太阳能驱动有机朗肯循环热经济性优化

根据槽式太阳能集热特性,选择R600和R245fa两种循环工质,以系统效率和单位能量产出成本为目标构建简单有机朗肯循环(BORC)和回热式有机朗肯循环(IHE-ORC)系统热经济性模型。利用非支配排序遗传算法进行双目标优化,采用熵权-TOPSIS法决策工质的两系统最佳热经济性,分析工质的两系统热经济性随运行参数蒸发压力、过热度和冷凝温度的变化。结果表明:在优化决策下,采用工质R245fa的IHE-ORC系统最佳效率和单位能量产出成本分别为54.11%、0.1548美元/kWh,热力性优势明显,采用工质R600的BORC系统最佳效率和单位能量产出成本分别为49.89%、0.1318美元/kWh,经济性表现较优;在运行参数变化范围内,IHE-ORC系统效率和单位能量产出成本均高于BORC系统,工质R245fa的系统效率显著较高,工质R600的系统单位能量产出成本相对较低。

课程思政与汽车文化中的中国故事

为了落实“三全育人”工作,针对“汽车文化”公共选修课程,在“课程思政”育人方面进行了探索与实践,如做好“课程思政”的总体设计方案和实施方案、精心挖掘“课程思政”元素和中国元素、推出高质量的“课程思政”教学案例、讲好汽车文化中的中国故事、合理运用“线下线上融合式教学”模式等。通过师生双方的共同努力,“课程思政”建设成效明显,课程教学工作得到了学校关注和学生认可。

能源动力学科研究生培养、思政教育与科研团队建设有机结合——基于十五年的探索

为在能源动力学科领域培养德才兼备的高水平人才,北京工业大学车辆动力装置余热回收与电动化技术团队将研究生培养、思政教育与科研团队建设有机结合,进行十五年的探索与实践,如三全育人抓落实、胸怀大局真育才、校友资源强助力、吴仲华奖树标杆,及早为研究生的学业发展注入驱动力或强化责任感、重视培养研究生的批判性思维能力、尊重研究生的科研工作与研究成果、倡导和谐的团队氛围和风清气正的团队文化、构建混合型研究团队以及强化学术道德建设和研究生心理建设等。通过团队师生的共同努力,在研究生思政教育、研究生培养质量、科研成果等方面都取得明显的成效,科研团队建设进入良性发展轨道。

基于气动马达的微型压缩空气储能系统的试验研究

压缩空气储能具有寿命长、成本低、环境污染小等优点而备受关注,然而压缩空气储能系统存在能量密度和效率低的问题,本工作提出了气动马达并联工作模式以提高压缩空气储能系统的输出功率、能量转换效率和经济性。通过对比分析了在气动马达并联工作和单独工作时,关键参数变化对气动马达输出功率、经济性和能量转换效率的影响规律。为了将微型压缩空气储能系统的膨胀机和压缩机一体化,本工作研究了气动马达正转和反转的性能。气动马达既作为膨胀机又作为压缩机,可以双模式运行,提高设备的利用率,降低压缩空气储能系统的成本。与可再生能源发电相结合的应用场景中,变工况运行是压缩空气储能系统面临的一个关键问题。以储气罐压力变化和负荷需求波动为代表的多种变工况条件在系统运行过程中常常同时存在,本工作在变工况条件下,通过试验研究了关键因素对压缩空气储能系统性能的影响情况。试验结果表明,采用气动马达并联工作模式可以提高压缩空气储能系统的输出功率、能量转换效率和经济性。当进气压力为10.5 bar(1 bar=100 kPa)时,气动马达和发电机输出功率的最大值约为660 W和380 W。

基于肖维勒准则与主元分析的有机朗肯循环神经网络建模方法

随着人工神经网络技术的不断发展,有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)神经网络模型广泛应用于系统分析和优化领域。针对现有ORC神经网络模型计算量大、时间周期长和精度偏低的问题,本文提出了基于肖维勒准则与主元分析的ORC神经网络建模方法。采用肖维勒准则对ORC实验数据进行预处理,以去除异常数据,同时数据得到规范化处理。随后,采用主元分析对ORC特征进行矩阵变换和降维,以提取与ORC运行显著相关的特征向量。最后,通过实验数据验证了提出方法的有效性。该方法可在提高模型精度的同时,降低建模所需的时间。与基于原始数据的ORC神经网络模型相比,基于该方法的ORC神经网络模型建模所需时间降低了88.69%。同时,模型预测精度提高了19.93%。

基于工质参数化建模的ORC不同构型热力学性能评价

有机朗肯循环(ORC)是实现中低温热能高效利用的主要技术之一。选择适宜的工质和循环结构可以显著提高ORC的热力学性能。本文基于工质参数化模型提出一种ORC构型和工质的热力学评价方法。首先,通过建立的工质参数化模型实现了ORC工质物性参数和循环参数的协同优化,从而获得不同构型ORC在不同热源条件下的最高热效率,进而确定了ORC的最佳构型和最适热源温度。然后,分析了在最佳构型下优化得到的工质物性参数与实际工质之间的差异。最终,在优化得到的工质物性参数的基础上,通过建立多元线性回归模型实现了不同工质ORC热力学性能的准确预测。结果表明,回热式结构是ORC的最佳循环结构,其最佳热源温度为300℃;利用基于优化得到的工质物性参数建立的多元线性回归模型预测不同工质热力学性能时,相对误差范围为0.8%~-1%。

有机朗肯循环机器学习模型关键参数集识别

针对有机朗肯循环系统参数之间的强耦合关系,本文在试验的基础上提出了一种基于机器学习模型的关键参数集识别方法。在一套10 kW级的有机朗肯循环试验系统上开展了不同热源条件下的系统性能试验;选取蒸发器出口压力和温度、冷凝器入口压力和温度、工质泵效率和膨胀机轴效率6个系统参数为初始变量,以ORC系统热效率为目标变量,分别建立了有机朗肯循环系统多元线性、人工神经网络和支持向量机机器学习模型;最终确定了有机朗肯循环系统最佳的机器学习模型和关键参数集。研究表明:采用关键参数集可以使模型的平均误差降低13.36%,提高了模型的准确度。高准确度的有机朗肯循环系统机器学习模型可以提高模型的预测性能,进而为实现有机朗肯循环系统高效运行控制提供支撑。

锂离子动力电池SOC估算技术进展综述

本文回顾了电池管理系统(Battery Management System,BMS)在电动汽车和可再生能源领域的关键发展阶段,本文重点讨论了电池剩余能量监测技术,即荷电状态(State of Charge,SOC)估计方法。文章概述了常见的SOC测量方法,包括基于模型法、安时积分法、放电测试法和人工神经网络法等。随着技术和时代的发展,电池管理系统正朝着智能化方向演进,采用更为先进的控制方法以提升系统性能。结合新型互联网+的服务模式,云计算和大数据在BMS中的潜在应用也在快速发展,为BMS和SOC估算带来了新的可能性。从未来发展趋势来看新型电池技术和应用场景的不断发展,将对SOC估算技术提出更高要求。在电动汽车快速发展的大背景下,持续优化和创新电池估算方法以满足各类电池和应用环境的特定需求已成为行业发展的必然趋势。

建立与青年大鼠神经功能损伤程度相同的老年大鼠大脑中动脉阻塞模型

目的建立青年、老年两个年龄组大鼠神经功能损伤程度相同的大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型,以避免因动物模型偏倚引起的脑缺血药物疗效及毒理学机理等研究的实验结果不准确。方法采用雄性SD大鼠,首先通过实验探索适合老年大鼠的线栓型号后,大鼠被随机分为4组:青年假手术组(n=20),老年假手术组(n=20),青年MCAO组(n=20),老年MCAO组(n=20)。建立青年MCAO组、老年MCAO组大鼠神经功能损伤程度相同的MCAO模型。通过改良的神经功能评分(mNSS)、角测试评估、梗死区细胞凋亡情况评估大鼠脑损伤情况。结果青年大鼠选用线栓型号为硅胶头直径0.32 mm、插入深度(18±2)mm,老年大鼠线栓型号为硅胶头直径0.43 mm,插入深度(22±2)mm。通过调整线栓位置,当青年大鼠局部脑血流量(regional cerebral blood flow,rCBF)为基线血流的15%、老年大鼠rCBF为基线血流的25%时,二者术后3 d内神经功能损伤水平差异无统计学意义(P>0.05),梗死区域细胞凋亡程度相同(P>0.05)。结论通过调节大鼠rCBF能控制脑损伤程度,从而可建立青年、老年神经功能损伤程度相同的大鼠MCAO模型,用于脑缺血的相关研究,以避免因动物模型偏倚引起的脑缺血药物疗效及毒理学机理等研究的实验结果不准确。

柴油机排气余热有机朗肯循环系统工质选择

工质的合理选择对有机朗肯循环回收柴油机排气余热产生重要影响。通过试验和理论计算,分析某6缸柴油机变工况下排气余热能的分布特性,提出有机工质初选条件,进而对满足条件的8种有机工质进行柴油机排气余热有机朗肯循环系统的热力学性能和经济性能对比分析。结果表明:在8种有机工质的蒸发压力范围内,R420A的系统热效率最大,为6.83%;在柴油机变工况下,R420A的系统总净输出功率、系统最大净输出功率和系统平均净输出功率均高于其他工质,分别为306.81kW,9.769kW和2.005kW;采用R420A的系统初期投资成本较少,仅次于R417A和R437A,但其单位能量产出成本(LEC)最小。

自由活塞膨胀机–直线发电机试验与仿真研究

将自由活塞膨胀机和直线发电机耦合成新型自由活塞膨胀机-直线发电机(free piston expander-linear generator,FPE-LG),用于小型车用有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)余热回收系统;基于压缩空气试验平台和Matlab/Simulink软件对FPE-LG进行试验和仿真研究。在相对低的进气压力和工作频率下,FPE-LG的运动特性和输出特性的试验与仿真结果吻合性较好,有效验证了仿真模型的正确性。进而利用FPE-LG仿真模型进行相对高压和高频的仿真研究,结果表明:进气压力和工作频率对FPE-LG的运动特性、输出特性和指示效率具有重要影响。当进气压力为1MPa,工作频率为15Hz,外接电阻阻值为9Ω时,FPE-LG的峰值功率约为676W。

上海硬X射线自由电子激光装置调试用束流收集桶的设计

在建上海硬X射线自由电子激光装置(Shanghai high repetition rate XFEL and extreme light facility,SHINE)包含一台8 GeV的超导直线加速器,100 PW的激光系统,三条波荡线和10条实验线站。主加速器的第三磁压缩段(BC3段)有一调试用的束流收集桶,BC3段的调试电子流强为0.3μA、能量为7.7 GeV,束流功率为2.31 kW。本文从材料对7.7 GeV电子的能量吸收方面考虑,对束流收集桶的结构进行了确定。用ANSYS 17.0对束流收集桶的温度场进行了分析,结果证明在有表面空气自然对流换热的情况下,铝芯的最高温度为193.14℃,在束流收集桶坑道无外界换气的情况下,束流收集桶需要外围冷却水;用蒙特卡罗程序FLUKA对束流收集桶的活化进行了分析,保守假设束流收集桶连续注束2000 h。结果证明要保证停机1 h后,束流收集桶周围30 cm处的剩余辐射剂量小于25μSv/h,束流收集桶外围需要55~85 cm的混凝土屏蔽体;结果显示束流收集桶的剩余辐射剂量在30 min内衰减的非常快,这是由于刚停机时束流收集桶内产生的50%左右的放射性核素半衰期都小于10 min。

PHBV/PLA纤维和其他纤维混合试样的定量分析方法研究

采用化学分析和红外光谱分析相结合的方法研究了生物基聚3-羟基丁酸-戊酸酯/聚乳酸(PHBV/PLA)纤维和其他纤维(涤纶、棉纤维、羊毛、锦纶6)混合的试样(简称多组分混合纤维试样)的定量分析方法。结果表明:首先在常温条件下,采用二氯甲烷溶解多组分混合纤维试样中的PHBV/PLA纤维,得到PHBV/PLA纤维的含量和其他纤维的含量,该方法的绝对误差为-0.5%~0.5%,95%置信界限为(-0.2%,0.2%);然后选定合适溶剂对多组分纤维混合试样中的其他纤维进行溶解得到PHBV/PLA纤维,对PHBV/PLA纤维中的PHBV和PLA的含量采用红外光谱法进行定量分析,将1707.2~1731.8 cm^(-1)的峰面积和1731.8~2038.8 cm^(-1)峰面积之比作为PHBV和PLA组分的对应质量比,以此来计算试样中PHBV和PLA的含量,该方法采用经典最小二乘法建立模型,7个校准点拟合的回归方程其线性相关系数为0.9978,校正标准偏差为0.442;10个验证点拟合的回归方程的线性相关系数为0.9943,预测标准偏差为0.617%。

互联网+延续性康复护理对腰椎融合术后老年患者的效果

目的探讨互联网+延续性康复护理与传统延续性康复护理对老年腰椎融合术后康复作用的效果。方法回顾性分析2018年1月至2021年8月重庆市人民医院骨科后路椎间孔椎体间融合术后老年患者157例,66例出院后予传统延续性康复护理指导(对照组),91例出院后予互联网+延续性康复护理指导(干预组)。比较两组干预前、干预后1个月和3个月时疼痛视觉模拟量表(VAS)、Oswestry功能障碍指数(ODI)、华西心情指数量表(HEI)和成年人健康自我管理能力测评量表(AHSMSRS)评分。干预后3个月自制问卷调查遵医率和护理满意度,记录术后并发症。结果最终148例患者完成3个月随访,其中对照组61例,干预组87例。两组干预后1个月和3个月VAS、ODI、HEI和AHSMSRS评分均显著优于干预前(F>85.4,P<0.001);干预组各项评分均显著优于对照组(|t|>3.645,P<0.001)。干预后3个月干预组遵医率和护理满意度均优于对照组(χ^(2)>5.478,P<0.05)。两组均无手术相关并发症发生。结论互联网+延续性康复护理能促进腰椎融合术后老年患者功能恢复,缓解疼痛和情绪,提高健康自我管理能力和遵医行为,提高护理满意度。

骨质疏松性椎体压缩骨折迟发性后凸畸形的危险因素分析

目的探讨导致骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fractures,OVCFs)迟发性后凸畸形的危险因素。方法回顾性研究我院2015年1月至2017年1月符合选择标准纳入研究的137例行保守治疗OVCFs患者的临床和影像资料,根据随访结果按有无后凸畸形(椎体局部后凸角≥30°)将患者分为后凸畸形组和对照组。首先采用独立样本t检验和卡方检验对相关危险因素进行统计学分析,这些相关危险因素包括年龄、体质量指数(body mass index,BMI)、骨密度(bone mineral density,BMD)、视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)末次随访评分、Oswestry功能障碍指数(oswestry disability index,ODI)末次随访评分、骨折椎体高度初始丢失率、性别、胸腰段骨折、既往邻近椎体骨折、骨折分型、椎体后壁骨折、长期使用糖皮质激素。将有统计学意义的危险因素引入Logistic回归分析得出椎体后凸畸形的主要危险因素。结果所有患者均获超过6个月以上随访,最终共计73例(53.3%)患者出现后凸畸形。独立样本t检验及卡方检验统计分析显示,BMD、胸腰段骨折、骨折分型、椎体后壁骨折、长期使用糖皮质激素与后凸畸形相关(P<0.05)。而年龄、性别、BMI、VAS末次随访评分、ODI末次随访评分、骨折椎体高度初始丢失率、既往邻近椎体骨折与后凸畸形无相关性(P>0.05)。Logistic回归分析发现胸腰段骨折、椎体后壁骨折、长期使用糖皮质激素与后凸畸形显著相关(P<0.05),优势比分别为16.129、21.562、5.922。结论胸腰段骨折、椎体后壁骨折、长期使用糖皮质激素是OVCFs迟发性后凸畸形的高危因素。

应用FRAX^(█)预测绝经后女性骨质疏松性椎体骨折的临床研究

目的比较骨折风险评估工具(fracture risk assessment tool,FRAX■)通过不同部位骨密度(bone mineral density,BMD)预测绝经后女性骨质疏松性椎体骨折(osteoporotic vertebral fracture,OVF)风险的准确性。方法回顾性研究2016年12月至2018年3月我院收治符合选择标准的287例患者,根据有无OVF分为骨折组和对照组。根据股骨颈(femoral neck,FN)与腰椎(lumbar spine,LS) BMD是否相差一个标准差(standard deviation,SD),分为BMD差异组和对照组。比较FRAX■使用不同部位BMD的骨折风险预测值。以就诊时发生OVF与否为参考标准,绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,比较FNBMD、LSBMD、FRAX■、FRAX■-FNBMD、FRAX■-LSBMD预测OVF发生风险的准确性。结果 OVF组共计86例患者,OVF组FNBMD、LSBMD均显著低于对照组(P<0. 05),FRAX■-LSBMD骨折风险评分显著高于FRAX■-FNBMD(P<0. 05)。BMD差异组共计39例患者,其中31例LSBMD低于FNBMD,24例OVF发生在低LSBMD组。FRAX■-LSBMD骨折风险评分显著高于FRAX■-FNBMD(P<0. 05)。FNBMD、LSBMD、FRAX■、FRAX■-FNBMD、FRAX■-LSBMD预测骨折风险的ROC曲线下面积分别为0. 601、0. 719、0. 746、0. 810、0. 833。结论部分OVF患者存在FN-LSBMD差异,FRAX■较BMD更能综合的评估OVF风险,有效的识别高危人群。同时FRAX■-LSBMD评估OVF骨折风险的准确性可能优于FRAX■-FNBMD,尤其是FN-LSBMD存在明显差异的时候。

生物基聚3-羟基丁酸-戊酸酯/聚乳酸共混纤维的鉴别方法研究

根据FZ/T 01057.2-2007,FZ/T 01057.3-2007,FZ/T 01057.4-2007,FZ/T 01057.8-2012标准,采用燃烧法、显微镜法、溶解法和红外光谱法对聚3-羟基丁酸-戊酸酯/聚乳酸(PHBV/PLA)共混纤维进行了鉴别。结果表明:PHBV/PLA共混纤维的燃烧特征及显微镜下观察的表观和截面形态与常见的合成纤维的特征相似,燃烧特征的具体表现为靠近火焰时熔缩,接触火焰时有熔滴现象且冒白烟,离开火焰时继续燃烧,燃烧时具有特异气味,残留物呈黑色硬块状;PHBV/PLA共混纤维的横截面形态为近似圆形或略呈多边形,纵面形态为表面光滑或略有不平整,未见较深沟槽;使用燃烧法和显微镜法,能够较易将PHBV/PLA共混纤维和棉、毛等天然纤维、粘胶纤维等再生纤维素纤维相区别;PHBV/PLA共混纤维在常温下溶于98%硫酸、二氯甲烷,70℃下溶于甲酸/氯化锌溶液,通过溶解法,可将PHBV/PLA共混纤维和涤纶、锦纶、腈纶、丙纶等常见合成纤维相区别;PHBV/PLA共混纤维在1 722 cm^-1和1 748 cm^-1处出现了双吸收峰,PLA纤维仅在1 748 cm^-1处出现了吸收峰,均属于酯基中羰基的伸缩振动吸收峰,二者的红外光谱存在显著差异。

栀子类植物染料染色棉织物的鉴别方法研究

文中探讨了冰醋酸、醋酸钠、双氧水、草酸几种试剂对栀子黄、栀子蓝及相近颜色的活性染料、直接染料染色棉织物的脱色效果,并确定了桅子类植物染料染色棉织物的鉴别试剂。分析了冰醋酸浓度、时间、温度、p H值及浴比对栀子类植物染色棉织物脱色效果的影响,并通过正交试验优选了鉴别条件。结果表明,冰醋酸溶液可作为栀子类植物染料染色棉织物的鉴别试剂,最佳鉴别条件为:浴比1∶50,冰醋酸浓度为40%,处理时间50 min,温度为20℃,p H值为5.5。

怀特海共同体思想研究

回溯现有的研究成果,怀特海共同体思想的理论价值和实践意义都渐渐引起了学者们的重视,但对于该理论自身却缺少系统的梳理,本文将以此为切入点并对其加以探析。

“为地球生命操心”的哲学家--论建设性后现代思想家大卫·格里芬的哲学理论贡献

作为怀特海过程哲学第四代传人,大卫·格里芬博士在人类思想发展史上的卓越理论贡献主要体现在以下六个方面:一是明确提出我们应该抛弃现代性,否则我们及地球上的大多数生命都将难以逃脱毁灭的命运;二是明确提出“建设性后现代主义”概念及其基本特征,并以之区别于“解构性后现代主义”;三是明确提出“后现代科学”概念,以之区别于“现代科学”,并说明现代科学的根本性弊端;四是明确提出“解开世界之死结”的哲学解决方案,试图超越西方哲学传统中唯物主义和唯心主义的长期对垒,坚持世界的过程统一性原理;五是明确提出“新珍珠港”概念,以“9·11”事件为契机揭露当代帝国主义和新殖民主义妄图称霸世界的本质;六是期待“21世纪要成为怀特海世纪”,预示了人类哲学思想从实体哲学向过程-关系哲学发展的新趋向。