质子交换膜燃料电池系统故障机理分析及诊断方法研究综述

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells,PEMFC)以其高效无污染等特性在发电、交通运载以及航空航天等领域有广阔的应用前景,然而可靠性和耐久性不足等问题已成为技术瓶颈,亟需探究高效的系统故障诊断方法。该文在介绍质子交换膜燃料电池系统构成及典型故障产生机理的基础上,综述了基于模型方法、数据驱动方法、实验测试方法、融合方法等质子交换膜燃料电池系统的故障诊断方法研究进展,对各种方法进行了分析比对,并对在线诊断技术进行总结分析,最后提出质子交换膜燃料电池系统故障诊断方法发展趋势及展望,以期为其后续研究及快速商业化应用提供参考。

质子交换膜燃料电池多物理场建模及模型参数敏感性分析

受限于外部运行工况及内部多物理场参数的耦合作用机制,质子交换膜燃料电池的精确机理建模成为其研发和应用的瓶颈。该文通过探究燃料电池内部“电-热-流”多场耦合关系,构建准一维电堆动态模型,并基于单参数敏感性和多参数敏感性分析,得到不同模型参数的敏感度指标,完成了建模中部分关键参数的权重分析。为验证模型精度及耦合参数变动对输出特性的影响,在搭建Ballard NEXA 1.2 kW燃料电池测试平台的基础上开展变载及参数变动实验。结果表明,所构建的模型能够较为精确的模拟电堆特性,且对称因子、活化面积和压力系数的变动对电堆输出的影响较大。结果可为燃料电池电堆的测试及改型提供理论基础,并揭示电堆故障及老化过程中主要参数的衰退变化趋势。

重构媒介语言与文化身份:论国风山水游戏的发展方向

“山水游戏”蜂拥而起,是近年来国产电子游戏行业的突出现象。作为一种聚合了传统艺术资源、当代流行文化和数字技术的文化生产,这类游戏从图像移植、实景转换、风格仿制三个层面尝试了游戏视效的国风化,其内在的文化逻辑是新媒介流行文化与传统艺术的双向调用,并试图以此推动优秀传统文化的传承、发展。然而,即使是其中较为成功的产品,在双向调用的具体实施中也未能摆脱“山水游戏”的普遍困境,即此类游戏在文化功能与游戏机制之间的错配。而要实现“山水游戏”自我突围、走出困境,重构媒介语言和重塑文化身份是两大关键。前者需要在真正理解中国传统山水艺术笔墨形式与审美精神共生这一特质的基础上,思考发掘数字媒介的表达优势,创造一种文化内涵与媒介语言共生的数字文化形式;后者需要突破在娱乐工业体系中形成的电子游戏的现有范式,确立游戏性与文化性共生的文化身份,扩展游戏文化的参与群体和参与方式。游戏-文化共生体作为重构媒介语言和重塑文化身份的结果,不仅指向一种新的游戏范式,更是对创新数字文化生态,发挥跨界优势,吸纳公众参与、共建数字时代公共文化空间的一种有益探索。

党的二十届三中全会全面深化改革系统推进中国式现代化的逻辑进路

全面深化改革推进中国式现代化是一个系统工程,党的二十届三中全会指出,目前我国已实现改革由局部探索、破冰突围到系统集成、全面深化的转变。进一步全面深化改革、推进中国式现代化,要增强改革系统性、整体性、协同性,解决中国式现代化系统中的结构性矛盾、层次性矛盾、派生性矛盾,要求全面深化改革必须是整体性、协同性和渐进性相统一的改革。当前和今后一个时期是以中国式现代化全面推进强国建设、实现民族复兴伟业的关键时期,但改革过程中暴露出的改革设计拟合欠佳、改革布局协同弱化、改革环节衔接梗阻等难点问题,制约了中国式现代化的系统推进。破解上述难点问题,必须坚持党的领导强化改革顶层设计的总体擘画,坚持新发展理念增进改革布局间的协同耦合,坚持问题导向和目标导向促进改革有机衔接,坚持守正创新在关键领域改革取得重大突破,开创进一步全面深化改革推进中国式现代化的新局面。

国家战略腹地建设的内涵特征、重大意义和推进策略

面对复杂的国际政治环境和全球产业竞争,立足我国新发展阶段的新特征,我国亟需尽快优化调整重大生产力布局,在广大中西部内陆腹地拓展战略纵深,夯实国家安全基石。2023年12月中央经济工作会议首次提出“建设国家战略腹地”的战略构想,为优化重大生产力布局,保障我国国家安全创造了条件。“国家战略腹地”是相对于前沿地区而言,能为前沿地区提供强大支撑的战略后方,主要是指围绕我国东部沿海起着稳定后方并服务国家战略安全的中西部内陆城市群或相应地区。“国家战略腹地”概念首次在国家层面提出,是党中央从国家发展大局去考量和谋划的,相比其他重大区域战略,国家战略腹地具备地理区位的枢纽性、经济发展的强大韧性、创新发展的引擎性、城市文化的凝聚性等基本特征。从我国区域经济发展史看,“三线建设”“区域协调发展战略”在不同历史时期承担了优化重大生产力布局、维护“大后方”的使命任务,国家战略后方作为新时代“大后方”概念,在新时代语境下自然也被寄予历史重任。进言之,加快推进国家战略腹地建设是当前应对百年大变局的应有之义、构建新发展格局的乘势之举和优化重大生产力布局的破题之策,唯有以自身的确定性应对外部的不确定性,才能把握战略主动。为把战略决策和预期目标变为现实结果,国家战略腹地建设必须系统推进。通过完善战略规划顶层设计、统筹战略物资储备建设、强化战略科技力量支撑、打造战略产业备份基地和建设战略运力空间网络,使之成为我国经济发展的新的增长极和动力源,不断推进新时代大后方高质量发展和高水平安全建设。

水泥水化影响水合物层稳定性定量评价装置及影响程度的评测

针对海洋深水水合物层在固井过程水泥水化放热对水合物分解量的影响缺乏量化评价装置及方法的问题,充分考虑固井过程中水泥浆体系与水合物层的接触方式,建立了一套模拟水合物层固井的水合物稳定性评价实验装置,该装置实现了低温高压下水合物的生成、带压条件下水泥浆与水合物层接触的流动泵入,直观地测试了与水合物层直接接触下的水泥浆水化放热对地层温度、压力的影响。根据设计的实验装置,通过对水合物饱和度、水合物分解气量的推导计算,建立了一套水合物模拟地层的制作方法,并建立了水泥浆水化影响水合物层稳定性评价方法。根据南海地区浅层地质条件建立了模拟水合物地层,泵入G级油井水泥净浆、低密水泥浆体系和低热水泥浆体系等3组水泥浆体系,得出单位体积油井水泥候凝过程中分解水合物的气体的量分别为0.7356、0.1091和0.0649 mol/L,且评测表明,低热水泥浆体系能够大幅度缩短固井候凝的等待时间。该研究为油气固井过程中对浅层水合物的影响提供了直观测试方法,也证明了海洋深水水合物地层中使用低热水泥浆体系的必要性。

心脏数字化单光子发射型电子计算机断层扫描设备质量控制研究

目的:研究心脏数字化单光子发射型电子计算机断层扫描(SPECT)设备质量控制方法,为制定数字化SPECT设备质量控制标准提供参考。方法:依据美国电器制造商协会《伽玛照相机性能测试》(NEMA NU1-2018)和心脏数字化SPECT设备相关厂家执行的设备日常质量保证的测试方法,采用一种通用质量控制方法,适用于使用半导体碲锌镉(CZT)材料且扫描时探头多角度转动的心脏数字化SPECT设备的质量控制。检测内容包括设备系统能量分辨率、系统均匀性、系统扫描灵敏度、带散射的断层空间分辨力和系统最大计数率5个检测项目。结果:检测结果与厂家要求相比较,系统能量分辨率、系统均匀性、系统扫描灵敏度、带散射的断层空间分辨力和系统最大计数率等5个项目的第1次检测结果分别为5.8%、8%、67811计数/(min·MBq)、4.91 mm和1.8×10^(6)s^(-1),第2次检测结果分别为5.6%、6%、68297计数/(min·MBq)、4.96mm和1.8×10^(6)s^(-1),均符合厂家指标的要求。结论:采用的质量控制方法能够科学并客观评价此类设备的运行状态,可为制定数字化SPECT设备质量控制标准提供数据支持。

配制水阳离子变化对聚合物溶液黏度的影响

聚合物溶液的黏度是影响其驱油效果的重要指标。由于水源更换导致整体水质改变,对某采油厂聚合物配制影响较大。为研究水质变化对配制聚合物溶液黏度的影响,通过检测分析某采油厂三座配制站现场水和三处水源地水质情况,以及对比现场清水与模拟水配制的聚合物溶液初始黏度及厌氧放置90天的黏度保留率,确定配制水金属阳离子含量及矿化度升高,是导致生产现场聚合物溶液黏度下降的主要原因。通过对比不同浓度金属阳离子溶液配制的聚合物溶液黏度,得出金属阳离子对现场聚合物溶液黏度的影响顺序为Fe^(2+)>Fe^(3+)>Mg^(2+)>Ca^(2+)>Na^(+)>K^(+),生产中应确保Fe^(2+)含量最高不超过0.5mg/L,Fe^(3+)含量最高不超过2mg/L。在仅考虑Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)含量的条件下,结合正交实验,确定三处水源地的来水配比约为5:1:4时,配制的聚合物溶液黏度可恢复至水质改变前的水平。

低温等离子体耦合微酸性电解水对三文鱼的保鲜作用

采用单因素和Box-Behnken响应面试验优化低温等离子耦合微酸性电解水对三文鱼杀菌的工艺条件,通过菌落总数、pH值、挥发性盐基氮(TVB-N)、硫代巴比妥酸反应产物(TBARS)值、羰基含量和色差等指标比较等离子体活化水、微酸性电解水及低温等离子体耦合微酸性电解水对三文鱼4℃贮藏的保鲜效果。结果显示,当低温等离子体活化时间5 min,功率320 W,浸泡时间20 min,有效氯质量浓度50 mg/mL,料液比1∶6时杀菌效果最优,均可延长三文鱼贮藏期,而低温等离子体耦合微酸性电解水更有利于缓解脂肪和蛋白氧化。本研究为水产品保鲜提供了新思路。

蜡样芽孢杆菌YF-2对荧光假单胞菌群体感应的淬灭活性

荧光假单胞菌是生鲜水产品中常见的优势腐败菌,其致腐能力受N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)类群体感应系统调控。以群体感应淬灭活性为导向,利用热灭活和酸敏感试验分析菌株YF-2分泌的淬灭活性物质类型。采用结晶紫染色法和激光共聚焦显微镜技术探究菌株YF-2对荧光假单胞菌生物膜的抑制和清除作用。通过生理生化和16S rDNA对菌株YF-2进行鉴定。结果表明:菌株YF-2对荧光假单胞菌AHLs具有较强的淬灭作用,降解率为100%,且淬灭活性物质在细胞提取物(CCE)中,通过热灭活及酸敏感试验初步判断淬灭活性物质为酰基转移酶或氧化还原酶。蛋白质量浓度为20,40μg/mL和80μg/mL的CCE对C4-HSL、C6-HSL及C8-HSL的降解率在52.8%~100%范围,对荧光假单胞菌生物膜的抑制率和清除率分别在25.84%~56.63%和26.12%~59.35%范围。此外,激光共聚焦图像表明CCE使荧光假单胞菌生物膜厚度减少,生物膜结构被破坏。同时,菌株YF-2被鉴定为蜡样芽孢杆菌。本研究为应用芽孢杆菌控制水产品腐败菌荧光假单胞菌提供一定的理论依据。

蒲公英-银纳米颗粒对三文鱼源哈夫尼亚菌AHL型群体感应系统的抑制作用

群体感应(QS)是细菌间的一种通讯机制,抑制细菌QS系统可作为控制腐败菌的一种新策略,且可避免细菌耐药性的产生。本研究以AgNO3为银源,蒲公英植物提取物为还原剂,制备蒲公英-银纳米颗粒(D-AgNPs)。采用紫外可见吸收光谱、动态光散射、Zeta电位、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和X射线能谱对其结构进行表征。结果表明:所合成的D-AgNPs为球形、平均粒径13.9 nm、Zeta电位值(-14.07±0.25)mV,主要含Ag(68.96%)和Cl(15.27%)两种元素。测定D-AgNPs对两株哈夫尼亚菌生长和受QS系统调控的生物被膜、N-酰基-L-高丝氨酸内酯(AHLs)、蛋白酶、胞外多糖、群集和泳动等毒力因子的影响,结果表明D-AgNPs对哈夫尼亚菌最小抑菌质量浓度(MIC)为128μg/mL,在1/16~1/2 MIC(8~64μg/mL)时可抑制哈夫尼亚菌生物被膜的形成,在1/128~1/32 MIC(1~4μg/mL)时促进其生物被膜形成。对AHLs、蛋白酶产生、群集和泳动均显示不同程度的抑制,而对胞外多糖的产生有一定促进作用。本研究证实D-AgNPs可作为一种QS抑制剂。

车前子壳粉-秘鲁鱿鱼鱼糜复合凝胶仿制面条的品质特性

秘鲁鱿鱼鱼糜较弱的凝胶强度制约了其在鱼糜制品中的应用,水胶体可有效改善其品质。车前子壳粉(Psyllium husk power,PHP)含有大量的膳食纤维,溶于水后可形成品质良好的水胶体。本文将PHP在不同添加水平下与秘鲁鱿鱼鱼糜混合,研究了复合凝胶仿制面条的蒸煮特性、凝胶特性、冷藏变化、水分分布和微观结构。结果表明,PHP的添加加深了面条样品的颜色,且使鱼糜获得了类似谷物面条的延展性和可拉伸性。当PHP添加量达到10%时,其吸水量达到饱和,水溶性和持水性变化开始变得缓慢,凝胶强度和拉伸模量有不断增加的趋势,相对拉伸率在PHP 10%添加时达到最大值3.08。冷藏后样品变得更加柔软且粘性较低。微观结构的观察结果表明,PHP添加量越多,其表面越光滑,会形成更紧密和均匀的凝胶网络。综合来看,添加10%PHP形成的复合凝胶仿制面条品质最佳。

荣耀巴蜀心系人民——邓小平辉煌人生追忆

四川是邓小平的家乡。1904年8月22日,邓小平出生在四川广安。从此,开始了他一生的奋斗。作为“中国人民的儿子”,邓小平是全党全军全国各族人民公认的享有崇高威望的卓越领导人,伟大的马克思主义者,伟大的无产阶级革命家、政治家、军事家、外交家,久经考验的共产主义战士,党的第二代中央领导集体的核心,中国社会主义改革开放和现代化建设的总设计师,中国特色社会主义道路的开创者,邓小平理论的主要创立者,为世界和平与发展作出重大贡献的伟大国际主义者。作为四川人民的“家乡人”,他热爱家乡、建设家乡、关心家乡,为家乡的革命、建设、改革付出了大量心血。邓小平是四川人民的骄傲,四川人民以他为荣,深深感谢他、怀念他、崇敬他、爱戴他。

计及飞行任务与能耗分析的航空燃料电池推进系统能量管理策略

为改善航空燃料电池推进系统的燃料消耗情况并提升系统运行效率,该文提出一种考虑多飞行任务模式与外部最大能耗的综合能量管理方法。在优化常规极小值原理策略的基础上,针对飞行器飞行工况的变化率进行区间划分,改变系统目标函数系数。采用最大外部能耗算法求解超级电容的充放电电压与母线电压的偏差量来实时调整哈密顿函数中的协态变量。最后,通过求解目标函数来控制燃料电池系统的输出功率。基于实时仿真硬件在环测试平台的验证结果表明,所提算法相对于传统的等效氢耗和庞特里亚金最小值原理算法,分别将系统等效氢耗降低了4.6%和3.2%,将系统的平均运行效率提升了10.3%和5.5%,在减少燃料电池系统所承受的应力同时,提升了系统输出的稳定性。

新形势下疾病预防控制信息化需求及应用场景分析

目的/意义探讨新兴信息技术催生的疾病预防控制信息化新需求、新场景,为信息技术与疾病预防控制体系现代化建设深度融合提供参考。方法/过程分析新兴信息技术在电子病历与疾病报告智能化解析、区域症候群监测、大规模疾病排查与辅助流行病学调查、多渠道监测预警、卫生应急状态下便携式单兵通信等多方面的探索性应用,阐释尚未形成体系的原因。结果/结论提出未来现代化疾病预防控制信息化发展建议,为提升公共卫生服务能力、创新业务变革提供技术支撑。

香草醛衍生含磷席夫碱阻燃剂的合成及在环氧树脂中的应用

通过苯基磷酰二氯、香草醛和4-氨基苯酚制备一种含磷席夫碱阻燃剂PH-VAN-AP。采用红外光谱、核磁共振氢谱和核磁共振磷谱表征PH-VAN-AP的结构。通过垂直燃烧、极限氧指数和锥形量热测试分析了环氧树脂的阻燃性能。利用热失重和差热扫描量热分析了环氧树脂的热稳定性、热降解过程及玻璃化转变温度(T_(g))。结果表明,制备的PH-VAN-AP为预期结构。PH-VAN-AP能抑制环氧树脂的燃烧滴落与烟雾产生,在气相和凝聚相中发挥阻燃作用。当阻燃剂PH-VAN-AP的质量分数为5%时,阻燃环氧树脂的氧指数值从24.7%提高到35.4%,峰值热释放速率(pHRR)、总热释放(THR)及总烟雾释放(TSP)分别降低了165kW/m^(2)、5MJ/m^(2)和1.2m^(2),使其残留量提高9.6%。PH-VAN-AP能够提高环氧树脂的Tg,含5%PH-VAN-AP的环氧树脂的Tg从156.9℃提高到162.9℃。

传承·创新:中国神话改编动画电影研究

传统神话作为中国传统文化的重要组成部分,具有文学属性,自古至今兼容多学科又最终回归文学之路。传统神话故事贯通古今,映射现实、传达文化精神。以中国传统神话体系为理论基础,以传统神话、文学作品、民间传说等为创作基石的中国神话改编动画电影,借文学改编展现出多元的作品类型,体现时代精神,并逐渐形成中国神话改编动画电影宇宙,因其兼具民族性与现代性,将最终走向世界。

震后RC桥墩竖向承载力最优工程需求参数的选取方法

桥墩结构的震后竖向承载力是评估梁式桥梁震后通行功能的重要指标,但其难以测量。为了快速定量地评估桥梁结构的震后通行能力,对评估梁式桥梁结构震后竖向承载力的最优工程需求参数(EDP)进行了系统地研究。首先选取与墩柱残余侧移和损伤相关的5个EDPs,通过对考虑了材料不确定性的RC桥墩进行Pushover分析和动力时程分析得到5个EDPs,进一步对震后的桥墩进行Pushdown分析获取震后竖向承载力。然后采用回归模型对所选EDPs与震后竖向承载力损失比的关系曲线进行回归分析,选取竖向承载力损失比关系曲线的最优回归模型为在ln(x)-y坐标系中的正态累积函数模型,进一步通过最优EDP评价准则对评估竖向承载力损失比的5个EDPs进行评价分析。评价结果表明:当考虑震后可计算性时,峰值侧移率最优;当考虑震后可测性时,残余侧移率最优;当考虑余震时,改进的Park-Ang指标最优。通过选取的最优EDP可以建立桥梁结构功能指标与抗震性能指标之间的联系,为进一步发展和完善桥梁结构的抗震韧性评估和设计提供参考。

微服务架构在国家级免疫规划信息系统中的应用

目的/意义全民接种疫苗背景下,通过微服务架构技术路线,重构国家级免疫规划信息系统。方法/过程采用领域驱动方法设计业务模型,基于微服务重构信息系统,详细阐述系统构建过程,包括对象识别与定义、领域重组与聚合、服务拆分、系统部署应用及效果对比。结果/结论从功能性和非功能性两方面,对系统数据采集、数据解析处理、数据校验、数据消费与存储等多个方面进行总体评价,评价结果显示通过微服务架构的改造,系统功能完善与性能提升效果显著。