牛大力热风干燥工艺参数优化

热风干燥有利于提高鲜制牛大力干燥时的干燥速率和产品品质。为此,对新鲜的牛大力进行单因素热风干燥实验,结果表明:干燥过程中热风温度越高、切片厚度越薄时,牛大力的干燥速率越快;而热风温度过高时,牛大力切片表面会发生褐化和裂纹。结合响应面优化分析方法,建立各因素与指标值之间的回归分析模型。由响应面优化分析和实验结果可知:当热风温度为50~60℃、切片厚度为3~7 mm和热风风速为0.5~1.5 m/s时,牛大力热风干燥的最佳干燥参数为:热风温度60℃,切片厚度5 mm,热风风速1.116 m/s。

水电主导现货市场优化出清研究

针对传统以购电经济性为唯一目标的市场出清中梯级水电一边缺水一边弃水的水-电不匹配问题,本研究结合梯级水电运行特性,提出一种水力、电力、价格3因素耦合的出清方法。首先,梳理了梯级水电出清后缺水和弃水两种水-电不匹配的工况,提出用水-电耦合度指标来度量水量与电量匹配的程度,并给出了水-电耦合度的计算方法。其次,建立了适用于水电主导电力市场的水力、电力和价格耦合出清模型,设计了购电成本最小化和水-电耦合度最大化两个目标函数。为了提高模型求解效率,提出模型结构分层、搜索空间缩减和计算时段合并的模型求解综合降维策略,并基于价格排序-粒子群耦合优化算法实现模型求解。最后,以四川省串并混联开发的“3梯8站”组成的虚拟市场进行日前模拟出清。结果表明:与传统以经济性为唯一目标的出清模型相比,水-电-价耦合出清模型的购电费用不变,但水-电耦合度提高了1.57%,证明水-电耦合度最大化目标的加入不会增加购电成本,但对减少出力不足、提升出清结果的可执行率和降低弃水都有显著成效;所提求解策略降低了模型复杂度,提高了求解效率,为解决梯级水电现货市场出清中水-电-价的不耦合问题提供了新思路。

考虑结合面特性影响的机床整机有限元静力学分析模型

针对机床数字化设计中典型结合面建模精度误差较大的问题,提出了一种采用虚拟材料等效结合面静力学特性的方法,建立了考虑结合面特性影响的机床整机有限元静力学分析模型,并完成了相应的静刚度测试实验。首先,综合考虑了弹塑性变形机制和摩擦力的影响,提出了一种新的结合面法向和切向刚度的分析模型;其次,根据不同类型结合面的特点,采用虚拟材料模拟结合面的刚度特性,建立了刚度特性与虚拟材料弹性模量和泊松比的关系,并将其应用于精密数控机床整机的静刚度分析;最后,开展了整机工艺系统的静刚度测试实验,得到了主轴末端X、Y、Z三个方向的刚度分别为26.60 N/μm、41.87 N/μm和40.17 N/μm,并将其与仿真数据进行了对比。研究结果表明:不考虑结合面影响的模型相对误差将近17%,而考虑结合面影响的模型相对误差在5%以内,验证了考虑结合面特性影响的机床整机有限元静力学分析模型的有效性;采用虚拟材料等效结合面静力学特性的方法可作为机床数字化设计的一种可行的方法。

考虑上游来水影响的中长期径流预报

雅砻江流域地面气象站点不足、分布不均,难以获得精确的流域面降雨资料,加之传统中长期径流预报模型泛化能力有限,中长期径流预报存在较大瓶颈。充分考虑流域水库间的物理联系,基于上下游水库流量变化在时空上的相似性,对1957年~2020年锦屏一级水库和二滩水库的历史月径流数据进行主成分分析,使用BP人工神经网络、随机森林和支持向量回归3种机器学习方法建立3种径流预报模型,通过决定系数R^(2),合格率Q R以及平均相对误差MRE三项指标构成的评价体系对预测结果进行评估。结果表明,上游水库对于下游水库的入库流量具有显著影响,且3种模型在二滩水库中长期径流预报上均具有较好的预报效果(R^(2)>0.8、Q R>0.7、MRE<0.2)。随机森林模型模拟效果整体优于BP人工神经网络和支持向量回归模型,3种模型均具有较好的实用性,能为流域水资源精细化调度及科学管理提供数据基础。

风光接入下瀑布沟水电站短期调峰优化调度研究

针对水风光一体化清洁能源基地中,风光接入后水电站调峰运行遭遇挑战的问题,文章以瀑布沟水电站及周边风光电站为研究对象,探讨风光接入对于水电站运行情况及调峰能力的影响。建立以源荷匹配最优和弃电量最小为目标的短期调度模型,采用基于电网负荷原则的方法优化初始调度线生成并使用POA算法求解模型。结果表明,接入风光后,瀑布沟水电站午后水位升高;出力过程改变,午间电量存续至夜间发出;调峰能力随径流丰枯有不同程度的削弱。该研究给水电站在异质能源互补运行背景下的优化调度提供参考。

木质素磺酸钠加强市政污泥好氧发酵重金属钝化

为探究SLS(木质素磺酸钠)对市政污泥好氧发酵重金属(Cr、Zn、Pb、Cu)钝化的影响,分别添加物料总质量0%、5%、10%、15%的SLS(标记为CK、SLS5、SLS10、SLS15)与市政污泥进行好氧发酵,并通过Pearson系数和冗余分析对理化因素与重金属开展相关性分析。重金属分析显示,添加SLS的处理组对重金属钝化效果均优于CK组,其中SLS5组对Cr、Zn、Pb钝化效果最好,钝化率分别为81.46%、32.58%、98.61%,SLS15组对Cu钝化效果最好,钝化率为41.67%。Pearson系数和冗余分析表明,Cr、Zn、Pb、Cu重金属生物有效性均与OM(有机质)呈极显著的正相关(P<0.01),而SLS5组OM的质量分数在各实验组中是最低的。在此研究条件下,添加5%的SLS对市政污泥好氧发酵重金属钝化效果最佳。

中国棉花生产碳排放核算与碳达峰预测

为预测碳达峰时间和峰值,综合分析减排潜力,本研究使用生命周期评价法对2004—2018年棉花生产碳排放进行核算,基于STIRPAT模型进行模拟,结合Kaya恒等式确定模型变量为技术效率、生产规模、进口数量、农业经济和城镇化率,通过岭回归确定系数将2019—2035年碳排放情景分为高减排度情景(HERS)、中等减排度情景(MERS)、基准情景(BS)3类进行变量设定和预测。结果表明:2004—2018年中国棉花生产碳排放及其增长率呈缓慢上升趋势,2018年碳排放达到最高值(24.34万t),新疆的碳排放值最大(2018年占比86.8%)并呈明显增加的趋势,肥料生产与施用、灌溉用电、农膜是生产过程中的主要碳排放构成因素。用于模拟中国棉花生产碳排放的STIRPAT模型性能良好(R^(2)=0.866,adjusted R^(2)=0.792,P=0.001),自变量均对因变量有显著影响(P<0.01),生产规模、城镇化率和技术效率是主要宏观影响因素。结果显示2019—2035年HERS、MERS、BS下中国棉花生产碳达峰时间分别是2021、2025、2031年,峰值分别为24.89万、26.12万、27.25万t。研究表明,在未来棉花生产向着集约化和规模化方向发展的同时,提高生产效率以及加快低碳种植技术和土壤固碳技术的研发与推广是推动棉花低碳生产的主要突破点。

2022年夏季极端天气对四川电力影响与启示

气候变化与能源电力供需关系密切。2022年夏季长江上游出现历史同期最高气温、历史同期持续最长高温天数、历史同期最少降水的“三最”叠加局面,导致水电大省--四川日缺电力1700万kW、日缺电量3.7亿kW·h,对社会经济发展和人民生活造成了重大影响。研究建立极端天气下的电力保供规划机制,对于保障能源电力安全具有重要意义。本文分析了2022年夏季四川极端天气对四川电力的影响,辨析了四川电力发展存在的短板,提出了电力转型过程中先立后破、水风光火储多能互补、电源和电网协调发展的有关对策措施建议。

ZIF-8复合PEO基固态电解质的制备与改性研究

在聚环氧乙烷(PEO)基固体聚合物电解质中加入无机填料,是一种低成本、有效改善其力学和电化学性能的方法。为了更有效地改善PEO基固态电解质的电化学性能,本工作采用流延法制备了纳米沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)与聚氧化乙烯(PEO)复合的固态电解质。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等物理表征和电化学阻抗谱(EIS)、伏安线性扫描(LSV)、充放电循环等电化学测试手段,证明了加入20%ZIF-8纳米粒子的PEO基复合固态电解质CPE20具有最小的体电阻、较宽的电化学稳定窗口与最低的活化能(8.4×10^(-3)eV);20℃时,其电导率达到了4.9×10^(-5)S/cm(比纯PEO高一个数量级);70℃时,其电导率为1.08×10^(-3)S/cm(与液态电解液相当);CPE20的锂离子迁移数提高至0.46,而纯PEO基固态电解质为0.36;采用CPE20制备的LiFePO_(4)||Li电池在室温下具有良好的容量和循环性能,而且容量保持率超过96%。加入适量的惰性填料ZIF-8时,可以有效降低聚合物的结晶度,增加聚合物的非晶区,促进锂盐的溶解,提高锂离子的迁移率,使复合固态电解质具有更加优异的电化学性能。因此添加ZIF-8的PEO基固相聚合物在固态金属锂电池中具有广阔的应用前景。

基于SHAP-XGBoost混合模型的梯级水电站流量动态滞时研究

水流滞时是影响梯级电站短期优化调度的重要因素。如何构建流量动态滞时模型以精确描述梯级水电上下游水力联系,成为水电短期优化调度中亟需解决的问题。尝试引入极端梯度提升树算法(eXtreme gradient boosting,XGBoost)作为表现梯级水电站间流量动态滞时的工具。首先利用沙普利加性解释(Shapley addictive explanation,SHAP)评估各输入特征重要性,并从中选择最优特征集。其次建立了一种基于极端梯度提升树的动态滞时模型,利用网格搜索和交叉验证算法对模型参数进行选取。最后基于实际案例与人工神经网络、支持向量回归及固定滞时模型进行对比实验。结果表明,所构建的SHAP-XGBoost模型能更准确地模拟水电站间动态滞时关系,与传统模型相比平均预测精度至少提高了18%,且与实测序列的变化趋势匹配程度最佳。同时证明了输入特征筛选的加入能够使模型精度进一步提高。

基于JMI-CNN-LSTM耦合模型的梯级水电站间流量动态滞时关系

【目的】梯级水电站间存在的水力联系导致下游电站的运营模式往往受制于上游电站,以往的梯级水电站优化调度中通常选择忽略流量滞时或认为其是常数,少有考虑流量滞时与上游水电站出库流量及区间降雨等因素的动态关系。为提高下游电站预判流量精确度,将神经网络应用到梯级电站间流量动态滞时研究中。【方法】首先采用联合互信息理论选取下游电站入库流量的主要影响因素作为模型输入因子,其次根据卷积神经网络和长短时记忆神经网络的互补特性,建立上游出库流量与下游入库流量的JMI-CNN-LSTM深度学习网络模型,最后结合实际算例,将所建立模型的拟合结果与随机森林回归模型、固定滞时模型进行对比。【结果】结果显示:本文所建立的模型较相同条件下其他方法各类误差均存在不同程度的减少,其中MAE至少减少了14.6%。【结论】结果表明:相较其他方法,JMI-CNN-LSTM耦合模型预测精度更佳,能够更准确的体现梯级电站间流量滞时的动态关系。

亏缺灌溉对中国棉花产量和灌溉水分生产力影响的元分析

【目的】亏缺灌溉是节水农业的一种有效灌溉方式。定量分析亏缺灌溉对我国棉花产量及灌溉水分生产力的影响,为亏缺灌溉在我国进一步推广应用提供参考。【方法】整合2010―2022年已发表的53篇文献,采用元分析方法,定量评估亏缺灌溉条件下不同因素对中国棉花产量和灌溉水分生产力的影响特征。【结果】与充分灌溉相比,亏缺灌溉下籽棉产量平均降低16.2%,而灌溉水分生产力平均增加32.2%。亚组分析表明,在亏缺灌溉条件下我国西北内陆棉区的灌溉水分生产力提升最高,其中新疆地区的减产幅度较小效果最好;降水量相对较少的地区及大田栽培条件下能更有效地利用亏缺灌溉的水分;年平均气温≥10℃的地区,采用干播湿出,适当增加灌溉次数能够有效降低亏缺灌溉导致的减产风险;土壤容重<1.5 kg·cm-3的土壤条件下,亏缺灌溉棉花的减产风险低于高容重的土壤环境;在灌水量为充分灌溉的80%~100%,氮、磷和钾施用量分别为200~300 kg·hm^(-2)、150~200 kg·hm^(-2)和100~150 kg·hm^(-2)的条件下能够有效促进水分利用且降低减产风险。【结论】建议在我国温度相对较高的西北干旱地区,采用干播湿出的棉花种植方式以节水稳产,实施轻度亏缺灌溉,适当增加灌水次数,适量施肥,降低亏缺灌溉对棉花生产的影响。

梯级水风光网源协同日内互补调度方法研究

加快构建以新能源为主体的新型电力系统是全球能源发展趋势,也是能源高质量发展的必然选择。选取大渡河瀑深枕水风光清洁能源互补基地作为研究对象,以源荷匹配度最大和清洁能源总发电量最大为目标构建水风光日内优化调度模型,通过分层解耦降低模型复杂度,分别采用基于Sigmoid函数的PSO算法和MSPOA算法进行求解。研究结果表明,梯级水电的调蓄能力能够有效平抑风光出力波动,为电网提供稳定的高质量电力。研究对于促进建设瀑布沟清洁能源基地建设,消纳周边风光资源具有指导价值,有利于我国能源持续健康发展。

乳腺癌腋窝反向淋巴作图联合术中冰冻切片分析的远期安全性

目的:探讨腋窝反向淋巴作图(axillary reverse mapping,ARM)联合术中冰冻切片分析(intraoperative frozen section analysis,IFS)预防腋窝淋巴结清扫(axillary lymph node dissection,ALND)术后乳腺癌相关淋巴水肿(breast cancer-related lymphedema,BCRL)的远期安全性。方法:回顾性分析2017年1月—2019年6月在揭阳市人民医院住院治疗的103例乳腺癌患者的临床资料,根据乳腺癌改良根治术时腋窝手术方式的不同将患者分为对照组(常规ALND,53例)和实验组(ARM联合IFS,50例)。术后随访时间至2022年6月,比较对照组和实验组远期局部复发率、区域淋巴结复发率、无病生存率、总生存率、BCRL发生率、数字分级评分法疼痛评分等指标,评估ARM联合IFS的远期安全性及疗效。结果:对照组与实验组患者的年龄、体重指数、TNM分期、病理分级和免疫组化分型等差异均无统计学意义(P值均>0.05)。实验组的区域淋巴结复发率和BCRL发生率分别为0和16.0%,低于对照组的11.3%和37.7%(P值均<0.05)。实验组的疼痛评分也低于对照组(P<0.05)。两组远处转移率、胸壁局部复发率、无病生存率、总生存率等差异均无统计学意义(P值均>0.05)。结论:ARM联合IFS可以降低乳腺癌ALND术后区域淋巴结复发率,减少BCRL的发生风险,减轻术后疼痛,具有较好的安全性。

汛限水位动态控制对水电-新能源互补能力的提升研究

在水能富集地区,丰水期来水量大,水电发电量大,调节能力不足,水电-新能源消纳矛盾突出,互补调度困难较大。为了缓解汛期水电-新能源消纳矛盾,创新地将汛限水位与新能源消纳相结合,探讨汛限水位动态控制对水风互补能力的提升效果。建立了一定弃电率条件下源荷匹配度最大的水风互补模型,以旬为计算周期、小时为计算时段,采用遗传算法对雅砻江下游“两库五级”梯级电站及周边风电场组成的互补系统开展模拟计算,通过对比分析发现汛限水位动态控制方案相比静态控制方案可多消纳2.55%的风电。结果表明,通过汛限水位的动态控制可以动态增加水电可利用的调节库容,从而提升水电调节新能源的能力。

生物炭表面物理结构对市政污泥好氧发酵过程中硫化氢释放的影响

为探究生物炭表面物理结构(比表面积、孔径和孔容)对市政污泥好氧发酵过程中硫化氢释放的影响,本研究选用不同结构特征的生物炭作为调理剂进行好氧发酵试验。结果表明,与对照组相比,添加榉木生物炭、玉米芯生物炭和稻壳生物炭处理组的硫化氢累积释放量分别减少了50.46%、12.92%和36.20%。根据高通量测序可知,榉木生物炭的小孔径结构可通过减少好氧发酵过程中硫还原菌Hydrogenispora的相对丰度来减少硫化氢的产生。冗余分析表明生物炭表面物理结构对H2S释放的影响主要取决于孔容,其次是比表面积和孔径。

全球锂矿及伴生铍铌钽的采选冶技术发展趋势

基于矿物学研究的全球锂矿科技创新方兴未艾并深远影响着世界经济和社会。共伴生的铍、铌、钽、铷、铯等关键矿产资源,也需要综合开发和利用以发挥整体优势。发展趋势表现为自动化智能化矿石淘选水平进一步提升。锂辉石矿山占主导,矿物学特征决定多种矿石的采选冶工艺。分子量子级微观机理发展迅速。电化学研究推动浮选剂创新。DMS和磁选仍发挥重要基础作用。中资企业在世界格局中作用巨大,而且急需组建探采选冶一体化实验室联盟和试验基地共同体。

基于“虚拟水库”的梯级水电现货报价单元组建方法

梯级水电之间存在高度耦合的时空水力联系,并且由于在流域中所处位置和调节能力多不同,各水电厂市场竞争力和报价灵活性出现较大差异,加大了现货市场投标的难度和风险。报价单元的组建有利于抵抗风险,但合作对象的选取是关键。针对梯级水电现货报价单元组建问题,该研究以径流调蓄关系为依托,引入“虚拟水库”一词,构建了基于“虚拟水库”组建梯级水电现货报价单元的方法,并设计了完整的竞价流程。以24点市场为背景,基于购电、售电双方利益诉求建立了双层模拟模型,最后以四川省某流域“一库三级”梯级水电构建报价单元进行报价模拟,结果表明以“虚拟水库”报价单元参与市场可以提升各成员的市场份额,扩大报价空间,降低市场风险,提升市场净收益,同时降低用户购电成本。验证了基于“虚拟水库”组建报价单元的科学性和正确性。

厦门新机场真空预压加固软基施工期固结沉降数值分析

本文以翔安南部莲河片区造地二期工程(莲河地块)为例,应用有限元软件Plaxis进行地块工前真空预压排水固结的模拟,并通过数值模拟方法计算出真空预压各阶段固结度和沉降量,所得结果作为工程实施过程中现场固结度与沉降值监管的依据。最终数值模拟所得结果与实际真空预压沉降数值基本吻合,为类似项目过程监管提供了新思路。

SPOC混合式艺术设计类专业技能课教学设计探索

经多年标志设计课程的教学实践,从学科关照的宏观角度探讨艺术设计类专业技能课SPOC混合式教学设计。文章着重在课程教学内容模块设计、SPOC混合式教学模式设计、“全程化”教学考量监控设计三个层面进行教学设计探索;以寻求有效解决,地方本科院校艺术设计类专业专业课课时不足、技能辅导欠缺、差异化培养不足,学生学习积极性不高、深入度不够、创意能力偏低、实践实操能力不强等问题,旨在为艺术设计类专业技能课提出教学设计的新思路,为普通高校艺术类学科提供教改的新路径。