基于相变材料的固体氧化物电解池热管理策略研究

为了实现波动电压输入下高温固体氧化物电解池(solid oxide electrolysis cell,SOEC)的有效热管理,提出了基于相变材料(phase change material, PCM)的热管理策略。建立了SOEC共电解水和二氧化碳的三维多物理场耦合模型,分析了基于PCM的热管理策略对SOEC温度、电流密度和化学反应速率等的影响。结果表明:使用PCM进行热管理能够有效抑制波动电压输入下SOEC内部的温度波动,避免SOEC内部产生剧烈的温度变化,同时能够显著提升温度均匀性。在电压从1.34 V增加至1.50 V再降至1.10 V这一动态输入过程中,使用PCM能够使电解池的最大温度从1 205 K降至1 151 K,降低了4.48%,最小温度则从1 114 K增加到了1 142 K,增加了2.51%,SOEC温度均匀性最大可达90.13%。基于PCM的热管理策略有利于SOEC长期稳定运行。

水分作用下无烟煤吸附瓦斯特性的分子模拟研究

为探究水分对煤吸附瓦斯气体的影响规律,基于蒙特卡洛方法和分子模拟仿真技术,研究了3种无烟煤在不同含水率(0~5%)和气体压力(0~10 MPa)条件下的瓦斯吸附特性。结果表明:相比于Langmuir模型和DR模型,DA模型能较好地表征不同含水率条件下无烟煤对甲烷气体的吸附特征;煤的瓦斯气体饱和吸附量、瓦斯气体吸附热均表现出随含水率升高而下降的趋势。进一步提出了一种DA吸附模型与具有指数表达式的水分修正系数相结合的新预测方程,该方程对不同含水率条件下的无烟煤吸附瓦斯气体量具有很好的预测效果。

短切CFRP管增强混凝土抗压性能试验研究

CFRP管质量轻、强度高,是一种理想的混凝土增强材料。在CFRP管表面采用环氧树脂粘石英砂以增强黏结性能,将黏砂后的CFRP管切成15,25,35mm三种长度,按照0.5%,1%,1.5%,2.5%和3.5%的体积分数掺到混凝土中,设计制作了12组36个圆柱体混凝土试件,通过抗压性能试验研究混凝土试块的破坏模式、应力-应变关系,确定最优的CFRP管长度和掺量。

黏砂CFRP管与混凝土的界面黏结性能研究

通过4种规格的CFRP管轴向拉伸力学性能试验,得到CFRP管的抗拉强度和弹性模量。对CFRP管表面进行粘石英砂处理,开展黏砂CFRP管与混凝土的界面黏结性能中心拔出试验,研究CFRP管的形状、直径、黏结面积及埋置长度对界面黏结性能的影响。建立CFRP管与混凝土界面黏结性能的三折线模型,并通过试验数据进行拟合,确定了三折线模型的参数。

山东省和西藏自治区新记录归化植物刺果毛茛(Ranunculus muricatus L.)及其入侵性分析

归化是入侵的前期阶段。该文报道了山东省和西藏自治区毛茛科毛茛属一新归化植物刺果毛茛(Ranunculus muricatus L.),同时提供了该物种的形态描述与照片,并对其扩散性和入侵性进行了讨论。凭证标本存放于中国科学院植物研究所标本馆(PE)、山东师范大学植物标本馆(SDNU)和曲阜师范大学植物标本馆(QFNU)。该物种在山东和西藏首次发现归化,为两地的外来入侵物种综合管控和本地生物多样性保护提供依据。

“双碳”目标下乡村可再生能源研究热点文献可视化分析

为了应对全球变暖气候问题我国提出了“力争2030年前达到碳达峰、2060年前实现碳中和”的双碳目标。乡村作为能源利用的重要发展空间,可再生能源在该地区的应用得到广泛关注。本文基于文献计量学借助可视化计量工具对Web of Science数据库中近十年乡村可再生能源利用相关文献进行分析。结果表明,乡村可再生能源主题相关研究数量及被引频次逐年增多,同时是主流期刊的关注点;中国、美国和印度是相关研究论文发表数量最多的国家,共引文献较多的文献以综述性论文为主;文献关键词分析表明微电网实现乡村电气化及其可行性建模分析、可再生能源气化技术和居民社会行为调查分析是乡村可再生能源的研究热点。最后对乡村可再生能源研究的未来发展方向提出建议。

BF-SHCC动态拉伸性能试验研究

为探讨玄武岩纤维高延性水泥基复合材料(Basalt Fiber Strain-Hardening Cementitious Composites, BFSHCC)动态拉伸性能,自行研发设计了适用于BF-SHCC高速拉伸试验的试件尺寸和连接方式,并采用高速拉伸试验机进行高速拉伸试验;采用电子万能试验机对BF-SHCC进行了低速拉伸试验;研究分析了4种应变率下BF-SHCC动态拉伸性能。结果表明:BF-SHCC在4种应变率下,均表现出应变硬化现象,试件在低速拉伸试验条件下均表现出多缝开裂现象,在高速拉伸试验条件下,表现为单缝开裂破环;BF-SHCC的初裂强度和极限强度均随应变率的增加而增大,初裂强度的应变率敏感性高于极限强度的应变率敏感性;在低速拉伸试验条件下,BF-SHCC的极限延伸率和峰值韧性,随应变率的增加而降低,在高速拉伸试验条件下,BF-SHCC的极限延伸率和峰值韧性有明显提高。

废酸及酸性气制酸装置节能改造的设计和运行

介绍了山东滨化滨阳燃化有限公司15 kt/a废酸及2200 m^(3)/h酸性气回收利用装置节能改造的设计与运行情况。改造采用液硫代替干气为废酸裂解提供能量,新增液硫地下池,并将原裂解炉燃烧器更换为半预混式高效节能型燃烧器。装置建成后一次投料试车成功,各项技术经济指标良好,达到了预期效果。该改造不仅可以减少燃料消耗,还增加了硫酸产量,大大降低了运行成本,环境效益和经济效益显著。

废酸再生装置补充硫燃料技术改造

介绍了废酸再生装置补充硫黄替代部分燃料气的节能增效改造情况。原装置因废酸量减少导致装置负荷远低于设计值,硫酸产量下降,单位产品能耗与成本增加。采用硫黄替代部分燃料气的方案解决了因废酸减少导致硫酸产量下降的问题,硫酸产量可达到47 kt/a,实现了装置的增产增效。

Th细胞分化特异性转录因子在低体质量先天性心脏病患儿肺血流异常发病机制中的作用

目的观察Th细胞分化特异性转录因子在低体质量先天性心脏病(CHD)患儿肺血流异常发病机制中的作用。方法回顾分析2016年4月—2018年10月河北省儿童医院心脏外科收治的低体质量先天性心脏病患儿100例的临床资料,根据患儿肺充血情况,分为肺充血组(n=62)和肺缺血组(n=38),另取同期在医院治疗的其他疾病低体质量患儿50例作为对照组。比较各组患儿外周血淋巴细胞转录因子T-bet和GATA-3 mRNA表达,血浆IL-4和IFN-γ水平及外周血淋巴细胞亚群Th1/Th2细胞百分率的变化,通过Pearson法分析T-bet、GATA-3 mRNA表达量与Th1/Th2、血浆IL-4、IFN-γ水平的相关性。结果与对照组比较,肺充血组和肺缺血组患儿T-bet、GATA-3 mRNA表达,血浆IFN-γ、Th1细胞百分率、Th1/Th2水平均明显降低,血浆IL-4、Th2细胞百分率水平明显升高,且肺充血组患儿上述指标变化较肺缺血组更为显著(F/P=6.547/<0.001,9.254/<0.001,2.196/<0.001,65.254/<0.001,39.875/<0.001,3.026/<0.001,26.598/<0.001)。CHD患儿T-bet mRNA表达与血浆IFN-γ水平、Th1百分率呈正相关,与血浆IL-4水平、Th2百分率呈负相关(r/P=0.513/0.005,0.685/0.027,-0.764/0.000,-0.985/0.002),GATA-3 mRNA表达与血浆IL-4水平、Th2百分率呈正相关,与血浆IFN-γ水平、Th1百分率呈负相关(r/P=0.784/0.015,0.793/0.011,-0.525/0.032,-0.652/0.025)。结论 GATA-3和T-bet表达的平衡失调对Th1/Th2细胞的平衡偏移具有重要的调控作用,从而影响血浆IFN-γ、IL-4水平,在CHD的发病机制中起着重要作用。

基于监督学习的可信云计算资源拍卖机制研究

使用拍卖方式来进行资源分配可以使得资源提供商获得更大的收益,是云计算领域近年来研究的重点之一。但资源分配问题是NP难的,无法在多项式时间内求解,现有研究主要通过近似算法或启发式算法来实现资源分配,但存在算法耗时长,与最优解相比准确度低的缺点。监督学习中分类及回归思想可对多维云资源分配问题进行建模和分析,针对不同问题规模,该文提出基于线性回归、逻辑回归、支持向量机的3种资源分配算法,并且基于临界值理论设计了支付价格算法,从而确保拍卖机制的可信性。在社会福利、分配准确率、算法执行时间、资源利用率等多个方面进行测试分析,取得了很好的效果。

鲜食葡萄化肥施用技术效率测算及空间特征分析

为了定量测算我国鲜食葡萄生产中的化肥施用技术效率并探索其空间特征,首先构建了基于随机前沿分析的化肥施用技术效率测算模型和基于空间自相关的化肥施用技术效率空间特征分析方法,通过葡萄种植户的生产记录获得了连续5年的生产数据,并对不同栽培模式下葡萄生产的化肥施用技术效率进行了实证测算。研究结果显示:2011—2015年我国鲜食葡萄化肥施用技术效率分别为0.332、0.382、0.349、0.361、0.336,年度间变化幅度不大;露地栽培与设施栽培的5年化肥施用技术平均效率分别为0.390、0.313;新疆、山东、四川、云南、湖北等地的露地葡萄和设施葡萄2种栽培方式的化肥施用技术效率都相对较高;全局空间自相关分析通过了显著性检验且全局Moran’s I指数大于0。总体来看,我国鲜食葡萄生产的化肥施用技术效率不高,且近5年来没有明显提高趋势,露地栽培的化肥施用技术效率略高于设施栽培,各地化肥施用技术效率呈现正的空间相关性且呈现区域聚集特征,这启示我们应结合不同种植区和不同栽培模式的实际情况,优化化肥投入、提高化肥施用技术效率。

先天性主动脉弓病变合并心内畸形新生儿期手术的临床分析

目的:探索先天性主动脉弓病变合并心内畸形新生儿期手术的治疗策略。方法:回顾性分析我院2013年1月1日至2016年12月31日,先天性主动脉弓病变合并心内畸形21例新生儿期手术的临床资料,其中男性11例,女性10例;年龄7~28d,平均天数(13±5)d;体质量2.1~5.5kg,平均体质量(3.5±1.2)kg。其中18例为一次性根治;3例为其他手术方式。结果:主动脉弓病变合并心内畸形21例新生儿中,19例成功治愈出院。手术成功率90.5%,治疗效果较显著。结论:个体化治疗方案,可以有效提高主动脉弓病变合并心内畸形的新生儿的治疗成功率。

基于拍卖机制的新能源汽车充电桩资源问题

针对充电桩在分配资源给用户时存在分配不合理、定价无法及时反映市场需求及资源提供商的整体福利较低等问题,提出了一种基于拍卖机制的充电桩分配与定价机制(VCG-OCRA)。首先,将充电桩的实际问题抽象为数学模型;再基于最优机制设计模型,以最大社会福利为目标函数建立规划模型,并建立约束条件确保模型的可行性;最后,用带权二分图最大匹配算法的思想解决充电桩资源分配问题,再结合VCG(Vickrey-Clarke-Groves)定价算法计算支付价格,从而保证机制公平可信。理论分析和实验结果表明,与传统的先来先服务(FCFS)算法相比,VCG-OCRA算法比传统算法的收益高出约30%;而相比经典的最大费用优先算法(MAXBENIFIT),VCG-OCRA算法的收益与其相差不大,但是能保证用户诚信出价。因此,VCG-OCRA具有资源分配合理、弹性价格的优势。

基于粒子群算法的分布式计算系统能效优化方法

在分布式计算领域中,需要合理分配计算资源。传统方法通过建立精确的复杂模型并转换为近似线性整数规划模型进行求解,会造成较大误差。对此,提出一种粒子群优化算法,直接使用精确非线性整数规划模型,在基本的粒子群优化算法中加入问题的约束。同时对粒子进行离散化,使用真实的目标函数值来评估粒子的适应度,能够在较短时间内收敛且离最优解的误差相对较小。仿真实验表明,该算法在单位利润、完工时间、总能量消耗方面均取得了不错的效果。

永定河上游流域浮游植物变化及水质状况分析

基于采样数据分析,对永定河上游流域浮游植物进行定性定量研究。结果显示,调查期间研究区共鉴定出浮游植物8门226种(含变种和变型),优势种为硅藻门,占藻类总种数的42.03%。浮游植物丰度和生物量季节变化明显,浮游植物丰度最大值出现在夏季,为26.10×10^6 ind·L^-1,最小值出现在春季,为13.64×10^6 ind·L^-1;浮游植物生物量最大值出现在夏季,为53.06 mg·L^-1,最小值出现在秋季,为11.37 mg·L^-1。水质评价结合浮游植物生物评价的结果表明,17个采样点的水质整体处于中污染状态。因此,永定河上游流域需要加大力度治理洋河、清河流域的点源和面源污染,降低水体中的氮含量以及官厅水库水体富营养化程度,保护水库生态系统健康。

黔江烟区烤烟新品系HN2146适宜移栽期的筛选

【目的】探明黔江烟区烤烟新品系HN2146的最佳移栽期,为黔江烟区丰富种质资源和科学移栽提供参考。【方法】以云烟87为对照,采用对比分析法研究不同移栽期(较当地常规移栽期提前5 d、当地常规移栽期和较当地常规移栽期延后5 d)对烤烟新品系HN2146主要生育期、农艺性状、化学成分和经济性状的影响。【结果】烤烟新品系HN2146于当地常规移栽期移栽,烟株的长势最好,最大叶面积、单株有效叶数等农艺性状表现最佳。烟叶的化学成分协调性更好,其上部叶和中部叶总糖含量、糖氮比和糖碱比更接近优质烟叶范围,分别为34.41%、12.89、16.67和31.58%、15.31、20.41。同时,烟叶产值及产量均达最高,分别为51786.38元/hm^(2)和2691.60 kg/hm^(2)。【结论】从品质、产量及其所构成的性价比角度考虑,在黔江烟区烤烟新品系HN2146采用当地常规移栽期移栽即可充分发挥其自身优势,提高产量和产值。

粉末高速压制成形件密度影响因素分析

成形坯件的密度大小及其均匀性是影响粉末高速压制成品力学性能的重要参数。利用Drucker-Prager Cap模型和瞬态显式动力学有限元方法,得到了压制过程中粉末的密度变化和分布规律;量化分析了边壁摩擦因数、高径比、单位质量能量、初始松装密度对密度大小和均匀性的影响,采用正交试验方法研究了这些因素的敏感性。得到的主要结论包括:密度分布不均主要集中于压坯上下端面边缘处,且其密度差随着压制过程的进行不断增大,压坯越靠近边壁的部分,其密度不均匀性越明显;单位质量能量是影响密度的主要因素,改善边壁润滑条件、高径比和初始松装密度并不能有效提高压坯密度;边壁摩擦因数和单位质量能量对密度均匀性影响最大;密度随着单位质量能量的增大而不断提高,当单位质量能量达到临界值后平均密度不再上升,但是密度均匀性不断改善。

纳米硒对草莓叶片光合特性及叶绿素荧光参数的影响

采用盆栽试验及叶面喷施纳米硒(Se^(0)NPs)溶液的方法,研究不同浓度Se^(0)NPs对草莓3个生育时期(大果期、转色期、成熟期)叶片光合生理参数、叶绿素荧光参数、叶绿素SPAD值及成熟期草莓植株总生物量、果实糖度和单果质量的影响。结果表明,Se^(0)NPs能够显著提升各时期草莓植株叶片SPAD值、蒸腾速率(T_(r))、水分利用效率(WUE)、快速光曲线初始斜率(alpha)以及最大电子传递速率(ETR_(max)),同时显著降低各时期叶片非光化学淬灭系数(NPQ),且均以20 mg/L处理变化最为显著。同时,Se^(0)NPs能够一定程度上提升各时期叶片净光合速率(P_(n))、胞间CO_(2)浓度(C_(i))、PSⅡ实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、PSⅡ最大光化学量子产额(F_(v)/F_(m))、PSⅡ有效光化学量子产额(F_(v)′/F_(m)′)以及光化学淬灭系数(q_(P)),且亦均以20 mg/L处理提升最为显著。此外,Se^(0)NPs处理下叶片的CO_(2)气孔导度(Gtc)在大果期显著提升,在转色期显著下降,而在成熟期仅10、20 mg/L Se^(0)NPs溶液处理下显著上升,且均以20 mg/L处理变化最为显著。另外,各浓度Se^(0)NPs处理下大果期叶片表观电子传递速率(ETR)显著下降,以40 mg/L处理最为显著,而在转色期、成熟期,该值则显著上升,且均以20 mg/L处理最为显著。各浓度Se^(0)NPs处理下大果期、成熟期叶片气孔限制值(L_(s))显著下降,转色期则显著上升,且均以20 mg/L处理变化最为显著。另外,Se^(0)NPs处理还显著提升各生育时期植株总生物量、果实糖度和单果质量,且均以20 mg/L处理提升最为显著。研究结果表明,20 mg/L Se^(0)NPs能够最大程度上提升各生育时期草莓叶片光合能力,进而提升植株干物质积累、果实糖度和单果质量,该浓度可以应用于草莓生产中。

天津滨海软土场地地铁盾构隧道施工对地面结构的影响研究

采用ABAQUS软件建立天津滨海软土场地地铁4号线盾构隧道与地表框架结构模型,通过计算盾构隧道开挖过程中地表沉降、框架结构基础沉降、框架柱和框架梁水平位移及内力等,分析软土场地地铁盾构隧道施工对地表框架结构的影响。研究结果表明,当土体上部存在建筑物时,地表沉降不再呈对称分布,在建筑物存在的位置有明显变化;随着盾构机的掘进,基础沉降和框架结构横向相对水平位移表现为先小幅度变化后增大最后趋于平稳的趋势;随着盾构机的掘进,框架柱轴力首先小幅度变化,然后发生较大变化,最后逐渐趋于稳定;随着盾构机的掘进,框架梁剪力和梁端弯矩表现为先减小后增大最后逐渐趋于稳定的趋势。