基于Na-BP-DME@C阳极的长寿命准固态钠-空气电池

钠-空气电池因其能量密度高、成本低而成为金属-空气电池领域的研究热点。然而,以金属钠为阳极的钠-空气电池存在钠枝晶生长、金属钠界面稳定性差以及金属钠的反应活性高等问题,限制了钠-空气电池的快速发展。为解决上述问题,将联苯钠与导电炭黑复合材料Na-BP-DME@C作为阳极,单壁碳纳米角(SWCHNs)作为催化剂,构建准固态钠-空气电池。基于Na-BP-DME@C阳极的准固态钠-空气电池表现出优异的电化学性能,其电压差为1.5 V,功率密度为3.32 mW/cm^(2),在0.1 mA/cm^(2)电流密度下可稳定循环459 h(约459次)。

低轴间耦合的三维电场传感器

使用正交排列的电容式传感单元的三维电场传感器(Three-dimensional electric field sensor,3D EFS)测量空间电场时,轴间耦合效应会严重影响EFS的测量精度。为此,提出了一种电场屏蔽电极,以降低3D EFS的轴间耦合效应,提高测量精度。首先,利用多物理场仿真软件构建电场分布模型。其次,根据仿真结果建立带屏蔽电极的3D EFS电容式传感单元的屏蔽电极模型。最后,建立任意角度的测试平台,将带有屏蔽电极的3D EFS和无屏蔽电极的3D EFS进行实验对比。结果显示,有屏蔽电极的3D EFS的测量偏差在3.2%以内,比无屏蔽电极的3D EFS的测量偏差减少12%。因此,所设计的基于电场屏蔽结构的3D EFS可以使解耦矩阵更加可靠,有效降低空间电场测量偏差。

大光斑离轴式光纤旋转连接器的耦合性能

针对直接对准型离轴式光纤旋转连接器中自聚焦透镜准直器出射光斑小、光纤耦合损耗大和有效对准时间短的问题,本文提出了一种由双合透镜和热扩芯光纤构成的大光斑光纤准直器。基于出射光斑在相对旋转过程中重叠面积的周期性变化规律,分析了准直器间存在径向误差和角向误差时的耦合损耗变化。根据转子圆环和出射光斑尺寸得到耦合损耗为3 dB时的理论有效对准时间。为此搭建了光纤耦合实验平台测试其耦合性能及有效对准时间。实验结果表明,光纤准直器采用的单模光纤模场直径越大耦合损耗越低,其中模场直径为28μm时耦合损耗低至0.22 dB。在转速为60 r/min时,通过光电转化和函数拟合得到四种模场直径光纤准直器的有效对准时间。模场直径为17μm时最大有效对准时间为7.05 ms,与理论值7.1672 ms基本一致。最后应用光纤布拉格光栅传感实现无接触式传输光信号。这种设计为大光斑离轴式光纤旋转连接器的研究及其在光纤传感领域的应用提供了理论和技术支撑。

工程教育认证背景下的“创新实践”课程教学改革

目前,工程教育专业认证已成为保障高等教育工程教育质量的重要措施。为适应工程教育认证的需求,并达成专业毕业要求与培养目标,针对昆明理工大学测控技术与仪器专业的“创新实践”课程进行了一系列教学改革。首先,依据专业毕业要求明确课程目标,设计了以学生为中心的教学活动,教师通过引导学生开展文献调研、材料撰写、课堂报告讨论等教学活动,培养学生的工程意识与创新实践能力;其次,建立了包括小组互评、个人自评和教师评价的多元主体课程考核机制;最后,通过课程目标达成度分析,进一步进行教学过程的持续改进。研究表明,该课程改革有效地提升了学生的创新实践能力。

硫精矿降锌试验研究

针对硫精矿产品中杂质锌含量超标,从实验室小型试验探索硫浮选降锌的最佳组合抑制剂种类及用量。一粗两精一扫闭路试验结果表明,P-Nokes与Na_(2)SO_(3)+ZnSO_(4)组合及与Na_(2)CO_(3)+ZnSO_(4)组合均能使硫精矿中的锌含量达到标准。Na_(2)CO_(3)+ZnSO_(4)组合在精矿品位、杂质含量以及回收率方面均优于Na_(2) SO_(3)+ZnSO_(4)组合。

变压器绕组的风冷散热热路模型与FBG测温

为了尽早发现油浸式电力变压器长期运行时可能存在的异常温升,需对其绕组温度进行监测与判断。通过对变压器风冷散热过程热生成与热传导的分析,结合热电类比法建立变压器绕组温度的风冷散热热路模型,对变压器绕组温度随变压器运行状态变化过程进行分析。为验证模型分析结果,针对变压器高电压、强电磁场等特点,利用光纤Bragg光栅(FBG)传感技术的高绝缘与抗电磁干扰等特性,对变压器绕组温度进行了监测。结果表明:不考虑变压器风冷散热作用时,模型分析结果与实测结果偏差最大值约为14.4℃;而考虑了风冷散热过程的模型计算结果与实测数据偏差在2℃以内。可见,该变压器风冷散热热路模型可实现变压器风冷散热效果的模拟,可对风冷自然油循环油浸式电力变压器绕组温度进行分析。

不同光周期下馥郁滇丁香'香妃'的成花反应以及花芽分化进程的解剖学研究

以馥郁滇丁香品种‘香妃'扦插苗为试验材料,通过人工设置不同的光周期及采用迁光法对其进行处理,探讨不同光周期下馥郁滇丁香‘香妃'的成花反应,并采用石蜡切片法观察其花芽分化进程,以期为馥郁滇丁香‘香妃'的花期调控及商品化盆栽提供理论依据。结果表明:(1)馥郁滇丁香‘香妃'属于质性或专性短日照植物,临界日长约为14h,适宜成花的日照长度为10～12h,限界性诱导光周期为30d短日照。(2)在诱导光周期下,花芽形态分化包括未分化期、总苞原基分化期、花序或小花原基分化期、花被原基分化期、雄蕊原基分化期及雌蕊原基分化期。在诱导光周期下处理16d后,植株全部完成了成花转变;处理30d后,所有植株的花芽分化处于花被原基发育形成期,并且成花决定达到稳定状态,移入非诱导光周期下不会发生成花逆转。(3)在4h暗中断的非诱导光周期下,所有植株的芽一直处于营养生长的未分化期。

二叶式主动脉瓣狭窄患者主动脉根部形态学特点对经导管主动脉瓣置换术疗效的影响

目的:探讨二叶式主动脉瓣狭窄患者主动脉根部形态学特点对经导管主动脉瓣置换术(TAVR)疗效的影响。方法:回顾性选取2014年1月至2016年12月在阜外医院、四川大学华西医院及浙江大学附属第二医院行TAVR的二叶式主动脉瓣狭窄患者49例。分析患者主动脉根部形态学特点、手术有效性及安全性,并进行随访。结果:二叶式主动脉瓣无嵴与带嵴类型占比相当(55.1%vs 44.9%),瓣叶钙化程度重[钙化体积HU850=(604.1±318.7) mm^3],平均瓣环周长大于平均瓣环上水平周长[(78.8±7.4) mm vs (67.1±6.7) mm,P<0.001],平均左心室流出道(LVOT)周长大于平均瓣环周长[(81.6±10.5) mm vs (78.8±7.4) mm,P=0.003]。置入瓣中瓣患者12例(24.5%),瓣膜置入过深患者14例(34.1%)。置入瓣中瓣患者比无瓣中瓣患者瓣环平均内经[(26.8±2.4) mm vs(23.9±2.0) mm,P<0.001]、周长[(85.7±7.0) mm vs (76.6±6.1) mm,P<0.001]及LVOT平均内径[(28.4±2.7) mm vs (24.3±3.1) mm,P<0.001]、周长[(91.3±9.1) mm vs (78.4±8.9) mm,P<0.001]更大,LVOT周长/瓣环上水平周长比值虽差异无统计学意义[(125.5±12.3)%vs (119.4±15.7)%,P=0.067],但趋近阈值。瓣膜置入过深患者比无置入过深患者LVOT周长/瓣环周长比值更大[(108.0±7.4)%vs (101.2±6.7)%,P=0.005]。结论:二叶式主动脉瓣患者的瓣环和LVOT平均内径及LVOT周长/瓣环周长比值对于TAVR中瓣中瓣的置入及瓣膜置入深度具有一定影响。

裙带菜多糖的结构及抗氧化、免疫调节活性

采用水提醇沉法制备裙带菜多糖(UPP),提取率为11.00%±0.25%,UPP由葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖、岩藻糖、半乳糖、鼠李糖组成,分子质量为691.05 ku.体外抗氧化实验测得UPP的氧自由基吸收(ORAC)能力、ABTS自由基清除能力和DPPH自由基清除能力分别为164.54±4.85μmol/g(以Trolox为标准品计)、64.93±4.76和46.80±6.06μmol/g(后两者均以Trolox为阳性对照).选用RAW264.7细胞对UPP的体外免疫调节活性进行研究,发现UPP在50～1 500 mg/L质量浓度范围内对该细胞无明显毒性,且可显著增强该细胞的吞噬能力,当UPP质量浓度为600 mg/L时,相对细胞吞噬能力达113.22%±2.75%.当UPP质量浓度为600 mg/L时,促RAW264.7细胞释放NO量达12.60±1.01μmol/L;UPP在100～800 mg/L的质量浓度范围内可显著上调诱导性一氧化氮合酶(iNOS)的mRNA表达量.以上研究结果表明,裙带菜多糖具有良好的体外抗氧化能力和免疫调节活性,可应用于保健食品的工业生产中.

基于相空间重构小波神经网络的短期覆冰预测

针对输电线路覆冰问题,提出一种基于相空间重构小波神经网络的短期覆冰预测模型。以云南昭通某110 kV输电线路覆冰厚度监测数据为基础,首先求取覆冰时间序列最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数,对覆冰厚度进行非线性的动力学分析,确定序列具有混沌特性;其次由C-C法对系统进行相空间重构,找出数据变化的局部规律性;最后采用小波神经网络对相空间轨迹进行预测,并通过蚁群算法优化预测模型参数。实验表明:模型具有良好预测能力,对抗冰工作具有实际指导意义。

基于3D打印技术的全绝缘多简支梁光纤Bragg光栅振动传感器研究

设计一种融入3D打印技术,实现在高电压、强电磁场环境下检测振动信号的全绝缘多简支梁光纤Bragg光栅振动传感器。通过3D打印机制作而成,由粘贴于简支梁的光纤Bragg光栅受质量块驱动而产生应变,通过解调光栅波长变化量实现对振动信号的检测;有限元分析振动传感器谐振频率为232.47Hz,应变灵敏度为5.826με·g^-1时,加速度灵敏度为6.991pm·g^-1,表明了传感器理论上的测量带宽及传感器对检测信号的反应程度良好。实验结果表明：传感器谐振频率为240Hz,加速度灵敏度为6.270pm·g^-1,线性度为3.3%,表明了传感器实际的测量带宽及传感器对检测信号的反应程度;材料选用全绝缘的尼龙材料,具有良好的绝缘性。

壳聚糖修饰甜菜红素脂质体的制备与抗肿瘤活性

甜菜红素是一种水溶性的食品色素,具有多种良好的生物活性,但其稳定性较低,在光照、高pH、高温、酶和氧气存在的情况下容易发生降解,同时甜菜红素的生物利用度较低,不易被人体吸收。本研究制备了壳聚糖修饰的甜菜红素纳米脂质体,以提高甜菜红素的稳定性和生物利用度。采用逆相蒸发法制备甜菜红素纳米脂质体(NLP)。通过测定粒径、电位和多分散指数确定修饰脂质体的最佳壳聚糖浓度,得到壳聚糖修饰的纳米脂质体(CH-NLP),并评价了甜菜红素和两种脂质体对HepG2细胞的抗增殖活性。结果表明NLP的最佳制备条件为:卵磷脂质量浓度60 mg/mL,药脂比1:18,卵胆比6:1,超声处理时间8 min。最佳条件下NLP的包封率为(42.67±1.67)%,载药量为(2.63±0.42)%。壳聚糖与脂质体结合的最佳浓度为0.6%,此时CH-NLP平均粒径为(194.60±4.43)nm,多分散指数(PDI)为(0.29±0.05),Zeta电位为(5.80±0.79)mV。CH-NLP对HepG2细胞的抑制效果最好,NLP次之,其半数效应浓度(EC_(50))分别为(69.46±1.75)和(108.75±2.31)μg/mL;甜菜红素对HepG2细胞的抑制作用最弱。壳聚糖修饰的纳米脂质体作为甜菜红素的载药输送体系,可显著提高甜菜红素的生物活性。

基于离散小波变换的图像素描生成算法

针对现有的图像素描生成算法生成的图像出现画面不够细腻、素描图像生成效率低下的问题,提出了一种基于离散小波变换(DWT)的图像素描生成算法;首先将真彩色图像转换为灰度图像,通过快速小波正变换,去除低频系数、快速小波反变换等处理提取图像边缘;接着对每点灰度值倒置求反变换,再对图做锐化处理及平滑处理来实现图像的素描效果。实验结果证明:基于离散小波变换的图像素描生成算法快速有效,很好地保留了输入图像的细节特征。

变压器绝缘纸热阻特性的理论分析与实验研究

利用双热流计法设计实验,在同一温度下对不同厚度绝缘纸的热阻进行测量,得到关于单位面积热阻与厚度的关系,通过对实验数据的分析实现接触热阻和体热阻的分离,以求得该温度下绝缘纸的导热系数和接触热阻。由AFM表面微观形貌图对每个热流通道的接触分热阻建立锥截体模型,并选用Hertz弹性模型描述接触表面的弹性形变,再利用高斯分布求得表面凸起的接触概率,即可求得表面接触热阻的大小,实验结果表明,绝缘纸的平均导热系数为0. 069 8W/(m·K),绝缘纸与紫铜间面积接触热阻为0. 002 67m^2K/W,接触热阻的数值计算值为0. 002 45 m^2K/W。绝缘纸与紫铜间面积接触热阻的实验值与数值分析结果的相对偏差为8. 98%。

活性炭负载壳聚糖对水中腐殖酸的吸附性能及吸附机理

通过水浴交联的方式将壳聚糖负载到活性炭表面,制备成复合吸附剂,并利用扫描电镜和傅里叶变换红外光谱仪对其进行表征,研究复合吸附剂对水中腐殖酸(HA)的吸附性能及吸附机理.结果表明,相比单一活性炭,复合吸附剂对溶液中HA的吸附量提高了5 mg/g左右,其吸附量随着pH值的减小、吸附时间的延长和阳离子质量浓度的增加而增大. HA在复合吸附剂上的吸附动力学符合准二级动力学模型;吸附等温线可以用Langmuir方程模拟;热力学分析表明其吸附过程是放热反应而且能够自发进行.复合吸附剂的脱附再生性好,可循环使用.

基于光纤传感的输电线路杆塔倾斜监测研究

输电线路杆塔倾斜的在线监测为杆塔倒塔的预防提供了数据支撑,保障了电网的安全稳定运行。应用光纤传感技术,选取杆塔不同高度的测点,安装光纤光栅双轴倾角传感器,监测杆塔倾斜角度及杆塔的应力变形,实现了云南电网某110 kV输电线路杆塔倾斜的在线监测。以2018年2月1日至2018年5月31日4个月的监测数据为例,由塔顶的双轴倾角传感器得到的杆塔倾斜角度主要集中在0°～1.5°,最大倾斜角3°,由塔腰的双轴倾角传感器得到的杆塔倾斜角度主要集中在0°～1°,最大倾斜角2.5°。结果表明,塔顶倾斜角度约为塔腰倾斜角度的1.3～1.8倍,杆塔从塔腰到塔顶的位置出现了应力变形。基于光纤传感的输电线路杆塔倾斜监测方法可用来监测杆塔的倾斜情况,对后续杆塔倾斜问题的研究有着重要意义。

基于光纤传感的输电线路悬垂绝缘子风偏角监测研究

由风偏引起的输电线路故障在电网运行中占有很大的比例,为了实时监测输电线路绝缘悬垂绝缘子串风偏角的变化,通过研究悬垂绝缘子风偏的荷载模型,应用光纤传感技术,搭建悬垂绝缘子风偏角在线检测系统,实现了云南电网昭通地区某110 kV杆塔悬垂绝缘子串风偏角的在线监测。由监测数据可得,悬垂绝缘子串风偏角的变化与理论计算模型的变化趋势相符,变化范围大致在-4°^+4°。结果表明,该光纤传感的风偏角在线检测方法在实际运用过程中准确可靠,为输电线路安全运行提供了一定程度的参考。

油浸式变压器绝缘纸热阻的温度特性

建立并优化变压器温度场分析的热路模型,是研究变压器绕组热点温度的重要途径,在完善油浸式变压器热路模型和提高其模型精度过程中,绝缘纸热阻参数的确定尤为关键。针对绝缘纸与紫铜接触界面填充变压器油的情况,通过原子力显微镜观测绝缘纸与紫铜表面微观结构,结合观测数据改进接触热阻模型,计算出了不同温度下油浸绝缘纸与紫铜间的接触热阻。改进了双热流计法,并测试了不同温度下紫铜与油浸绝缘纸的接触热阻。结果表明,在70℃时紫铜与油浸绝缘纸接触热阻计算值为0.000 541 m^2·K/W、实验值为0.000575m^2·K/W,并且随温度升高油浸绝缘纸导热系数减小,紫铜与油浸绝缘纸接触热阻变大,研究中5个温度点的接触热阻实验值与理论值平均误差为6.49%。该研究结果为建立并优化变压器热路模型的等效回路提供数据支持,具有较好的应用价值。

基于无线通信技术的配电网电流监测系统

电力设施作为重要的民生设施,对其工作电流的实时监测具有重要的意义。基于无线传感网络技术,研究开发了由多个电流采集节点以及一个集合无线通信技术的主控模块组成的无线传感网络,实现对配电网电流的监测。其中电流采集节点利用电流互感器采集节点处的电流信号,并通过ZigBee技术将采集结果发送到中央处理单元的协调器单元,经中央处理单元对数据进行处理后采用GPRS技术将数据发送至配网主站服务器,同时采用GSM方式将数据发送给移动终端,比如配网相关工作人员的手机。设计开发了相应模块的硬件电路以及软件程序,测试结果表明,研发的电流监测系统最小可测电流为200mA,动态范围达24dB。

基于电力扰动信号的主动式单相接地故障定位技术

针对单相接地故障的精确定位未能得到良好的解决,对电力扰动信号产生及检测的基本原理进行分析,提出了基于电力扰动信号的主动式单相接地故障定位方法。利用"双重提取算法"的扰动信号提取技术,对采集到的线路电流进行两次不同规则的整周电流相减运算,增强了故障定位扰动信号。提出能量法和频谱法来判定扰动信号的阈值,建立了Matlab仿真模型进行验证,仿真结果证明了该方法的有效性。此方法原理简单,定位准确度高,成本较低,易于推广。