叠合式有机朗肯循环的热力学分析

针对有机朗肯循环(ORC)中传热过程对循环性能的影响,该文提出一种既相似但又区别于混合工质,各工质独立运行的叠合式有机朗肯循环(AORC)。AORC中,各工质进行串/并联的叠合换热,可形成类似于非共沸混合工质的温度滑移。由于各工质独立运行,使得叠合工质的温度滑移量可进行调节,以减小与外界热/冷源的传热温差,提高传热匹配性以及循环性能。以两种工质叠合的AORC为例进行循环性能分析,并与常规ORC进行对比。结果表明,AORC并不是各工质基本ORC的简单线性叠加,而是一种优化叠加。相比常规ORC,AORC的净输出功率最大可提升34.48%。但当热源温度高于高温工质的热源转折温度时,AORC趋近于高温工质的基本ORC。

“无人机”对地理信息科学专业建设的影响——以新疆师范大学为例

随着无人机技术的蓬勃发展,将其应用于地理信息系统(GIS)专业教学,对于提高教学质量具有重要意义。基于新疆师范大学GIS专业的案例,阐述了无人机技术与GIS教学改革的相关性。首先分析了GIS专业人才培养现状、存在的问题和不足;然后论述了无人机理论、技术教学内容与GIS教学的关系以及无人机实践基地建设指导原则;最后设计了无人机技术与GIS教学体系的融合方案,包括理论教学、实践教学和创新教学三个层面。通过一年多的教学实践表明,无人机技术的引入可以有效激发学生的学习兴趣,培养创新能力,提升GIS专业的教学质量和社会影响力,为其他高校GIS专业的教学改革提供了参考。

“无人机技术与应用”通识课程中的思政元素挖掘

面对师范大学非地理学本科生开设的无人机通识课程,如何贴近学生特点融入思想政治教学内容,是一个值得探讨的新问题。从分析课程和受众学生特点入手,提出课程思政教学目标的三个层次,举例分析了教学内容中的思想政治教学案例库设计、教学方式及教学目标,特别是结合专业知识背景,融入地理学相关的思想政治教学内容。最后,提出了五个考核思想政治教学效果的方式。对提高本科通识素质培养质量,促进相关专业课程、加强科技教育与思想政治教育的有效结合,培养技术与思想素养兼备的人才具有积极参考价值。

伊犁河流域近30a洪水灾害时空分布及孕灾环境特征研究

基于1990-2022年伊犁河流域洪水灾情数据集,结合高程、归一化植被指数等孕灾环境因子,研究伊犁河流域洪水灾害时空分布及孕灾环境特征,并分析洪水灾害发生规律和孕灾环境之间的联系。结果表明:(1)研究区洪水灾害可分为3种:暴雨洪水、融雪洪水和混合洪水(暴雨加融雪造成洪水),其中,暴雨洪水灾害最多(占80.0%)、融雪洪水灾害最少(占3.4%);洪水灾害呈流域北部多于南部、东段多于西段的空间分布,尼勒克县最多、霍尔果斯市最少。(2)近30 a来洪水灾害频次呈年际和年代际增多趋势,洪水灾害年均约11.6次·a^(-1),2010年最多(43次),2000-2011年最多(149次)。洪水灾害在夏季最多,春季次之,秋季最少,6月最多(年均3.3次·a^(-1)),10月最少(年均0.06次·a^(-1)),其中暴雨洪水灾害夏季最多,年均9.3次·a^(-1),6月最多(110次),10月最少(2次),混合洪水灾害春多夏少,3月最多(36次),7月最少(8次),年均1.9次·a^(-1),融雪洪水灾害3月最多(12次),只发生于春季,年均0.4次·a^(-1)。(3)孕灾环境敏感性等级综合分布显示,灾害发生过程中,各孕灾因子共同起作用,影响洪水灾害的空间分布和强度。尼勒克县、特克斯县、新源县、昭苏县和霍尔果斯市境内的极高敏感区域分布较多。结合洪水灾害时空分布和孕灾环境等级综合分布可知,洪水灾害多发生在极高敏感区和高敏感区分布较多的流域东段和北部区域。

考虑时间约束的近解析滑翔轨迹快速规划方法

针对时间可控再入滑翔问题,提出一种基于阻力加速度-能量剖面的轨迹快速规划方法。该方法将滑翔轨迹规划问题分为纵向轨迹规划与侧向规划。在纵向轨迹规划部分,设计基于走廊边界双参数插值的多段光滑阻力加速度剖面,并给出终端当地弹道倾角约束的施加方法;重点推导考虑地球自转影响的时间、航程解析预测表达式,提升预测算法的快速性和精度,进而通过校正双剖面参数完成剖面设计,同时满足终端能量、航程、时间及当地弹道倾角约束。侧向规划则采用动态/静态航向角误差走廊方法,以实现禁飞区规避和终端航向调整;进一步引入考虑纵侧向运动耦合的目标航程及时间校正策略,完成考虑时间约束的3自由度滑翔轨迹生成。以美国通用飞行器CAV-H再入滑翔为例进行仿真,验证新方法的有效性、多任务适用性。验证结果表明:与现有时间解析预测方法相比,新的预测方法具有相当的计算效率和较高的计算精度优势;与现有基于标准剖面的方法相比,新规划方法具有较高的终端精度、计算效率以及较大的时间可调范围,亦可实现飞行能力边界的快速预示。

基于落角和时间约束的巡飞弹末端协同打击策略

为解决集群巡飞弹末制导阶段协同定向打击问题,提出了一种具有落角约束的巡飞弹末端协同打击策略。基于小偏差方法,推导了一种具有落角约束的偏置比例制导律,以解决纵向平面定向打击问题。结合所提制导方案,推导了综合考虑比例控制项和角度控制项剩余时间估计方法。在侧向平面内,设计了一种具有时变系数且不存在除零奇异问题的时间控制偏置项,以解决时间控制问题。此外,以剩余时间为协调变量,利用双层协同架构来解决多枚巡飞弹协同定向打击问题。仿真结果验证了该协同制导策略良好的落角控制和协同打击性能。

博斯腾湖流域景观破碎化时空特征及其成因

以博斯腾湖流域为研究区,运用景观格局指数、主成分分析法,定量分析研究区2000-2020年的景观破碎化的时空变化特征,并采用地理探测器模型探讨研究区景观破碎化的驱动机制。结果表明:1)2000-2020年,研究区边缘密度(ED)由2000年的5.787 m/km^(2)增至2020年的6.859 m/km^(2),增加1.072 m/km^(2);蔓延度指数(CONTAG)由75.970%增加至79.596%,增加3.626%;分离度指数(DIVISION)由0.361增加到0.626;香农多样性指数(SHDI)由0.689减少到0.606。2)2000-2020年,景观破碎化程度较为严重的地区集中在焉耆县、博湖县、库尔勒市以及轮台县的西南部;和硕县东部以及尉犁县东南部破碎化程度相对较低。2000-2010年,高度等级面积增加较为明显,面积比增加5.30%;极低等级面积减小较为明显,面积比减小3.21%;2010-2020年,低度等级面积增加较为明显,面积比增加1.48%;极低等级面积减小较为明显,面积比减小2.37%。3)研究区景观破碎化受到自然、社会等因素影响,高程(X2)对景观破碎化的驱动力相对最大,因子平均贡献率为0.195;年降水量(X4)和年均气温(X5)对景观破碎化的驱动较强,因子平均贡献率分别为0.127和0.110;人口密度(X8)对景观破碎化的驱动力相对最小,因子平均贡献率为0.045。

1977—2021年博斯腾湖大湖区湖岸线动态变化

湖泊岸线的动态变化可以表征湖泊的变化。以博斯腾湖大湖区为研究区,基于1977—2021年的Landsat遥感影像数据和实测水位资料,利用MNDWI法提取水体信息,运用岸线发育系数与岸线强度,分析研究区岸线动态变化,探讨影响研究区岸线动态变化的主要因素。研究结果表明:1977—2021年研究区岸线变化最明显的区域主要是研究区北岸。1977—1989年北岸岸线向南迁移的最大距离为0.93 km;1989—2003年北岸岸线向北迁移的最大距离为5.12 km;2003—2013年北岸岸线向南迁移的最大距离为5.46 km;2013—2021年北岸岸线向北迁移的最大距离为5.11 km。1977—1989年研究区岸线长度以1.55 km/a的速率逐渐缩短;1989—2002年岸线以16.34 km/a的速率持续增长;2002—2012年岸线以22.67 km/a的速率明显缩短;2012—2021年岸线以14.36 km/a的速率快速增长。年降水量、年均气温以及开都河径流量等自然要素是研究区岸线、水位和水面面积变化的主要自然因素。研究区岸线长度和曲折性受水位和水面面积的影响较为明显,1977—2021年研究区水位、水面面积和岸线长度的变化趋势基本一致。

面向多类型用户负荷的需求响应潜力量化评估

随着新能源大量并网,电网局部时段“缺电”频繁出现,负荷侧需求响应(DR)潜力的准确评估成为电网调度部门制定DR策略的数据支撑,对DR实施过程中涉及的各方利益主体均有重要意义。基于非侵入负荷识别(NILM)提出一种面向居民用户多类型负荷的的需求响应潜力评估方法。首先,采用事件检测算法和卷积神经网络技术对用户负荷曲线进行监测与识别,学习和获取用户的用电习惯。然后,考量用户主观因素和市场价格等因素,建立潜力评估指标体系,量化需求侧负荷资源,挖掘零散负荷资源的利用潜力。最后,通过参考能量分解数据集(REDD)进行算例分析,结果表明本文所建模型可准确识别用户多类型负荷,所提出的评估体系可为智能电网的DR实施提供方法支撑。

基于产学研结合的生物制品教学改革与实践

科研院所普遍存在研究生招生规模小、教师教学投入不够、教育理念不新、应用研究与科研理论脱节等问题。武汉生物制品研究所从确立复合型人才培养模式、搭建产学研结合创新平台、共建导师团队和生物制品课程、加强横向合作拓展实践教学资源、保障研究生培养经费投入及课程教学质量5个方面进行了改革和实践,构建了产学研结合的创新生物制品课程体系,实现科研院所高层次人才培养模式的创新,显著提高了研究生实践能力和研究生培养质量。

香蕉AP2/ERFs超家族的重新鉴定及在果实采后成熟过程中的差异表达特性

【目的】在全基因组水平上重新鉴定香蕉A基因组中的AP2/ERF家族成员,研究其在香蕉果实采后成熟过程中的差异表达特性,明确可能参与香蕉果实成熟调控的关键基因。【方法】对香蕉A基因组中AP2/ERF家族成员进行系统进化、结构特征、蛋白质特性、保守结构域分析和两大类主栽品种巴西蕉(AAA)和粉蕉(ABB)果实采后成熟不同阶段的转录组分析。【结果】发现AP2/ERFs家族共有317个家族成员,分为AP2(49个)、ERF(253)和RAV(15)三个亚家族,他们不均匀地分布在染色体上。根据保守结构域和基因结构特征,ERF又分为a、b、c、d、e、f、h、i、j和k共10个亚类。转录组分析结果表明,在巴西蕉果实采后成熟过程中差异表达的AP2/ERFs家族成员有77个,其中高水平表达的有MaERF15、36、42和AP2-28。在粉蕉果实采后成熟过程中差异表达的AP2/ERFs家族成员有74个,其中高水平表达的有MaERF42和AP2-28。同时在巴西蕉和粉蕉果实成熟过程中差异表达的基因有57个,其中高水平表达的基因有MaERF15、42和AP2-28,只在巴西蕉果实中特异表达的有20个,只在粉蕉中特异表达的有17个。【结论】重新鉴定了香蕉AP2/ERFs超家族成员及其在果实后熟过程中的差异表达特性,为系统深入解析香蕉AP2/ERF基因功能奠定了基础,对为调控香蕉果实成熟提供靶标基因具有一定的理论意义。

基于主成分分析和聚类分析的榴莲品质综合评价

为探究海南本土驯化主栽榴莲品种中热1号与其他主栽商业品种之间果实品质的差异,本试验利用差异显著性分析对11份榴莲品种的10个外观品质、5个营养品质和8个矿物品质指标进行比较,并采用主成分分析和模糊综合评判法进行综合评价。相关性分析显示,果肉重和果实纵径是与榴莲内在品质关联最多的果实外观品质指标。通过对测定的23项指标进行主成分分析,提取出5个主成分,其中主成分1和主成分2的贡献率分别为33.344%和19.889%,主成分1中“果实大小”(单果重,果实纵径,果实横径,果肉重)、K含量和Zn含量以及主成分2中Mg含量和Ca含量为榴莲品种评价中的主要指标。榴莲品种品质指标综合得分由大到小依次为:中热1号、苏丹王、康瑶金、江海、葫芦王、猫山王、黑刺、托曼尼、朱雀、D101、火凤凰。综上所述,中热1号和康瑶金的果实外观品质和K、Zn元素含量高,江海和苏丹王Mg、Ca元素含量高,黑刺和D101营养品质优良,均可作为优良榴莲种质资源进行引种。“果实大小”及Mg和Ca矿质元素含量是评价榴莲综合品质的关键性指标,为榴莲品种的品质筛选及鉴定提供参考依据。

腹腔镜粘连松解术治疗粘连性肠梗阻的临床研究

观察并探究腹腔镜粘连松解术应用于粘连性肠梗阻的临床效果。方法 研究选取我院2022年1月至2023年1月临床收治的80例粘连性肠梗阻患者。并分为两组。观察组应用腹腔镜肠粘连松解术,对照组则采用传统常规开腹手术,比较两组患者临床相关指标。结果 观察组患者围术期相关指标显著优于对照组,临床治疗效果较好,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 粘连性肠梗阻患者应用腹腔镜肠粘连松解术的临床疗效显著,值得临床进一步研究推广。

腹腔镜内镜微创保胆治疗胆囊息肉的临床分析

观察并探究腹腔镜内镜微创保胆治疗应用于胆囊息肉的临床效果。方法 研究选取我院2022年1月至2023年1月临床收治的60例胆囊息肉患者。并按照随机数字表法分为对照组和观察组各30例。观察组采用腹腔镜内镜微创保胆治疗法,对照组则采用常规腹腔镜治疗法,比较两组患者临床相关指标。 结果 观察组患者围术期相关指标显著优于对照组,且具有较高的临床治疗有效率和较低的不良反应发生率,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 胆囊息肉患者应用腹腔镜内镜微创保胆方法临床疗效显著,值得临床进一步研究推广。

改良小切口手术治疗甲状腺瘤的临床疗效

观察并探究改良小切口手术治疗应用于甲状腺瘤的临床效果。方法 研究选取我院2022年1月至2023年1月临床收治的100例甲状腺瘤患者作为研究对象。并分为两组。观察组应用改良小切口手术治疗,对照组则采用传统常规手术治疗,比较两组患者临床相关指标。结果 观察组患者甲状腺相关激素水平显著优于对照组,临床效果显著(P<0.05)。结论 应用改良小切口手术治疗甲状腺瘤可以缓解患者的临床症状病情发展,优化围术期相关指标,临床效果显著,值得进一步研究推广。

钙肥类型及施用时期对花生干物质积累量和产量的影响

为探讨适宜酸性红壤和中性砂壤最佳钙肥类型及最佳施用时期,本研究以花育25号为材料,于2019~2020年设基施NaOH、CaO、CaSO_(4)和不施钙(CK)四种肥料处理,并在2019试验结果的基础上,2020年设钙肥基施、苗期、花针期和结荚期追肥处理,分别编号为CaO_(B),CaO_(S),CaO_(F),CaO_(P),研究不同土壤类型下钙肥类型及施用时期对花生农艺性状、干物质积累量、产量及其构成的影响。结果表明,增施钙肥明显改善花生农艺性状,但钙肥施用时期对花生农艺性状影响较小。施用CaO和CaSO_(4)处理显著增加了砂壤土和红壤花生干物质积累量,与CK相比,2019-2020年砂壤土花生干物质积累量分别增加16.1%~23.7%和13.8%~16.5%,红壤花生干物质积累量分别增加19.1%~24.7%和17.2%~19.5%;CaO处理花生干物质积累量高于CaSO_(4)处理,但差异不显著。两种土壤上花生干物质积累量均随施钙时期的推迟而逐渐减少,砂壤土CaO_(S)、CaO_(F)和CaO_(P)处理荚果干物质积累量与基施CaO相比,分别减少了11.8%、22.3%、26.9%,红壤土花生干物质积累量分别减少6.0%、14.3%、18.0%。钙肥通过提高单株饱果数,增加百果重与百仁重提高荚果产量,且以施用CaO处理增产效果最好,较CK和NaOH处理砂壤土上分别增产20.8%~38.7%、17.6%~35.8%;红壤土上分别增产24.9%~39.6%、19.1%~38.0%;CaSO_(4)处理与CK处理相比,砂壤土上荚果产量增加18.7%~30.3%,红壤土上增加23.7%~31.7%。CaO、CaSO_(4)处理的花生收获指数明显高于CK与NaOH处理。随CaO施用时期的推迟,不同土壤类型花生单株饱果数、百果重与百仁重显著降低,基施CaO处理花生荚果产量,在砂壤土上较CaO_(S)、CaO_(F)和CaO_(P)处理分别提高15.3%、33.3%、42.9%,在红壤上分别提高7.2%、18.9%、24.9%。CaO基施明显提高了花生的收获指数。综合考虑,两种土壤花生栽培中建议施用CaO,且施肥方式建议基施。

基于转录组学和代谢组学解析氮调控花生结瘤固氮的机理

花生是一种重要的豆科作物,能与根瘤菌共生固氮,但该过程受到土壤中氮素的严格调控,施氮量过高时会形成“氮阻遏”效应。目前关于氮素调控花生结瘤固氮机理的研究较少。本研究以花育22号为试验材料,设置90 kg/hm^(2)氮处理和对照(不施氮),统计根瘤数、测定固氮酶活性并进行转录组学、代谢组学及双组学联合分析。结果表明,施氮处理显著减少根瘤数,降低根瘤固氮酶活性。经转录组分析,共鉴定出3123个差异表达基因,富集在生物过程、细胞组成和分子功能三大类;从中筛选出13个与氮调控花生结瘤固氮有关的基因,分别编码生长素应答蛋白和响应因子、鸟氨酸脱羧酶、天冬酰胺合成酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶、苹果酸脱氢酶、苹果酸酶等。经液相色谱串联质谱法分析,共鉴定到201种差异代谢物,包括酚酸、黄酮、氨基酸等共12大类物质,其中黄酮类代谢物占比最高,约占19.9%。通过对转录组学和代谢组学的联合分析发现,氮素主要通过植物激素信号转导、次生代谢物生物合成、氮代谢等途径调控花生结瘤固氮。本研究结果可为深入研究氮素调控花生结瘤固氮的分子机理提供信息基础。

香蕉A、B基因组胆碱单加氧酶基因克隆及渗透胁迫下表达特性分析

胆碱单加氧酶(CMO)是高等植物体内甜菜碱合成过程中的关键酶,在植物抵御逆境生理过程中具有重要作用。在香蕉A、B参考基因组数据库中分别鉴定到1个CMO基因,对MaCMO与MbCMO基因组序列进行生物学信息分析,发现MbCMO可能由1个香蕉O-岩藻糖基转移酶家族蛋白编码基因与MbCMO基因串联形成。克隆湛江AA(ZJ;AA基因型)、巴西蕉(BX;AAA基因型)、广东大蕉(GD;AAB基因型)和金粉(JF;ABB基因型)的CMO基因编码序列并测序比对,在ZJ和BX中鉴定到基因CMO-A,GD和JF中鉴定到基因CMO-A、CMO-B1和CMO-B2,JF中鉴定到基因CMO-H。鉴定到的4种香蕉CMO基因中,有23个共同的高频密码子,密码子CUU和CCG分别是偏性最强和最弱的密码子。CMO-A蛋白与CMO-H蛋白的氨基酸数量最少,均为425个;CMO-B1蛋白的氨基酸数量最多,为470个,且二级结构最为复杂;CMO-B2蛋白分子量最大,为52.02 kDa;CMO-A分子量最小,为47.48 kDa;4种CMO均属于酸性蛋白,均不具有跨膜结构且均为亲水性蛋白;亚细胞定位预测显示4种CMO均定位在叶绿体中。在进化方面,植物CMO在进化时单、双子叶植物有明显的分支,香蕉CMO-A、CMO-H、CMO-B1、CMO-B2蛋白与其他单子叶植物CMO蛋白亲缘关系更近。RT-qPCR结果显示:4种香蕉根中CMO在渗透胁迫前期上调表达,A基因组纯合型ZJ与BX的CMO表达量高于A、B基因组杂合型GD与JF的CMO表达量;4种香蕉叶中CMO在渗透胁迫前期下调表达,其中A基因组纯合型ZJ与BX的CMO表达量在渗透胁迫后期出现上调表达,A、B基因组杂合型GD与JF的CMO表达量高峰出现在10 d,而后15 d时表达量再次下调,并显著低于ZJ与BX的CMO表达量。本研究揭示了香蕉A、B基因组间CMO基因的差异和不同基因型香蕉中CMO基因在渗透胁迫下的表达模式,为进一步研究香蕉A、B基因组CMO基因生物学功能,特别是来源于不同基因组的CMO基因与香蕉抗渗透胁迫能力间的关系奠定基础,为利用基因工程提高香蕉抗逆性提供参考依据。

综合大质量偏心与弹簧横向刚度超静主动隔振平台动力学解耦控制研究

针对载荷大质量偏心和弹簧横向刚度诱发超静主动隔振平台多自由度动力学耦合问题,研究隔振平台动力学耦合特性和解耦隔振控制方法。首先,综合载荷质量偏心和弹簧横向刚度的影响建立主动隔振平台多自由度耦合动力学模型。随后,根据所建立的模型分析动力学耦合下主动隔振平台的扰动传递特性,推导耦合谐振频率与弹簧刚度、载荷质量偏心之间的解析关系。最后,给出模态空间下隔振平台动力学解耦控制方法,开发基于音圈电机的主动隔振实验平台,通过实验验证动力学模型的准确性和模态解耦隔振控制方法的有效性。

外源甜菜碱对渗透胁迫下巴西蕉幼苗生长和生理的影响

通过叶面喷施10 mmol/L甜菜碱预处理24 h后,以100 mmol/L甘露醇灌根模拟渗透胁迫,测定巴西蕉幼苗胁迫处理不同时间后其叶片和根中的MDA含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、光合特性等生理指标,分析外源甜菜碱对渗透胁迫下巴西蕉幼苗生长和生理的作用机制。结果表明:外源甜菜碱可显著降低渗透胁迫下巴西蕉幼苗叶片和根中MDA积累量,提高巴西蕉幼苗叶片和根中SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性,显著提高渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白的合成积累量。叶片中叶绿素含量和类胡萝卜素含量都显著上升并减缓渗透胁迫下叶绿素和类胡萝卜素含量下降,显著提高渗透胁迫下叶绿素荧光参数,并减缓Fv/Fm、Y_(Ⅱ)、ETR、Y_(NPQ)和Y_(NO)等叶绿素荧光参数的变化。因此,外源甜菜碱能有效缓解巴西蕉的渗透胁迫,提高巴西蕉的抗逆性。