不同质量分数的氮化硼(BN)加入到环氧(EP)/4-甲基六氢苯酐降解体系中,制备出高导热、高绝缘、可降解型BN/EP复合材料,并对BN/EP复合材料的导热性能、介电性能以及可降解性能进行研究。结果表明:以2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚作为催化剂,在乙二醇作用下该BN/EP复合材料可在200℃下实现常压降解。BN质量分数为15%的BN/EP复合材料热导率为0.335 W/(m·K),比纯EP树脂提高了34%;交流电气强度为101.7 kV/mm,比纯EP树脂提高了13%。BN/EP复合材料可经酯交换降解得到EP降解产物(EDP),与EDP复合后,BN/EP复合材料的导热性能和电气强度基本保持不变。

CD109抗原在胶质瘤中的作用

白细胞分化抗原CD109是一种糖基化磷脂酰基醇(GPI)相关的细胞表面抗原,属于含α-2巨球蛋白/C3、C4和C5超家族的复合物,是转化生长因子β(TGF)-β/Smads共受体。CD109调控胶质瘤的发生发展,与胶质瘤的耐药及复发密切相关。作为细胞膜蛋白,CD109可以被特异性抗体或者酶直接标记,也可能被药物输送的定向载体识别,有望成为有效的诊断性分子标志物和药理学治疗靶点。

国内外无土栽培技术研究现状与应用前景

无土栽培作为现代农业中的先进技术,已经有180余年的发展历史。无土栽培摆脱了农业生产依赖于土壤的局限性,开创了一种全新的农业生产方式,使农业生产在时间、空间、产量、品质等方面发挥出无限可能性,必将对解决人类资源、环境、食物三大关键生存问题发挥重要作用。当前,无土栽培已由试验研究全面转入生产应用阶段,其关键技术日渐成熟,生产体系逐步完善,产业规模迅速扩大。本文在分析国内外无土栽培发展概况的基础上,从营养液、栽培基质、栽培系统及其配套装备三方面,介绍了国内外无土栽培取得的技术进步,提出了加强基础理论研究、研制技术标准、研发配套技术、集成轻简化技术、强化营养液循环利用、开发“智慧型”无土栽培技术等重点研发任务,并从绿色、环保、节水、高效、高品质现代农业生产,以及都市、非耕地农业发展等方面分析无土栽培技术的应用前景。

基于Haar小波的矿用减速器振动测试与分析

基于Haar小波去噪方法,对减速器振动测试信号滤除噪声,降噪后对时域信号进行快速傅里叶变换,从时域和频域两个方面对减速器的运行状态进行分析诊断。以某矿用减速器为研究对象,在其检修环节使用所述方法检测各原部件损伤情况。

液压支架柱窝铸造有限元仿真及工艺优化

利用数值模拟软件ProCAST对ZY10000/17/35D液压支架的柱窝进行数值模拟,发现热节部位在凹陷的球冠附近。优化设计后冒口改成保温冒口,同时增大了冒口的尺寸,使冒口有足够的面积补缩,同时不会加大铸件本身的热节,减少铸件的热影响。经过生产验证,设计的铸造工艺满足技术要求,铸件的质量得到了保证。

浅析大气污染治理的建议与措施

本文深入探讨了大气污染的现状及其成因,并在此基础上提出了一系列针对性的治理建议与措施。大气污染问题日益严重,主要源于工业排放、交通运输、能源消耗等多个方面。为应对这一挑战,本文建议加强法律法规建设,建立跨部门协作机制,推广清洁能源,提高工业污染治理水平以及发展智能交通系统。这些措施的实施将有助于改善大气环境质量,保障公众健康,促进可持续发展。

基于多智能体的微网群内电力市场交易策略

针对微网群内部的电能产消问题,提出了基于多智能体(multi-agent system,MAS)的微网群内的电力市场交易策略。首先,介绍了基于MAS的微网群内电力市场交易框架,并给出一种改进的统一出清价及考虑电网公司奖惩制度的电价制定方案。其次,基于上述两种方案,提出一种新的微网电力交易策略,通过使用单纯形法和博弈论纳什均衡解来确定最优售电方案,进而优化电能的生产及分配,再通过求解需求侧最优购电模型来确定最优购电方案,以解决电能的消纳问题。最后,仿真结果证明了该交易策略的可行性及经济性。

基于预估器的一类多智能体系统神经动态面输出一致控制

本文针对一类含未知扰动与非对称输入饱和的非线性多智能体系统,提出基于预估器的神经动态面输出一致控制策略.在设计预估器的基础上构造预估误差,驱动神经网络更新权值估计系统未知动态,并将预估器与神经网络应用于非线性扰动观测器来补偿广义扰动.本文所提出的控制策略采用神经网络权值范数学习方法,减少学习参数数目.对于非对称的输入饱和,设计辅助系统,其生成的辅助变量与反步法相结合补偿输入限制.结合图论知识和Lyapunov函数等技术,证明多智能体系统的输出一致跟踪误差以及闭环系统中的所有信号最终有界.最后通过一组四旋翼飞行器和数值仿真验证提出控制策略的有效性.

玉华矿4-2煤裂隙煤岩三轴压缩破坏机理研究

采用TAW—1000三轴试验系统进行不同围压下完整和单一裂隙煤岩的三轴压缩试验,并借助声发射监测系统,结合裂隙煤岩破坏图及应力应变关系,分析了裂隙煤岩的破坏机理。结果表明:单一裂隙煤岩相比于完整煤岩受力更复杂,裂隙尖端应力集中,形成微裂隙并发育贯通,造成煤岩更早进入塑性阶段,导致煤岩强度和弹性模量的劣化显著;裂隙煤岩与完整煤岩相比,在较高围压下侧向变形更加显著;随着围压增大,45°裂隙煤岩破裂形态呈现出由直剪破坏向斜剪破坏过度的破坏形态;60°裂隙煤岩应力应变曲线呈现平台式软化,且围压增大弹性模量变化不明显;在相同围压下,随着裂隙角度的增加,裂隙煤岩力学参数劣化显著;裂隙倾角与振铃计数呈正相关。

基于深度学习的玉米籽粒破损在线检测技术

玉米籽粒破损是制约中国玉米籽粒直收技术推广应用的瓶颈问题,如何快速准确地获取玉米收获过程中籽粒损伤情况是玉米智能化收获的关键。为了解决这一问题,该研究提出一种基于深度学习的玉米籽粒破损检测装置及方法,该方法采用籽粒单层化装置不断获取高质量玉米籽粒集图像数据,并通过深度学习分割、分类两阶段模型实现破损玉米籽粒检测。图像分割阶段通过深度学习经典实例分割模型(Mask R-CNN)完成区域内玉米籽粒单体分割;而图像分类则由该研究基于残差模块提出的新型网络模型(BCK-CNN)实现。为了评价BCK-CNN分类模型的有效性,将其和其他典型深度学习分类模型进行对比测试,并利用可视化的技术评估了不同模型对玉米籽粒的分类性能。结果表明:BCK-CNN模型对完整、破损玉米籽粒的分类准确性分别达到96.5%、94.2%。另外,选取平均相对误差为评价指标,通过模拟试验对比验证了该检测方法对破损玉米籽粒的检测性能。结果表明:相较于人工计算籽粒破损率,该研究提出的破损玉米籽粒检测方法计算得到的平均相对误差仅4.02%;且将其部署在移动工控机上对单周期玉米籽粒集图像检测时间可以控制在1.2 s内,研究结果为玉米收获过程中破损籽粒高效精准检测提供参考。

静载下含预制裂隙煤岩力学特性及破坏特征试验研究

含预制裂隙的煤岩,在外载荷作用下具有与完整煤岩不同的力学特性及破坏特征。采用金刚石线切割法对完整煤岩试样进行不同倾角(30°、45°、60°)的三维宏观裂隙预制,通过单轴与三轴压缩试验,结合声发射监测手段,进行裂隙煤岩在不同加载条件下的强度、变形、破坏模式、裂隙扩展规律和声发射特征的研究,探究具有冲击倾向性裂隙煤岩失稳破坏的规律。结果表明:完整煤岩强度、弹性模量与围压具有良好的线性关系,围压从0~16 MPa,强度提升了400%,其破坏模式为剪切破坏,剪切角度呈增大趋势。预制裂隙的存在降低煤岩强度,30°、45°、60°裂隙煤岩强度分别降低了13%、24%、37%,破坏时由裂隙尖端扩展翼型新裂隙,新裂隙沿最大主应力方向扩展与预制裂隙汇合贯通,煤岩发生失稳破坏。裂隙煤岩在围压增大到一定水平时发生“逆围压效应”,即围压越大,强度劣化越明显,当围压达到8 MPa, 3种裂隙煤岩强度均降低了200%。完整煤岩在破坏阶段声发射强度达到极值,裂隙煤岩因裂隙扩展发育在各阶段会产生声发射信号激增点,可根据此判断裂隙煤岩的破坏程度及所处应力状态。

紫茎泽兰精油化学分离物抑制脂多糖诱导的RAW264.7细胞炎性反应

目的探究紫茎泽兰精油化学分离物对脂多糖(LPS)诱导RAW264.7细胞抗炎活性和Toll样受体4(TLR4)蛋白表达的影响。方法将巨噬细胞分为空白对照组、LPS组、LPS联合紫茎泽兰精油化学分离物组。CCK-8法检测紫茎泽兰精油化学分离物的细胞毒性,实时定量PCR检测RAW264.7细胞白细胞介素6(IL-6)、IL-10的mRNA水平,ELISA检测IL-6、IL-10的蛋白水平,Western blot法检测RAW264.7细胞TLR4蛋白水平。结果剂量<20mg/mL的紫茎泽兰精油化学分离物对RAW264.7细胞无细胞毒性。LPS处理可引起RAW264.7细胞TLR4蛋白水平升高、IL-6mRNA和蛋白水平增加、IL-10水平降低,分离产物可逆转以上作用。结论紫茎泽兰精油化学分离物抑制RAW264.7细胞TLR4蛋白表达和IL-6的分泌,促进IL-10表达,发挥抗炎作用。

固态发酵生产α-酮戊二酸及其对小鼠生长、肠道结构和免疫机能的影响

【目的】筛选固态发酵制备α−酮戊二酸的菌株,研究发酵产物对动物生长、肠道结构和免疫机能的影响。【方法】对9种菌株(包括乳酸菌、酵母菌和曲霉菌Aspergillus等)进行发酵,检测发酵物中α−酮戊二酸含量。发酵过程中添加琥珀酸,研究其对α−酮戊二酸产出率的影响。随后,选用16只4周龄C57/BL小鼠,随机分为2组,分别在普通日粮中添加质量分数为5%的普通发酵物和5%的富含α−酮戊二酸发酵物饲喂4周,分析动物采食和生长、肠道结构以及单核−巨噬细胞的吞噬功能和血象。【结果】酵母菌固态发酵产生了微量的α−酮戊二酸,枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis产生了约60μg/g的α−酮戊二酸,其余菌株均未检测到α−酮戊二酸。枯草芽孢杆菌固态发酵时添加琥珀酸可促进α−酮戊二酸累积,最高产出率达到0.3%。添加质量分数为5%的靶向α−酮戊二酸发酵产物稍微降低了小鼠体质量和体质量增加(P>0.05),显著增加小鼠的比目鱼肌质量(P<0.05),显著降低小鼠的褐色脂肪质量(P<0.05)。发酵产物对小鼠回肠和空肠的绒毛长度和隐窝深度无显著影响。血象和免疫学指标表明,富含α−酮戊二酸发酵产物能显著降低中性粒细胞百分比,提高淋巴细胞百分比,增加红细胞血红蛋白质量浓度。发酵产物显著增加小鼠单核−巨噬细胞的吞噬功能(P<0.05)。【结论】枯草芽孢杆菌在固态发酵过程中添加琥珀酸可使α−酮戊二酸累积,日粮添加富含α−酮戊二酸发酵物能显著增加小鼠肌肉质量,降低脂肪质量,并能显著提高小鼠的免疫机能。

考虑自适应传输备用的含风电电力系统双层随机调度方法

大规模风电接入增加了电网发生输电阻塞的概率。为克服确定性阻塞管理方法在应对系统随机扰动上的不足,基于考虑阻塞风险的机会约束规划条件,提出一种计及风电不确定性的传输备用自适应量化方法,构建了包含自适应传输备用的双层随机调度模型。该模型将线路传输备用纳入上层的机组组合模型中,针对下层的经济再调度问题,采用改进点估计法求得线路实时潮流的统计分布特性,并将结果返回上层模型以动态调整备用需求大小。同时,基于下层模型的KarushKuhn-Tucher最优条件,将双层优化结构合并为单层,并最终转化为便于求解的混合整数规划问题。最后,通过IEEE RTS-24节点测试算例验证了所提模型和方法能够有效缓解传输阻塞,提高风电消纳和备用可用性。

MPTP诱导帕金森模型大鼠的血液学及临床病理评价

目的探讨利用1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)进行腹腔注射建立帕金森病(PD)大鼠模型,评价其血液学及临床病理改变。方法选取爬杆得分为0分的雄性SD大鼠16只,随机分为对照组(6只)和MPTP模型组(10只)。对MPTP模型组大鼠连续7d腹腔注射MPTP(30mg/kg),建立PD大鼠模型。利用血常规与血生化评价大鼠血液学。观察各组大鼠行为学(旷场试验、爬杆试验)的变化,用HE染色法观察黑质区病理变化及免疫组化法测定酪氨酸羟化酶(TH)阳性神经元数量。结果与对照组相比,MPTP模型组大鼠在旷场试验中的方格间穿行次数和站立次数明显减少(P<0.05),爬杆试验得分明显增加(P<0.05)。MPTP模型组大鼠的血生化指标直接胆红素明显降低(P<0.05),其血常规指标中血红蛋白、红细胞、白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞数均明显或极明显高于对照组(P<0.05,P<0.01),其他指标差异均无统计学意义(P>0.05)。与对照组相比,MPTP模型组大鼠的黑质区神经元细胞皱缩、体积减小、神经元数量减少、细胞周围间隙增宽,TH+神经元数目明显降低。结论利用MPTP诱导的大鼠出现明确的PD行为学特征和病理损伤。PD大鼠的肝功、肾功、血糖、血脂等指标无明显影响,而其血常规指标均明显增高,提示出现炎症。