一种可同时测取非均匀血液灌注率和代谢热产率的稳态方法

为实现对生物体非均匀的血液灌注率以及用传统方法难以测定的代谢热产率的在体测量，本文结合生理学的研究结论，将经典生物传热方程Ｐｅｎｎｅｓ方程中的两项Ｑｍ与Ｗｂ关联了起来并用于物性测定，从而使该方程的未知数得以减少，形式大为简化，并保证了在体测量时无须对其中任一项作消去处理，使之更接近真实。文中方法可以保证直接利用Ｐｅｎｎｅｓ方程稳态形式测取多个变物性参数，本文还探索了一种合理可行的无损检测物性参数的措施。

碳中和愿景下清洁供暖的新角色:热产消者

第五代区域供热系统、信息网络技术以及智能控制技术的发展增强了供热网络和连接用户之间能量双向交换的可能性,加之全球清洁能源利用发展的需要,沿着供热网络将出现多个热产消者,其作为智慧热网中的新实体,生产、消费、存储并与其他热网用户共享能源。研究发现,热产消者经过八年左右的发展,经历了初步认识、试验探索及优化管控三个阶段,逐渐从理论研究过渡到示范应用。目前热产消者主要回收利用余热及太阳能热参与热能上网,其有助于提高供热系统运行效率、降低经济成本、减少碳排放以及促进清洁能源的使用,可以从供给侧与需求侧影响发展和布局我国的清洁供暖产业。研究揭示,热产消者已经在北欧一些国家的清洁供暖系统中扮演着较重要的角色,为助力实现碳达峰与碳中和目标,我国应高度重视热产消者的成长发展,充分利用热产消者环保属性,积极促进热电产消者有机结合,因地制宜对多种热源形式进行合理统筹,实现能源的高效利用和清洁能源的最大化消纳。

舍饲环境下育雏育成鸡产热产湿量的研究

本文分析了舍饲环境与人工气候室导致产热产湿差异的原因,基于舍内外不断进行的物质和能量交换,以实现鸡舍系统与外界环境热量、湿度的动态平衡的产热产湿机理,确定了影响鸡产热产湿的主要环境参数,并进行了育雏育成期鸡的产热产湿量现场测试研究。结果表明,鸡的总产热量(THP)、显热量(SHP)与鸡日龄间存在着显著的相关性;在0.14～0.5kg范围内,THP和SHP随体重下降较为显著;在一定温度范围内,温度每升高1℃,总产热量约降低0.305W/只。随着环境温度的升高,显热产热呈线性下降,潜热产热呈线性上升;且暗期显热普遍高于光期,而潜热则普遍低于光期。

火锅餐厅的产热产湿量与空调负荷

根据实测得到的火锅产热产湿量 ,分析确定了改善火锅餐厅室内环境的空调冷、湿负荷 ,为火锅餐厅的工程设计提供了参考数据。

松辽盆地北部干热岩开发水热产出预测

干热岩是一种分布广泛且储量巨大的清洁能源,在干热岩开发的前期,合理预测场地的水热产出能力具有重要的意义。笔者根据松辽盆地北部莺深2井的实际地质资料,以石油压裂设计软件FRACPRO为手段,进行了压裂模拟。根据模拟得到裂缝几何形态与孔、渗的性质,通过自编程序修正水热耦合地质模型中的单元参数,并利用TOUGH2软件模拟换热过程。模拟结果显示:在本文采取的压裂方式下,该地区单条裂缝的最大生产流速为8kg/s,系统流动阻抗由初始的0.74 MPa/(kg·s)增加为第10年的2.72MPa/(kg·s);系统运行10a后,生产温度降低了5.5℃,系统的平均产热功率为2 930kJ/s。通过人工改造,改善了天然储层的渗流能力,获得了持续稳定的水热产出,证明储层改造方式科学合理,但如何提高热储的质量生产流速仍需进一步研究。

热电厂电,热产品成本分摊合理计算方法的研究

目前普遍存在的供热亏损问题，严重阻碍热电联产、集中供热事件的发展，电、热成本分摊计算方法的不合理是产生供热亏损的重要原因之一。经分析和实际比较，“补偿功率法”是一种简单可行、比较合理的电、热成本分推计算方法，应以此替代目前使用不尽合理的“热量法”计算方法。

犊牦牛肾周棕色脂肪组织的发育及其产热相关基因的表达分析

棕色脂肪组织(BAT)作为非震颤性产热(NST)的主要产热器官,在新生动物的寒冷适应中发挥重要的作用。为探究犊牦牛肾周BAT的发育及其产热相关基因的表达,本试验采集1日龄、7日龄和30日龄犊牦牛肾周脂肪组织,利用苏木精-伊红染色观察脂肪细胞,利用透射电子显微镜观察脂滴和线粒体的超微结构,利用免疫组织化学染色、实时荧光定量PCR和蛋白质免疫印迹(Western blot)检测解偶联蛋白1(UCP1)在脂肪细胞的定位、mRNA和蛋白表达水平,以及脂肪转化因子过氧化物酶体增殖激活受体α(PPARα)和过氧化物酶体增殖物受体γ共激活因子1α(PGC-1α)基因mRNA表达水平。结果显示,犊牦牛肾周存在2种类型的脂肪细胞,即含有小脂滴和大量线粒体的棕色脂肪细胞以及含有大脂滴和少量线粒体的白色脂肪细胞;与1日龄犊牦牛相比,7日龄和30日龄犊牦牛肾周白色脂肪细胞的面积和密度均显著增加(P<0.05),棕色脂肪细胞的面积和密度均显著降低(P<0.05);不同日龄犊牦牛肾周棕色脂肪细胞和白色脂肪细胞质膜上均有UCP1阳性表达,与1日龄犊牦牛相比,7日龄和30日龄犊牦牛肾周脂肪细胞中UCP1阳性表达强度均显著降低(P<0.05);与1日龄犊牦牛相比,30日龄犊牦牛肾周脂肪组织中BAT产热相关基因(UCP1、PPARα和PGC-1α)mRNA表达水平均显著降低(P<0.05);与1日龄犊牦牛相比,7日龄和30日龄犊牦牛肾周脂肪组织中UCP1蛋白表达水平均显著降低(P<0.05)。结果表明,出生后犊牦牛肾周棕色脂肪细胞数量逐渐减少而白色脂肪细胞数量逐渐增加,且产热相关基因表达水平逐渐降低。该结果为深入探究犊牦牛寒冷适应机制提供了参考资料。

太阳能辅助热电联产机组供热、发电及调峰性能分析

针对新能源存在不稳定性导致电网调峰问题日益严重的现状,结合较为成熟的光煤互补发电技术及多热源联合供热调峰系统,设计光煤混合供热发电系统,使热电联产机组具有一定的调峰能力。以某300 MW热电联产机组为研究对象,利用Ebsilon Professional软件搭建发电、供热可灵活调节的太阳能辅助热电联产系统,基于供热机组实际双机运行工况,在保证供热负荷前提下,分析太阳能辅助双机热电联产机组耦合方式,比较耦合前后双机调峰性能。结果表明:凝汽器出口与太阳能集热系统换热器间的管道上设置动态节流阀,改变太阳能集热系统辅助供热机组的运行模式,能够实现发电、供热、调峰一体系统的灵活运行;其中,以太阳能集热系统仅用于补充供暖的运行方式调峰能力最强,太阳能辅助单机供热前后调峰容量比值为0.76,太阳能辅助双机供热前后调峰容量比值为0.55,太阳能辅助承担最大供热负荷的1号机组在调峰容量及调峰补偿上效果最佳。

考虑P2G及碳捕集的热电联产虚拟电厂低碳优化调度

在碳达峰碳中和的政策方针背景下,北方地区的冬季由于需要供热,使得热电联产机组(combined heat and power,CHP)强迫出力,限制了新能源的消纳与碳减排的能力。利用碳捕集与封存(carbon capture and storage,CCS)技术将热电联产机组产生的CO_(2)捕捉并封存,将新能源发电通过电转气(power to gas,P2G)产生氢能并与捕集到的CO_(2)反应生成CH_(4),热电联产的燃气轮机使用合成的CH_(4)并掺入一定比例的H_(2)进行燃烧,循环使用CO_(2),减少碳排放并增加收益,进一步提高虚拟电厂参与电力市场的经济性与低碳性,促进新能源消纳,并保障北方冬季的供热量。建立了考虑P2G及碳捕集的热电联产虚拟电厂的数学模型,并通过MATLAB调用CPLEX求解器进行求解,仿真结果验证了所建模型的有效性。

生物质好氧发酵热生产与回收利用研究进展

好氧发酵是目前有机固体废弃物处理的一种有效手段。人们对于好氧发酵的研究主要集中在高效有机肥的获取上,但发酵过程产生的热能不容忽视。发酵热作为一种“零碳”能源,可代替传统化石能源应用于加温供暖、生物干化等领域,助力实现“碳达峰、碳中和”。为将生物质能高效转化为热能利用,人们对发酵热回收利用进行了研究,但是没有将热生产、热回收和热利用三个阶段进行系统联系,导致热回收工艺效率不高。该文主要阐述了好氧发酵产热原理,并从菌剂、原料理化性质和发酵工艺三个方面对发酵热生产的影响进行了探讨,总结了现有热回收利用系统,最后对生物质好氧发酵热生产与回收利用系统的发展方向进行展望,以期为生物质发酵热能利用提供支持。

计及改进阶梯型碳交易和热电联产机组灵活输出的园区综合能源系统低碳调度

为了进一步降低园区综合能源系统(park-level integrated energy system,PIES)碳排放量,优化热电联产(combined heat and power,CHP)机组出力的灵活性,提出一种考虑改进阶梯型碳交易和CHP热电灵活输出的PIES低碳经济调度策略。首先,将遗传算法与模糊控制相结合,设计一种遗传模糊碳交易参数优化器,从而对现有阶梯型碳交易机制进行改进,实现该机制参数的自适应变化;其次,在传统CHP中加入卡琳娜(Kalina)循环与电锅炉(electricboiler,EB),构造CHP热电灵活输出模型,以同时满足电、热负荷的不同需求;然后,提出一种柔性指标——电、热输出占比率,进而计算出电、热输出占比率区间,以衡量CHP运行灵活性;最后,将改进阶梯型碳交易机制和CHP热电灵活输出模型协同优化,以系统运行成本和碳交易成本之和最小为目标,构建PIES低碳经济优化模型。算例分析表明,所提策略可有效降低经济成本和碳排放量,同时还可扩展CHP灵活输出调节范围,能够为PIES低碳经济调度提供参考。

激活α7nAchR促进肥胖小鼠的脂肪稳态和米色脂肪生成及产热作用

目的观察肥胖小鼠脂肪组织形态学改变以及脂代谢、炎症等相关指标的异常表现,探索激活α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7 nAchR)促进肥胖机体白色脂肪米色化产热的作用机制。方法取诱导成肥胖小鼠40只和10只低脂进食小鼠,分为空白组、高脂组、模型组、激动剂组、抑制剂组(10只/组)。苏木素-伊红(HE)染色观察小鼠附睾白色脂肪组织,评估细胞数量、大小及形态。ELISA检测白色脂肪组织肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素-1(IL1β)、白细胞介素10(IL10)、转化生长因子-β(TGF-β)表达水平。qRT-PCR检测白色脂肪一氧化氮合酶(iNOS)、精氨酸酶1(Arg1)mRNA。PCR检测解偶联蛋白(UCP-1)、PR结构域蛋白16(PRDM-16)、线粒体生成的关键调节因子(PGC-1α)mRNA水平。Western blot检测白色脂肪核转录因子P65(NF-κB P65)、磷酸化蛋白酪氨基酸激酶2(p-JAK2)、磷酸化传导及转录激活因子3(p-STAT3)表达水平。结果与空白组比较,高脂组体质量明显增加(P<0.01),白色脂肪组织中出现较多脂肪空泡,脂滴明显增大,iNOS mRNA及TNF-α、IL-1β水平升高(P<0.01),而Arg-1 mRNA及IL-10、TGF-β水平降低(P<0.01);而与模型组相比,药物干预的3组体质量均有所减轻(P<0.05),白色脂肪中脂滴缩小。激动剂组白色脂肪中PRDM-16、PGC-1α、UCP-1 mRNA下降最为明显。而激动剂组TNF-α、IL-1β水平降低(P<0.05,P<0.01),IL-10、TGF-β水平升高(P<0.01),M1/M2巨噬细胞比值降低。结论激活α7 nAchR后可以改善应用β3受体激动剂产生的白色脂肪组织稳态受损,促进白色脂肪中M1型巨噬细胞向M2型巨噬细胞转化减轻白色脂肪炎症反应,促进白色脂肪组织米色化,提高米色化产热效能。

基于BP神经网络的电动汽车动力电池产热估计

电池的产热情况是电池热管理的重要指标之一,准确估计电池产热功率对构建高效运行的电池热管理系统以确保电动汽车安全行驶至关重要。然而,目前大多采用基于模型的方法进行电池产热估计,但此方法存在耗费时间长和仅应用于某种特定电池状况产热估计等缺点,无法解决电动汽车电池实时产热估计的问题。对此,本文提出了一种基于人工智能算法的精准电池产热功率估计方法,即基于BP(back propagation,BP)神经网络的电动汽车动力电池产热估计模型。该模型利用贝叶斯优化算法(Bayesian optimization,BO)对BP神经网络进行超参数选取,采用Adam(adaptive momentum estimation,Adam)优化算法加快收敛速度,提高了模型的准确度和稳定性。研究对比了不同放电倍率和不同环境温度下恒流放电实验的电池产热功率,结果表明模型的估计平均误差为5.01%,最大误差仅为5.53W,R2拟合指标最高可达99.98%,证明了所提出的电池产热估计模型取得了较高的估计精度和较强的鲁棒性,为电动汽车电池实时产热估计提供了一个范式结构。

UCP3对民猪前脂肪细胞产热相关基因表达的影响

为了探究解偶联蛋白3(UCP3)在民猪不同组织中的表达情况以及对民猪前脂肪细胞中线粒体相关基因和ATP合成酶相关基因表达的影响,采集1月龄民猪的背部脂肪组织作为研究材料,通过酶消化法分离前脂肪细胞进行体外培养,同时采集腋下脂肪、胸部脂肪、背部脂肪、腹股沟脂肪、肾周脂肪和肌内脂肪构建组织表达谱。通过体外转染UCP3基因的过表达载体或干扰片段的方法,采用实时荧光定量PCR技术检测MCU家族基因(MCU、MICU1、MICU2)、ATP合成酶(ATP5B、ATP5E)和1,4,5-三磷酸肌醇受体1型基因(ITPR1)的表达情况以及不同脂肪组织中UCP3基因的表达情况。结果显示:采用酶消化法可以在背部脂肪组织中快速获得足量的前脂肪细胞,细胞边缘折光性良好,边界清晰,形态与成纤维细胞相似。UCP3基因在不同脂肪组织中均有表达,在背部脂肪组织中表达量最高,在腹股沟脂肪中表达量最低。过表达UCP3基因后,MCU家族基因和ITPR1基因表达水平显著升高,ATP5B基因表达水平显著下降。干扰UCP3基因后,MCU家族基因和ITPR1基因表达水平显著降低,ATP合成酶基因表达水平显著升高。结果说明:UCP3基因在不同脂肪组织中存在表达差异,可促进MCU家族基因和ITPR1基因表达、抑制ATP5B基因表达。

添加复合酶对污泥生物干化有机质降解及产热的影响研究

通过添加复合酶研究其对污泥生物干化有机质降解及产热的影响.以脱水污泥、餐厨垃圾为原料,以锯末、无机调理剂为辅料进行生物干化实验,设置空白对照组(T1)和实验组(T2),实验组添加由中性蛋白酶、α-淀粉酶、溶菌酶按比例混合的复合酶,分析生物干化过程中堆体基本指标、有机质降解与产热的关系,探究不同阶段发酵产热的动态规律,并进行数值模拟.结果表明,T1组水分去除率为16.70%,有机质降解率为9.55%,总产热量为1096.97kJ∙kg^(-1);T2组水分去除率为23.61%,有机质降解率为10.98%,总产热量为1520.78kJ∙kg^(-1).三维荧光光谱分析结果表明,两组堆体中芳香蛋白类物质和可溶性微生物副产物被有效降解,腐殖酸类化合物被明显合成,表明添加复合酶能够有效促进有机质降解、提高产热,有利于污泥干化效率的提高.

配置吸收式热泵的热电联产机组厂级智能运行优化

为提高配置吸收式热泵的热电联产机组的全厂运行经济性,基于案例电厂的运行历史数据,使用滑动窗口法进行数据预处理并提取稳态工况,建立配置吸收式热泵的热电联产机组煤耗预测数学模型。以全厂热电联产机组总煤耗最小为适应度函数,利用粒子群优化算法求解得出配置吸收式热泵的热电机组最佳背压和各台热电机组最佳抽汽量。基于以上研究设计了供热系统智能优化软件,实现供热系统在线监测与优化调节,对各供热单元分别提出优化指导,使机组运行经济性最佳,进而降低整体煤耗。计算结果表明:实行供热系统智能优化策略可为案例电厂供热系统平均每小时节省标准煤约1.81 t,节能效果显著。

热电联产型共享储能的技经分析与市场机制研究

以可再生能源和储能为主体的新型能源系统建设已成为能源转型的发展趋势。针对当前电化学储能面临技术经济性差以及供用能在品质上存在不匹配的问题,基于能量梯级综合利用的理念和共享经济的模式,提出热电联产型共享储能系统的技术与业态,探讨该类储能的基本运行原理、技术经济特性和商业模式。以高温固体蓄热、余热锅炉与汽轮机组成的典型热电联产型共享储能系统的案例分析表明,以固体蓄热为储能设备的热电联产型共享储能系统,在现有市场环境下实现系统经济性最优的容量配置和运行调度时,系统内部收益率达到10.6%、投资回收期为8.2 a。同时,研究并揭示了容量租赁比例、辅助服务价格、供热以及储能单位投资对共享储能电站技术经济性能的影响规律。最后,从技术及市场层面对热电联产型共享储能系统存在的等效储能容量、多重收益模式等关键问题进行了讨论。