磷酸铁锂电池二阶可变阻容的模型研究

精确的电池模型是动力电池荷电状态(State of Charge,SOC)估计的基础,提高模型精度可从电池内部特性出发。提出二阶阻容可变参数等效电路模型,能够反映电池内部双极化效应,同时用可变的参数描述电池内部动态变化过程。通过对锂离子电池充放电实验和HPPC测试,结合MATLAB拟合工具,辨识出不同SOC下各参数的值,基于SIMULINK搭建仿真模型。对比仿真结果,所建立模型的端电压平均误差为12.36mV,相比于固定参数传统模型的31.50mV,精度提高了60.76%,更能准确描述锂离子电池内部的静动态特性。

纯钽表面微弧氧化“类骨小梁”状多孔涂层的细胞相容性

目的 提高医用纯钽的生物活性,利用微弧氧化(MAO)技术在其表面制备出“类骨小梁”状分级多孔涂层,并对比该涂层与传统“火山坑”状MAO涂层以及机械抛光纯钽表面在表面粗糙度、亲水性以及细胞相容性方面的差异。方法 使用0.1 mol/L Na2B4O7和0.05 mol/L Na3PO4电解液在纯钽表面分别制备出“类骨小梁”状及“火山坑”状多孔涂层(分别命名为B-MAO和P-MAO涂层)。采用扫描电镜、X射线衍射以及X射线光电子能谱对不同结构涂层进行形貌观察和相组成分析,使用十字划格法评价涂层结合强度,使用激光共聚焦显微镜测定涂层的表面粗糙度,使用接触角仪测量其亲水性,并将小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1)接种于材料表面,对比不同形貌状态对细胞铺展、增殖以及成骨分化的影响。结果 MAO涂层物相主要为Ta2O5。B-MAO涂层由于内部孔隙度高,应力释放充分,涂层结合强度高,而P-MAO涂层则因具有分层现象和较大的残余应力,易从基体剥落。抛光纯钽表面、P-MAO、B-MAO涂层表面的粗糙度分别为0.06、1.50、1.58μm,与之相应的接触角分别为42.6°、15.5°、7.2°。细胞初期粘附结果表明,MAO涂层表面细胞数量多于抛光纯钽表面,且B-MAO涂层细胞铺展能力优于P-MAO涂层和抛光钽表面。CCK-8测试结果表明,细胞数量随时间逐渐增加,MAO组细胞增殖能力好于抛光组,B-MAO组细胞增殖能力最优。ALP活性方面,B-MAO组也高于P-MAO和抛光组。结论 MAO涂层相较于抛光纯钽表面具有更高的粗糙度以及亲水性,从而具有高的细胞粘附和增殖能力。“类骨小梁”状分级多孔涂层由于具有更高的结合强度和超亲水性,在细胞铺展、增殖以及成骨分化能力高于“火山坑”状单级多孔涂层,在硬组织替代领域具有较大应用潜力。

电动客车再生制动能量回收策略研究

由于纯电动汽车动力电池功率密度低、大电流充放电能力差、能量利用率低,是造成其续驶里程短的主要因素,在现阶段电池技术得不到大的突破的前提下,如何使再生制动能量回收达到最大化和提高其利用率是提高电动汽车续驶里程的关键。在保证制动的安全性和稳定性,考虑国家安全法规,结合实际的纯电动公交客车运行工况的前提下,提出了一种基于复合电源系统的再生制动力分配控制策略,搭建了模糊控制器。通过MATLAB/Simulink对制动力分配策略建模,基于ADVISOR中中国城市道路典型循环工况下对控制策略进行仿真验证,结果表明此控制策略在满足国家标准法规的前提下,有效地提高了能量回收效率,增加了电动汽车的续驶里程。

多算法融合控制的自动紧急制动系统仿真研究

为了提高汽车行驶的安全性,实现避免碰撞或降低碰撞程度,在分析TTC和Mazda避撞算法的基础上,充分考虑车间运动信息,提出一种优化的TTC和Mazda算法融合的安全逻辑判断算法。通过评估当下道路的碰撞危险程度,并考虑驾驶人因素,设计了一种智能化分级预警/制动控制策略。设计了BP神经网络PID控制的下层控制器,实现了对车辆期望加速度的准确控制。运用总体仿真模型对Euro-NCAP规定的AEB测试工况进行了仿真试验,验证所设计的自动紧急制动系统控制策略具有适应性强、功能安全性好的特点。

气相色谱法测定2-甲基氮丙啶反应液

建立了一种同时测定2-甲基氮丙啶(2-MeAZ)反应液中原料和产物的气相色谱内标法。以单乙醇胺(MEA)为内标物,采用氢火焰离子检测器,在DB-35毛细管色谱柱上进行分离。在选定的试验条件下反应液中各组分的色谱峰分离度良好,各组分线性相关系数均>0.99,加标回收率在98.71%~101.12%,相对标准偏差<0.93%,适用于一异丙醇胺(IPA)气相分子内脱水工艺制备2-MeAZ过程的快速分析。

抗癌解毒开窍方抗脑胶质瘤的作用及机制研究

目的观察抗癌解毒开窍方抗脑胶质瘤的作用及其调控凋亡及耐药机制。方法通过构建裸鼠皮下胶质瘤模型,将24只SPF级BALB/c成瘤裸鼠按随机数字表法分为模型组(生理盐水0.3 ml,24 d)、替莫唑胺组[TMZ 50 mg/(kg·d),6 d]、抗癌解毒开窍方组[抗癌解毒开窍方517 mg/(20 g·d),24 d]和联合组[TMZ 50 mg/(kg·d),6 d+抗癌解毒开窍方517 mg/(20 g·d),24 d],每组各6只,每天灌胃给药。给药期间,每3 d记录1次小鼠体质量与肿瘤体积。采用Westernblot法进行凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2)和耐药性相关蛋白(MGMT)水平检测,HE染色法观察瘤组织病理形态。结果肿瘤体积测量结果提示,与对照组比较,替莫唑胺和抗癌解毒开窍方及联合用药对脑胶质瘤的生长增殖均具有抑制作用,差异有统计学意义(P<0.05)。WB检测结果显示,与对照组比较,抗癌解毒开窍方组和TMZ组的Bax/Bcl-2比值升高,差异有统计学意义(P<0.05),两药联合组的Bax/Bcl-2比值明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);与TMZ组比较,抗癌解毒开窍方组和两药联合组的Bax/Bcl-2比值升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较,TMZ组MGMT蛋白表达增加,差异有统计学意义(P<0.05);与TMZ组比较,抗癌解毒开窍方组和两药联合组MGMT蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.05)。HE染色结果显示联合用药组相较模型组和单独用药组,细胞排列较整齐,细胞形态较为均一。结论抗癌解毒开窍方具有抑制胶质瘤生长增殖作用,其作用与上调Bax/Bcl-2比值有关。同时可抑制MGMT表达,在一定程度上减缓替莫唑胺耐药。

基于网络药理学与分子对接探讨藤梨根治疗胃癌的作用机制

目的 通过数据库挖掘藤梨根治疗胃癌的作用机制。方法 通过TCMSP数据库筛选药物活性成分及作用靶点,结合Gene Cards、OMIM、PharmGKB、DrugBank以及TTD数据库中的胃癌相关靶点,构建“药物-化合物-交集靶点”网络,并对交集靶点进行蛋白网络互作(PPI)运算及功能分析以进一步得出藤梨根治疗胃癌的核心基因。最后使用Autodock软件对藤梨根活性成分及核心基因进行分子对接。结果 经分析发现,藤梨根有效化合物共6个,对应靶点468个;胃癌靶点12117个,与藤梨根中5个化合物取得交集靶点共148个,其中核心基因13个。GO功能分析结果示,生物过程涉及细胞对化学应激的反应、金属离子响应、脂多糖反应等,KEGG富集分析主要涉及PI3K-AKT信号通路、炎症相关信号通路(TNF、IL17A)、肿瘤相关信号通路等。分子对接结果显示藤梨根其主要活性成分与核心靶点结合能均<-5 kcal/mol,能够自发结合,其中具有较强结合活性(结合能≤-7 kcal/mol)成分靶点占82.8%以上。结论 藤梨根的活性成分可能主要通过调控PI3K-Akt、TNF等信号通路,作用于AKT1、MAPK1、ESR1等靶点,进而发挥对胃癌的抑制作用,并呈现出多成分、多靶点、多通路的特性。

响应面法优化CO_(2)亚临界态萃取等压超临界态分离核桃油工艺

以核桃油萃取率为指标,在单因素试验基础上采用响应面法优化CO_(2)亚临界态萃取等压超临界态分离核桃油的工艺条件。结果表明:最优工艺条件为萃取压力23.3 MPa、分离温度65.3℃、CO_(2)循环泵电机频率12.33 Hz,在此条件下核桃油萃取率为45.33%。

复配菌对原油除蜡降黏效果分析

为提高含蜡原油流动性能,从辽河油田附近经受原油污染的土壤中筛选出两株原油降解菌。经过16S rRNA基因序列比对鉴定,菌株为纤维微菌属(Cellulosimicrobium sp.)和假单孢菌(Pseudomonas sp.),命名为7^#和12^#。将筛选出的7^#菌与12^#菌优化复配使用,研究结果表明:复配菌对液体石蜡有乳化效果,当复配菌体积比为1∶1时,乳化率最高达到77.5%;最适的生长温度为35~40℃,p H=6~8,最佳接种量(体积分数)为4%,复配菌体积比为1∶1,且培养基在初始pH,即pH=7时复配菌生长状态最佳。复配菌在37℃,pH=7条件下对原油处理7 d后,除蜡率为61.32%,降黏率达到31.58%;显微镜观察蜡晶变小,进一步说明菌株能够降解石蜡,破坏蜡晶结构,提高含蜡原油的流动性能。

基于三阶RC网络的等效电路电池模型

针对Thevenin模型结构过于简化、精度不足的问题,提出一种精确的三阶RC网络等效电路模型。在充分考虑电池极化的基础上,对磷酸铁锂正极锂离子电池进行充放电性能测试,并用最小二乘拟合法对模型参数进行辨别。基于Simscape搭建Thevenin模型及三阶RC模型,用变电压对模型进行仿真分析。三阶RC网络电池模型估算的相对误差不超过±0. 01 V,相比于Thevenin模型的±0. 06 V,精度更高,更能体现电池的特性。

科罗索酸增强右美托咪定对链尿佐菌素诱导的糖尿病大鼠心肌氧化应激和凋亡的保护作用

目的:探究科罗索酸对右美托咪定抗链尿佐菌素(STZ)诱导糖尿病大鼠心肌氧化应激和心肌细胞凋亡作用的影响。方法:将60只雄性SD大鼠随机分为对照(Ctrl)组、STZ组,科罗索酸(CA)组、右美托咪定(DEX)组和CA+DEX组,除Ctrl组外,其余组大鼠腹腔注射STZ(60 mg/kg)诱导糖尿病大鼠模型。模型复制成功后分别给予DEX(20μg/kg)和CA(20 mg/kg),7 d后处死大鼠,HE染色检测心肌损伤情况,试剂盒检测血清肌红蛋白(Mb)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌钙蛋白I(c Tn I)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的浓度;Western blot检测Ki67和Caspase-3的表达;ELISA检测血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素-6(IL-6)的含量。结果:与Ctrl组比较,STZ组大鼠心肌组织损伤加重;与STZ组比较,DEX组大鼠心肌损伤有所减轻,CA组效果甚微;但CA+DEX组大鼠心肌损伤明显轻于DEX组;同时,DEX能显著降低模型大鼠血清Mb、CK-MB和c Tn I浓度,并能升高血清SOD浓度、降低MDA浓度,CA效果较弱,但CA能显著增强DEX对Mb、CK-MB、CTNI、SOD和MDA分泌的调控作用;此外,与STZ组比较,DEX组大鼠Ki67表达明显上调,Caspase-3表达明显减少,CA对Ki67和Caspase-3的调控作用较弱,但能显著增强DEX对Ki67和Caspase-3表达的调控作用。DEX还能显著抑制炎症因子TNF-α和IL-6的分泌,CA能增强DEX对TNF-α和IL-6分泌的抑制作用。结论:CA能增强DEX对STZ诱导的糖尿病大鼠心肌氧化应激和心肌细胞凋亡的抑制作用。

火炮膛线缠角误差对空炸引信定距精度影响及补偿方法

为了减小空炸引信的定距误差,提高空炸精度,分析了火炮的膛线缠角加工制造误差对空炸引信的测速精度影响,并给出了补偿膛线缠角误差的解决方案.数据表明,膛线缠角误差对测速精度有较大的影响,当膛线缠角有9′的误差时,会造成1.75%左右的测速误差,从而造成较大炸点精度偏差.给出了基于引信用装定器的膛线缠角误差补偿方案,试验表明,引信用装定器的膛线缠角误差补偿方案可以将测速误差减小到0.2%左右,可以有效地减小引信测速误差,提高引信的空炸精度,为计转数自测速引信设计提供参考.

基于Buck-Boost及变压器的环式结构电池均衡器

针对电动汽车锂离子动力电池现有均衡电路结构复杂、电路耗损大、效率低的问题,设计了一种基于Buck-Boost及变压器的环式结构串联蓄电池均衡器,具有电路结构简单、效率高的特点,实现了能量在相邻单体电池及首尾电池之间的双向环式转移。在Simscape电力学仿真平台上搭建了均衡电路的仿真模型,用荷电状态(SOC)的变化量对系统进行分析,结果表明,仿真值与电池实测值的变化趋势一致,能量转移总的平均效率高达72.49%,电路结构合理、高效。

分布式电动汽车锂电池智能均衡系统设计

动力电池的均衡管理是电池管理系统的关键技术,可以提高电动汽车电池组的续航里程和使用寿命。针对分布式电动汽车需要更多电力支持的需求,提出了一种智能电池管理系统(SBMS),采用基于电感的Buck-Boost的改进电路,结合模糊控制技术,在Matlab中完成了该电路的仿真。结果表明,该控制电路能提高均衡速度和效率。通过实验测试,验证了改进方案的实用性和可行性。

油田清防蜡技术研究综述

利用微生物在油田中进行清防蜡是近几年来发展的一门新技术,微生物可以有效地清除管道中的蜡沉积,对油田生产具有很大的经济效益。阐述了管道结蜡机理;分析了影响管道结蜡的影响因素;介绍了国内外几种常用的清防蜡技术,如机械清蜡技术、热力清蜡技术、化学清蜡技术等;讨论了几种清防蜡技术的优缺点及适用性。基于此,着重对微生物清防蜡技术进行了综述,对石油行业的清蜡、防蜡技术研究、提高油田生产效率,有一定的指导意义。

电沉积工艺参数及热处理对Fe-5Zn合金微观组织的影响

铁具有较高的力学性能和良好的生物相容性,是极具潜力的可降解血管支架材料,但难以在规定的治疗期内完成降解是其面临的主要问题。在前期工作中利用电沉积技术制备出Fe-5Zn合金。为进一步优化其显微组织,将阴极平均电流密度由3.0 A/dm^2降至1.0 A/dm^2,控制电解液pH值在2.3左右,电沉积制备出成分均匀、组织细小致密,且具有(112)择优取向的Fe-5Zn单相固溶体合金。该合金经800℃氩气保护再结晶退火后,显微硬度由681 HV_(0.1)降至287 HV_(0.1),材料韧性得到改善。同时合金中有耐蚀性较高的铁、锌氧化物相析出,增加了微阴极数量。动电位极化曲线测量和模拟体液静态浸泡试验结果显示,热处理后的Fe-5Zn合金自腐蚀电位为-0.89 V,自腐蚀电流密度为1.77×10^(-6) A·cm^(-2),腐蚀速度则为0.259 mg·cm^(-2)·d^(-1),降解性能优于常规纯铁。

横向间断肋条湍流减阻大涡模拟分析

目的通过改变肋条结构,提高传统肋条的减阻效果。方法基于Walsh肋条减阻实验,利用LES理论的WALE模型以及PISO算法,对传统连续肋条及新型间断肋条进行了仿真模拟计算,其中梯度求解基于Green-Gauss节点格式,压力求解采用二阶格式,动量方程求解采用中心差分格式,时间离散采用二阶隐式格式。通过对比分析两种不同肋条结构流场湍流流动的细节及肋条的减阻率,探究新型肋条结构的减阻作用和机理。结果LES方法准确地再现了Wlash实验的流场细节及计算结果,相同计算条件下,传统连续肋条表面摩擦减阻率和黏性减阻率均为4.641%,而新型间断肋条表面摩擦减阻与黏性减阻率高达9.317%和6.306%。结论新型间断肋条相较于传统连续肋条的表面摩擦减阻率和黏性减阻率皆得到了较大的提升。新型间断肋条具有较高的减阻率是由于横向肋条阻断作用使得大涡旋受到抑制而分裂成较小的涡旋,降低了近壁面流体的流速,减弱了湍流扰动对流体的影响,使低速流体更加稳定的发展。

高低温下LiFePO4电池模型参数辨识与验证

利用电池端电压可对荷电状态进行估算,为提高估算精度,需准确计算或测量端电压数据,电池处在高低温环境时,同样的荷电状态,端电压是有所不同的。对于同一电池和模型,如何消除高低温下这种差别,使估算更为接近真值是个需要认真对待的问题。可变模型参数是尝试解决该问题方法之一。该方法建立具有双极化效应的等效电路模型,结合最小二乘拟合法能辨识出模型参数在不同温度下放电时的变化规律。在高低温环境下对锂离子电池进行恒流脉冲放电实验,结果表明,使用变参数的电池模型更能准确识别端电压信号进行SOC估算,与固定参数相比,模型精度提高了50.4%。

混合动力汽车电池组双介质冷却管理系统设计

随着混合动力电动汽车数量的不断增加,电池的循环寿命和使用安全性越来越受到重视。为降低大负荷工况下放热对电池性能的影响,需要改进电池组冷却系统。基于锂离子电池的生热原理模型,进行了风冷、液冷双介质方式下散热器的设计及仿真,计算和分析结果表明:冷却介质流速和电池组的放电倍率是影响混合动力汽车电池热性能的重要因素。根据工况调整冷却介质的比例,使电池组在最低能耗下,将最大温升和最大温差控制在合理范围内。

化学工程与工艺专业工程类课程教学改革探索与实践

为提高地方高校应用型专业学生的工程素养和就业竞争力,以长江师范学院化学工程与工艺专业为例,分析了该专业所开设的工程类课程所存在的主要问题,提出根据化工专业的学生所需具备的工程应用能力,对工程类课程进行模块化设置,并进行模块化和工程化教学;同时,建立健全校内设计大赛的比赛机制,以增强学生的综合设计应用能力。研究成果能够更好地实现工程类课程的教学目标,也能一定程度上提高毕业生的工程能力和工程素养。