基于动态指标的光伏组件健康程度诊断

为了对光伏组件的健康状况进行诊断,提出了一种基于光伏组件的光生电流,等效串联电阻,等效并联电阻3个指标的光伏组件健康程度定量检测方法。首先利用改进的布谷鸟算法对测量的光伏组件I-U线进行参数辨识,形成实测健康曲线,再利用光伏组件自然老化模型确定理论健康曲线,然后计算实测健康曲线与理论健康曲线之间的偏移量并结合灰色关联分析进行数值校正;定义健康程度H参量计算得到光伏组件健康程度量化值。仿真分析和实验测试结果表明该方法可以对不同环境下的光伏组件健康程度进行有效在线诊断,为光伏组件维护提供参考。

钠液面高度对氩气空间耦合传热特性影响的实验研究

锥顶盖作为快堆主容器重要的压力边界之一,其结构的完整性对快堆的安全运行至关重要。锥顶盖结构完整性与其温度载荷密切相关,而温度载荷受氩气空间自然对流与辐射耦合传热特性影响显著,有必要开展深入研究。基于钠液面上部氩气空间传热特性实验台架,开展了氩气空间传热特性实验研究,测量了锥顶盖、氩气空间和主泵支承的温度分布,阐明钠液面高度对传热特性的影响。实验结果表明,随着钠液面高度的增加,锥顶盖和氩气空间的温度随之升高,而且在高钠温时现象更加明显。此外,钠液面高度对主泵支承的温度分布和周向温差影响微弱。通过开展氩气空间钠液面高度对传热规律的影响研究,可为建立实验装置与原型反应堆之间的温度映射关系提供参考。

基于“一维系统+三维CFD”耦合方法的快堆非能动余热排出系统自然循环特性的数值模拟

池式快堆采用了新型非能动堆内直接余热排出(DRACS)方式,提升了快堆的安全性。目前针对池式快堆自然循环开展的数值模拟研究中,系统程序难以准确预测池内复杂自然循环路径,难以准确模拟池内三维热工水力现象,如果采用三维CFD计算建模及网格划分难度较高,且所需计算资源较大。为此本文开发了“一维系统+三维CFD”耦合方法,用于快堆非能动余热排出系统自然循环特性计算分析。利用日本大型钠回路实验台架(PLANDTL)DRACS自然循环模式对该耦合方法进行验证,稳态工况关键位置参数相对误差小于3%,瞬态工况关键位置参数与实验值变化趋势吻合较好,相对误差小于10%,验证了该耦合方法的适用性和准确性。利用该耦合方法,开展了中国实验快堆(CEFR)自然循环及余热排出特性计算分析,识别了池内自然循环流动路径,揭示了池内温度分层以及盒间流现象。本文方法可为大型钠冷快堆自然循环三维瞬态特性分析提供重要数值方法。

松软薄煤层条带消突下斜定向钻孔成孔护孔技术研究与应用

针对松软薄煤层煤巷条带消突长距离下斜钻孔,存在成孔难、易钻遇煤层顶底板、积水堵塞瓦斯抽采通道的难题,提出了氮气排渣下斜定向钻进成孔与护孔技术,采用高压氮气排渣、大功率气动螺杆钻具定向、“波浪式”轨迹控制和三层管护孔排水技术,在河南省平煤股份一矿开展现场试验,完成8个孔深超300 m下斜定向长钻孔,煤层钻遇率90%以上,全孔段下三层护排水管,平均下入深度302 m,支管平均抽采纯量1.66 m^(3)/min,平均瓦斯浓度17.5%。试验结果表明:该技术可有效解决松软薄煤层下斜钻孔长距离定向成孔、全孔段筛管护孔和排水的技术难题,提高了钻孔成孔深度和煤层钻遇率,实现了下斜孔全孔段护孔和排水,保障了瓦斯抽采效果,为松软薄煤层煤巷条带长距离消突提供技术保障,在类似地层条件具有广泛的应用推广价值。

体外膜肺氧合治疗病人出院后生活体验的质性研究

目的:提高体外膜肺氧合(ECMO)治疗病人出院后生活质量,为延续护理提供参考。方法:采用现象学研究法,选取2017年1月—2018年6月在赣州市某心脏中心接受ECMO治疗后出院的13例病人进行半结构式访谈,采用Colaizzi法对资料进行处理。结果:提炼出ECMO治疗病人出院后生活体验的4大主题:躯体功能的变化、心理状态的变化、积极调试以适应生活、强烈的康复需求。结论:ECMO治疗病人出院后存在多方面的问题,医护人员在病人出院前应制定周密、全面的延续护理计划,提高病人的生活质量。

保持细节特征的输电铁塔三维网格模型轻量化算法

针对输电铁塔三维网格模型简化后出现模型细节特征大量缺失的问题,以QEM算法为基础,提出了一种保持细节特征的输电铁塔三维网格模型轻量化算法。该算法首先确定了输电铁塔三维网格模型中的细节特征定义,然后提出了输电铁塔细节特征提取策略,并且引入细节特征显著因子和顶点近似曲率因子对QEM算法中的简化代价进行优化。实验结果表明,优化后的算法可以有效保留输电铁塔三维网格模型的重要几何特征和细节特征,避免了简化后模型出现大面积的特征缺失问题,并且相较于普通QEM算法,优化后的算法所简化的模型在最大误差、平均误差和均方差上分别至少下降了39.77%、10.64%和64.99%,实现了输电铁塔三维网格模型的高质量轻量化。

长江文化的景观形象感知研究——以长江中下游若干滨江历史公园为考察对象

长江滨江岸线景观及历史文化资源丰富,在长江文化保护和传承中占有重要地位。文章以长江中下游4个城市的8个滨江历史公园为研究对象,结合风景资源类型对社交媒体数据中长江文化形象感知情况进行分析。结果显示:游客对长江自然景观形象感知充分,但多停留在认知形象层面,缺少情感形象层面感受;游客对长江文化的多样性感知不足,对其深层次的感知较弱;公园内除了被大家广泛接受的文化,还有许多被忽视的文化价值有待激活。

啤酒中呕吐毒素的污染、变化及生产过程中的控制进展

啤酒产业是我国饮料酒行业中发展最为迅速的产业之一,啤酒的原料生产和加工酿造环节与产品品质和产业发展密切相关。其中,啤酒原料污染或加工过程不当而产生的呕吐毒素(Deoxynivalenol,DON)控制是最关键、最受关注的研究热点之一。本文针对影响啤酒品质和安全的重要真菌毒素DON的污染情况进行分析,结合啤酒酿造关键工艺分析DON迁移及转化情况,从物理、化学和生物这三大方法分别探讨了啤酒酿造过程中DON污染的控制措施,并提出DON控制潜在发展方向,旨在为啤酒中DON污染控制、啤酒品质进一步提升提供理论支撑。

柑橘采后青霉菌的侵染及产毒机制的研究进展

柑橘是中国的第一大水果作物,柑橘采后青霉病是影响柑橘品质安全的重大病害之一,还会造成果品霉菌毒素污染的风险。目前研究主要集中于P.digitatum的侵染机制,而重点青霉菌对柑橘的感染和产毒机制有着密切的联系,产生的真菌毒素会对食品安全造成严重威胁,基于此,本文针对柑橘采后主要青霉菌,综述其侵染和致病机制、产毒机制,分析目前柑橘产业采后青霉病的研究趋势和方向,以期降低真菌毒素污染风险,推动柑橘产业“提质增效”,为柑橘品质提升和产业发展提供研究新思路。

基质裂缝耦合下的致密油/页岩油动态渗流实验

基于核磁共振和CT扫描技术建立了动态驱渗结合的物理模拟实验方法,分析了致密油/页岩油动态渗吸微观孔喉动用机制及影响动态渗吸开发效果的因素,模拟了致密油/页岩油压裂—焖井—返排—开采一体化的动态渗流过程,明确了不同开发阶段的生产动态特征及对采出程度的贡献。研究表明:致密油/页岩油储层的渗流可分为大孔隙与裂缝间驱替快速产出的强驱替弱渗吸、小孔隙逆向渗吸缓慢采出的弱驱替强渗吸、动态平衡时的弱驱替弱渗吸3个阶段。驱替压力越大,驱替采出程度越高,渗吸采出程度越低,但驱替压力过大注入水易突破前缘,降低采出程度。渗透率越高,渗吸、驱替采出程度越大,渗吸平衡时间越短,最终采出率越高。裂缝可有效加大基质与水的渗吸接触面积,降低油水渗流阻力,促进基质、裂缝间的油水置换,提高基质排油速度和采收率。压裂后进行焖井有利于流体的渗吸置换与增能蓄能,有效利用返排液的携带、开采阶段的排驱置换作用是提高采收率的关键。

基于铁蛋白纳米笼构建传感元件及其在食品检测中的研究进展

铁蛋白(ferritin)是由24个亚基自组装而成的中空笼形结构蛋白,具有良好的水溶性、稳定性、生物相容性和可逆自组装特性。在生物体内,铁蛋白在铁的吸收、转运、氧化和贮存中扮演重要角色,具有调节体内铁代谢平衡的功能。近年来,由于铁蛋白具有纳米尺度的笼形结构,而且容易通过化学和生物等方法进行结构改造和修饰,使得其被广泛用于检测传感元件的构建。该文对铁蛋白分子的结构与功能进行简要介绍,总结了铁蛋白在构建检测传感元件中的2种基本策略,并重点回顾了基于铁蛋白传感元件在食品真菌毒素、重金属离子、病毒、过氧化氢等有毒有害物质检测中的研究进展,以期为铁蛋白在食品检测领域的应用提供研究思路。

拟除虫菊酯农药类特异性传感体系构建及其在柑橘农残检测中的应用

拟除虫菊酯类农药在我国柑橘等果品中的施用量占全球第一,对其残留的快速筛查和监管对于保障我国果品食用安全具有重要意义。该文研究多功能纳米材料(NaYF_(4)∶Yb,Er-Fe_(3)O_(4)@MIP)的制备条件,采用傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜对该材料进行表征,通过对NaYF_(4)∶Yb,Er-Fe_(3)O_(4)@MIP的吸附和选择性实验,验证了其对4种拟除虫菊酯类农药具有较好的选择性和吸附性能,并构建基于该材料的拟除虫菊酯农药类特异性传感体系对柑橘果品菊酯类农残进行快速检测。结果表明,该传感体系在0.02~2.5 mg/L内对拟除虫菊酯类农药(溴氰菊酯、氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、氰戊菊酯)具有良好的线性关系,检出限分别为6.17×10^(-4)、6.65×10^(-4)、7.21×10^(-4)、9.61×10^(-4)、6.43×10^(-4)mg/L。结合柑橘鲜果专属前处理技术进行实际柑橘样品检测,加标回收率为87.9%~105.8%,相对标准偏差为0.53%~6.41%,方法准确、灵敏、稳定,可以用于实际柑橘样品中拟除虫菊酯类农药的检测。

AFM1劈裂适配体的识别能力研究

本研究以黄曲霉毒素M1为研究对象,采用劈裂适配体的方式,克服适配体构象不稳定造成的灵敏度不高的问题,利用电化学方法研究劈裂适配体的识别能力及特异性,并通过圆二色谱初步探究结合机制。结果表明,将适配体核苷酸链按照1:1进行劈裂得到的识别效果最佳,并且对黄曲霉毒素M1具有较高的特异性。劈裂适配体后单独两个片段与AFM1作用后圆二色谱图没有改变,正峰强度明显增大,负峰移动并且强度增大,证明适配体构象发生改变。基于劈裂适配体可以改善方法的灵敏度,通过对完整适配体进行劈裂,得到了构建传感器的更佳识别元件。本研究为提高适配体快速检测方法的灵敏度提供了一种新思路。

牛支原体兔体攻毒模型的建立

牛支原体是引起牛呼吸疾病综合征(bovine respiratory disease, BRD)的重要病原之一,对养牛业造成了不可估量的经济损失。牛支原体对大多数抗生素都具有耐药性,目前没有较好的药物可以进行治疗,因此疫苗免疫是最有效的防控方法。缺乏小动物评价模型是牛支原体疫苗研发的重要制约因素之一。建立小动物攻毒模型,为后续疫苗的研究与制备提供一定的研究基础,并降低后续试验的科研成本。为建立牛支原体小动物感染模型,本研究以2月龄日本大耳白兔作为研究对象,分为4组:1)单独攻击HB0801株牛支原体,2)注射地塞米松后攻击HB0801株牛支原体,3)攻击HB0801株牛支原体后注射KLH和巯基乙酸盐培养基;4)空白对照组。通过PCR检测牛支原体排菌情况,检测血清中抗体水平,第31天后取肺制作病理切片。研究结果显示,注射地塞米松后攻击HB0801株牛支原体组的牛支原体检出率和抗体均最高,牛支原体检出率为42.11%,91.67%的动物被检测为抗体阳性。显著高于其它各组。除空白对照组外,其它攻毒组均出现了肺泡壁增厚,巨噬细胞浸润以及肺部不同程度的纤维素性渗出,符合牛支原体导致的间质性肺炎的病变特征。本研究建立了牛支原体HB0801株攻毒日本大耳白兔的感染及评价模型,地塞米松造成免疫抑制后攻毒HB0801株具有最好的造模效果。

一种基于FPGA的深度神经网络硬件加速器系统

深度神经网络目标检测算法计算复杂度高、模型复杂,对硬件平台的算力有很高需求,针对以上问题,设计了一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)芯片的硬件专用加速器.通过软硬件协同方法,设计具有高并行度及深度流水的片上架构,并使用模型量化、结构优化等方法对神经网络模型进行优化.在所设计的加速器系统中进行神经网络目标检测算法的部署,实现了高数据吞吐率、低功率消耗的FPGA神经网络计算,且模型精度损失低于1.2%,为在低能耗嵌入式平台上部署深度神经网络目标检测算法提供了有效解决方案,可广泛应用于机载、星载智能计算设备.

马铃薯淀粉-卵清蛋白-肌球蛋白互作对肌球蛋白凝胶的影响

以金线鱼肌球蛋白为原料,添加10%不同复配比例的马铃薯淀粉(PS)-卵清蛋白(OVA),研究其与肌球蛋白间的相互作用及其对肌球蛋白凝胶特性的影响。采用粒径、Zeta电位、巯基、表面疏水性和紫外光谱分析PS-OVA-肌球蛋白混合体系中组分的相互作用,进一步结合流变行为、分子间作用力、微观结构等揭示PS-OVA-肌球蛋白互作对肌球蛋白凝胶的影响。结果表明,添加10%的PS-OVA复配物后,PS-OVA-肌球蛋白混合体系的紫外吸光度、总巯基含量和表面疏水性分别增加了5.53%,24.28%和17.53%,净电荷减小40.75%,表明PS-OVA-肌球蛋白混合体系中存在疏水作用、氢键、二硫键等非共价作用和共价作用,促使肌球蛋白构象变化。同时,随着外源复配物中PS的增加和OVA的减少,PS-OVA-肌球蛋白混合凝胶的凝胶强度、硬度、β-折叠含量和储能模量分别先增加了7.68%,20.10%,11.03%和12.07%后又下降至0.94%,7.77%,0.08%和4.99%。当PS-OVA复配比为3∶7时,混合体系的紫外吸光度最高,净电荷最小,粒径、巯基含量和表面疏水性最大;加热后3∶7的PS-OVA组混合凝胶的凝胶强度、硬度和β-折叠含量最高,且凝胶网络结构最致密、均匀。结论:质量比(3∶7)的PS-OVA复配可促进混合体系中组分的相互作用,通过疏水作用、氢键、二硫键等促进蛋白分子的交联聚集,填充肌球蛋白凝胶网络,从而改善肌球蛋白的凝胶特性。

热辐射特征参数对快堆锥形顶盖空间换热特性影响的研究

池式钠冷快堆的钠池内充满高温液态钠,其上方覆盖有氩气,高温液态钠主要通过辐射换热及对流换热的方式向快堆主容器上部结构及氩气空间传递热量,其换热特性及其影响因素十分复杂。辐射发射率及液态钠蒸发形成的气溶胶层对主容器上部结构的热工水力特性会造成一定影响。因此,为保证主容器上部结构在不同温度载荷下的安全性与稳定性,十分必要获取不同辐射发射率及不同气溶胶层分布下的温度分布。本研究建立大型池式钠冷快堆主容器上部锥形顶盖空间(以下简称“锥顶盖”)数值计算模型,开展数值模拟计算,得到不同发射率及气溶胶层厚度影响下锥顶盖的温度场。研究结果表明,发射率越高,锥顶盖斜肩及氩气空间温度越高;当气溶胶层存在于靠近钠液面的高度范围时(0~0.2 m),增加其厚度可使氩气空间局部温度升高,但对锥顶盖斜肩温度影响有限。发射率增高53%,则辐射换热量增加31.47%,格拉晓夫数(Gr)减少19.29%,辐射换热效果增强,自然对流效果减弱;气溶胶层高度由0增加到0~0.1 m时,对辐射换热量的吸收增加22.68%,格拉晓夫数(Gr)减少19.29%,气溶胶层高度由0~0.1 m增加到0~0.2 m时,透过气溶胶层的辐射换热量减少了0.04%,格拉晓夫数(Gr)增加了0.9%,辐射换热效果减弱,自然对流效果加强。

盐胁迫下枯草芽孢杆菌降解组胺的转录组学分析

为探究枯草芽孢杆菌在盐胁迫下降解组胺的机制,以枯草芽孢杆菌JZXJ-7为试验菌株,在添加170 mmol/L和340 mmol/L NaCl的液态培养环境中培养48 h,通过测定组胺降解率和菌落生长情况,同时对降解菌株进行转录组高通量测序,筛选不同NaCl添加组的菌株在降胺过程中的差异基因表达和相关代谢通路分析。结果表明,添加170 mmol/L和340 mmol/L NaCl后组胺的降解率显著高于空白组(P<0.05),分别为62.93%和84.87%;菌落总数显著增加(P<0.05),分别为4.13×10^(5)CFU/mL和4.53×10^(5)CFU/mL。转录组分析发现,盐胁迫组的差异表达基因显著上调,主要上调功能基因为丝氨酸乙酰转移酶、主协同转运蛋白超家族(MFS)转运蛋白和I型分泌系统渗透酶/ATP酶,显著下调的功能基因有组氨酸激酶、II型3-脱氢酸脱水酶和莽草酸脱氢酶。GO功能富集分析主要涉及代谢过程、细胞转化、细胞解剖实体、结构分子活性、催化活性和结合能力等。KEGG代谢途径涉及丙酮酸代谢、磷酸戊糖途径、双组分系统和精氨酸生物合成等。研究结果说明,盐胁迫更有利于枯草芽孢杆菌促进基因表达,激活代谢通路,提高组胺降解率。本研究为后续菌株应用于食品发酵行业,进一步高效降解生物胺提供重要的理论基础和参考依据。

涌浪对大气边界层风廓线的影响

以往研究表明,涌浪存在时,近海面大气边界层内Monin–Obukhov相似性理论(Monin–Obukhov SimilarTheory,MOST)将会失效,风廓线模型的建立需要考虑波致应力的影响。基于此,本文首先研究了包含涌浪影响的Ekman模型和常通量层模型求解的风廓线。结果表明:两种模型估算的风廓线均对涌浪的波衰减率系数cβ有较高的依赖性,在cβ<–50时,模型求解的风廓线均出现近海面风速极大值,但科氏力对近海面风廓线的影响可以忽略。在不同的大气层结下,分析发现海浪边界层(直接受波浪影响的区域)内风速明显小于海浪边界层之上MOST廓线在相同高度的外推值,体现了涌浪引起明显的剪切增强。通过对比分析广东省茂名市附近海上观测平台的实测数据发现,在涌浪存在时,MOST普遍无法描述风廓线;统计分析表明常通量层模型估算的风廓线在8 m处的风速与实测数据高度一致。考虑以往研究基本局限于中性大气层结条件,而涌浪经常显著影响着浮力作用明显的中低风速条件,我们的研究将有助于理解不同大气层结条件下涌浪对风廓线的影响。

不同硫酸浓度水解制备纤维素纳米晶及其稳定Pickering乳液研究

以菠萝皮渣纤维素为原料,采用传统硫酸水解法提取纤维素纳米晶(cellulose nanocrystals,CNCs),考察不同硫酸质量分数(58%、61%和64%)对制备的CNCs(CNCs-58%、CNCs-61%和CNCs-64%)的形貌粒径、电位、热稳定性和稳定Pickering乳液性能的影响。研究表明,随着硫酸溶液质量分数的增加,CNCs的直径、长度逐渐减小且均一性增加,电位绝对值逐渐增加(-33.5、-43.6和-45.7 mV),但热稳定性降低。与CNCs-58%相比,CNCs-61%和CNCs-64%表现出更好的稳定Pickering乳液性能,具有更小的液滴尺寸和更好的贮藏稳定性,乳液电位绝对值也相对较大;但在低CNCs质量分数(0.2%),CNCs-64%稳定乳液的析水程度相对较高,这主要与CNCs的形貌结构有关;随着CNCs质量分数的增加,乳液析水程度明显降低。该研究为硫酸水解果蔬皮渣纤维素制备CNCs及其在Pickering乳液中的应用提供参考。