脉冲电场辅助低温解冻对猪肉品质的影响

为研究脉冲电场(Pulsed Electric Field,PEF)辅助低温解冻对猪肉品质的影响,以猪背最长肌为原料,置于-18℃的冰箱中冷冻7 d,取出后分别在Control:4℃,0 kV,自然解冻;PEF解冻:P3(4℃,3 kV)、P5(4℃,5 kV)、P10(4℃,10 kV)。分析不同解冻处理对猪肉解冻时间、色泽、质构、水分损失以及水分分布的影响。结果表明:PEF处理可以缩短解冻时间,改善猪肉质量。P10组相比于Control组猪肉的解冻时间缩短了44.4%;不同解冻处理对猪肉蒸煮损失的影响无显著差异(P>0.05);PEF解冻后猪肉的硬度显著低于Control组(P<0.05);PEF解冻可以降低猪肉表面色泽的劣变程度,减少肌肉微观结构损伤。综上,当解冻温度为4℃,脉冲电压为10 kV时,解冻时间最短,解冻损失最低,肉样状态更接近鲜样,品质更好。

高压脉冲电场处理对中国对虾抗氧化活性和蛋白质特性的影响

该研究目的是探讨不同高压脉冲电场处理对中国对虾抗氧化活性和蛋白质特性的影响。通过对脉冲电场处理(10~20 kV/cm,5~15 min)样品前后的总抗氧化能力、总还原能力、DPPH自由基清除能力、亚铁离子螯合能力以及虾青素含量的综合测定,衡量样品的抗氧化性强弱;对氨基酸含量、可溶性蛋白质含量和介电特性(1~10 GHz)的分析来探讨其对中国对虾蛋白质特性的影响。结果表明,高压脉冲电场处理能够提高虾肉的抗氧化能力,20 kV/cm条件下处理15 min时虾肉的总抗氧化活性、总还原能力、DPPH自由基清除能力以及亚铁离子螯合能力分别提升了15.88%、36.51%、62.14%和43.52%。在15 kV/cm和20 kV/cm电场强度下,虾青素含量和游离氨基酸含量随处理时间的增加逐渐上升(P<0.05),且虾青素含量最高增加了1.61倍,其含量变化与虾肉抗氧化活性变化显著相关(P<0.05)。此外,与未处理组相比,脉冲电场处理后虾肉中必需氨基酸与非必需氨基酸含量比值均显著提高(P<0.05);且介电常数随可溶性蛋白质含量的降低逐渐增加(P<0.05)。高压脉冲电场处理能够增强虾肉的抗氧化活性,提高蛋白质品质和氨基酸利用率,为中国对虾的加工方式和生物活性增强提供了新思路。

基于单风电场功率波形幅-时特性的风电场群功率波动幅度演化建模与机理分析

大规模风电场群的功率波形是由场群内所有风电场功率波形累加而成。风电场群区域内风速时空分布的差异和风电场空间位置的分散导致各单风电场功率波形时序上的差异性,从而使场群功率的最大相对波动幅度低于单场功率的最大相对波动幅度,称为风电场群功率的汇聚效应。为了揭示汇聚效应的机理及其时空影响因素,该文根据各风电场功率波形具有相关性的特点,建立描述风电场群区域主要风速时空变化特征的一维风速行波函数,构建反映单风电场到风电场群功率波形演化关系的风电场群功率汇聚模型;基于离散小波变换构建反映风电功率波形多尺度变化特征的风电功率波形幅-时关联特性;深入分析风电场功率波形幅-时关联特性与风电场空间尺度的关联关系,建立基于单风电场功率波形幅-时关联特性的风电场群功率波动幅度评价方法,揭示单风电场功率波形特质及风电场空间间距影响风电场群功率波动幅度的机理。通过两个风电场群的实例验证所提模型和分析方法的有效性。

电聚合苯胺改性碳纤维海洋电极电化学性能及其电场响应研究

本文应用碳酸氢铵弱碱性溶液作为电解质电化学原位聚合苯胺制备聚丙烯腈基碳纤维海洋电极,研究其电化学性能与电场响应性能。结果表明,碳纤维表面生成还原态聚苯胺并出现特征氧化还原峰;交流阻抗谱表明改性电极表面等效电路增加了膜电容和膜电阻,电场响应由纯电容耦合改变为电容电阻共同作用的混合机制,有利于低频低强度信号的响应。在电场响应测试中,改性电极电位漂移量达0.66 mV/d;能够较好响应10 mV,10 mHz的低频率低强度电场信号;线性度最小值为0.072%。水流冲刷4h后聚苯胺膜质量损失为6.30%,相比于盐酸溶液电聚合制得的聚苯胺膜(质量损失7.55%)具有更好的结合力。该海洋电极可望成为新一代低成本、高性能电场传感器。

溴乙烯在外电场中的解离性质研究

溴乙烯具有极高的毒性,它不仅会污染环境,还会损害人类的身心健康.因此,研究它的分子结构及其解离方式,不仅具有重要的科学意义,而且也具有极高的社会意义.本文采用密度泛函理论(DFT),以B3LYP/6-31G++(d,p)基组,深入探索溴乙烯分子在0 V·nm^(-1)~80 V·nm^(-1)外电场的影响下,其分子结构和解离特性.通过计算,随着外电场的增强:分子总能量和碳碳双键(C=C)的键长减小,碳溴键(C-Br)的键长和偶极矩增大.能隙E_(G)先增大后减小,分子结构稳定性降低.红外光谱主要产生了6个特征吸收峰,且普遍存在红移现象.分子解离特性表现为:当外部电场强度升高时,势垒会显著减弱,直至达到154.26 V·nm^(-1)时,势垒就会完全消除,溴乙烯分子的解离能相应减弱,这表明,当外部电场强度升高时,溴乙烯分子会发生逐步的分解.因此,这一结论可以为进一步探讨溴乙烯分子和其相关的化合物的解离研究提供依据.

低轴间耦合的三维电场传感器

使用正交排列的电容式传感单元的三维电场传感器(Three-dimensional electric field sensor,3D EFS)测量空间电场时,轴间耦合效应会严重影响EFS的测量精度。为此,提出了一种电场屏蔽电极,以降低3D EFS的轴间耦合效应,提高测量精度。首先,利用多物理场仿真软件构建电场分布模型。其次,根据仿真结果建立带屏蔽电极的3D EFS电容式传感单元的屏蔽电极模型。最后,建立任意角度的测试平台,将带有屏蔽电极的3D EFS和无屏蔽电极的3D EFS进行实验对比。结果显示,有屏蔽电极的3D EFS的测量偏差在3.2%以内,比无屏蔽电极的3D EFS的测量偏差减少12%。因此,所设计的基于电场屏蔽结构的3D EFS可以使解耦矩阵更加可靠,有效降低空间电场测量偏差。

定向电场下W_(6)C_(6)团簇的超卤素调制及非线性光学特性

本文采用密度泛函(DFT)方法研究了定向外电场(OEEF)对W_(6)C_(6)团簇几何结构、电子性质以及非线性光学响应(NLO)的影响.计算结果表明W_(6)C_(6)的结构在一定OEEF强度下可以保持稳定.OEEF可以增大W_(6)C_(6)团簇的电子亲和能(EA值),且在特定强度下,OEEF可以将W_(6)C_(6)团簇转变为超卤素.通过对EA值的非线性拟合可以实现对W_(6)C_(6)团簇的连续调制.进一步对不同外电场下W_(6)C_(6)团簇的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)能级进行分析,发现OEEF降低了W_(6)C_(6)团簇LUMO能级是其EA值增大的主因.此外,OEEF可以显著增大W_(6)C_(6)团簇的平均极化率和第一超极化率,尤其是第一超极化率,改变其非线性光学性质.

新能源风电场电气工程施工技术研究

随着可再生能源的兴起,新能源风电场建设日益增多。风电场电气工程是风电场建设的核心环节,其施工技术的优劣直接关系到风电场的运行效率和安全性。文章旨在系统探讨新能源风电场电气工程施工技术的关键要素及实施策略,并结合实际案例分析其技术应用现状与发展趋势。通过深入剖析风电场电气工程施工过程中的技术难题和挑战,提出相应的优化措施和建议,以期为风电场的可持续发展提供理论支持和工程实践指导。

母排热缩套管对开关柜电场分布的影响分析

高压开关柜拼柜时母排需穿过穿墙套管进行安装,母排的安装位置、与穿墙套管的间隙对电场分布均有影响,而不同的热缩套管厚度会影响母排与穿墙套管间的空气间隙。鉴于此,通过仿真分析母排位置、母排热缩套管厚度对电场的影响,再通过试验分析进行验证。结果表明,当铜件与穿墙套管距离较大时,热缩套管厚度对最大场强值无明显影响;当铜件与穿墙套管距离较小时,热缩套管越厚,最大场强值越大。

电磁脉冲电场测量技术研究综述

宽频带大动态范围的脉冲电场测量是电磁脉冲效应、防护以及电磁兼容等相关领域的一项共性基础技术,在过去50年以来受到研究人员的广泛关注,并发展出不同手段的测量技术。无源微分(D-dot)测量传感器带宽相对较高,但尺寸较大、集成度低;有源光纤测量系统最大测量带宽约为1 GHz,尺寸相对较小、集成度高、实用性强。集成光学传感器作为一种带宽宽、体积小的无源传感器,各国均有研究。本文主要回顾上述几种脉冲电场测量技术近期研究进展,并结合发展现状分析脉冲电场测量技术存在的挑战和未来可能的研究方向,为相关领域研究人员提供参考。

基于场致二次谐波的大气压脉冲流注放电时变非均匀电场测量研究

诊断大气压脉冲流注放电空间电场是实现流注放电精准调控和揭示等离子体不稳定性机制的重要基础。基于场致二次谐波的空间电场测量方法具有非侵入式、时空分辨率高等优点。然而,流注放电时变非均匀电场对二次谐波信号产生过程的影响规律尚不完善,真实电场标定系数随流注放电不同阶段的变化规律尚不清晰。该文首先计算二次谐波信号产生规律和电场空间分布的影响;然后,基于等离子体流体模拟,分析二次谐波信号对流注放电不同阶段时变非均匀电场的敏感程度;最后,基于纳秒脉冲激光场致二次谐波电场测量平台,实验获得了重频脉冲作用下组合电极结构产生的单根负流注轴向电场演变规律,分析脉冲重复频率对空间电场的影响机制,并针对流注放电时变非均匀电场特点提出电场致二次谐波测量优化若干建议。

肿瘤治疗电场在肿瘤治疗中的应用和机制研究进展

[背景]肿瘤治疗领域缺乏高效、安全的非侵入式治疗方法.近年来,肿瘤治疗电场(tumor treating fields,TTFields)作为一种新兴的非侵入性物理治疗技术,通过释放中频、低强度的交变电场有效抑制肿瘤生长,引发的副作用较小.[进展]目前TTFields已被广泛应用于各类肿瘤治疗的临床研究中,包括脑胶质瘤、间皮质瘤、非小细胞肺癌、胰腺癌、卵巢癌、肝癌及胃癌等.TTFields通过向生物分子施加生物物理力,扰乱肿瘤细胞的生物学功能从而抑制其生长,但具体分子机制尚不明确.为研究TTFields在肿瘤治疗中的分子机制,研究人员通过设计和搭建不同电极和交变电场发生平台,在体外研究TTFields对肿瘤细胞的作用机制.研究发现TTFields干扰细胞分裂、DNA修复、自噬、细胞迁移和细胞膜通透性等生物学过程,也影响血脑屏障、血管生成和肿瘤免疫等肿瘤微环境.[展望]本文回顾了近年来TTFields在肿瘤治疗中的应用、用于体外研究的电极设计和电场发生平台,及其潜在的抗肿瘤机制.然而,TTFields抑制肿瘤生长的分子机制仍需深入研究,评估其对能够自我更新的非肿瘤细胞和终端分化细胞的影响,以减少可能的副作用.这些研究将有助于提升TTFields的治疗潜力,为更多恶性肿瘤的治疗开辟新的可能性.

宇称-时间对称电场耦合无线电能传输系统电场分布特性研究

电场耦合无线电能传输ECPT(electric-field coupled wireless power transfer)系统具有耦合极板轻便、跨金属传能、涡流损耗可忽略等优点。其中,宇称-时间对称电场耦合无线电能传输PT-ECPT(parity-time symmetric ECPT)系统具有在耦合极板间距发生变化时保持恒定输出的特性,具有广泛的应用前景。基于此,研究了PT-ECPT系统的电场辐射分布。理论分析、仿真及实验结果表明,在强耦合区域且输出功率相同的情况下,PT-ECPT系统的电场分布在耦合系数较小时比传统的谐振式ECPT系统更为集中,使得PT-ECPT在小耦合系数时安全性更高。

半封闭自由表面式静电纺喷头尖端参数对电场强度及其均匀性的影响

在实验过程中设计的半封闭自由表面式静电纺丝喷头,由于内外2层尖端电场不均匀,导致在纺丝初期外层开始形成泰勒锥时内层依旧是液滴,针对该问题,对此喷头的尖端进行电场分析和优化。利用COMSOL对喷头初始模型进行电场模拟,其尖端平均电场强度为2710 kV/m,CV值为18%。将初始模型的叶片排布优化为对齐镊合和错位镊合并改变其尖端角度,根据实际模型测得外层尖端角度的变化范围为63.90°~160.78°,内层尖端角度变化范围为43.66°~170.22°,利用COMSOL对2种排列从内外层均为70°到内外层均为160°的模型进行电场模拟,将得到的仿真数据拟合成方程,当对喷头施加30 kV电压且接收极接地时,得到对齐镊合且外层为71°、内层为45°时尖端电场强度平均值为5643 kV/m,CV值为11%;错位镊合且外层为117°、内层为45°时尖端电场强度平均值为4773 kV/m,CV值为10%。再经过均匀电场的理论计算得出对齐镊合时喷头中轴线上2个点受到的电场力比错位镊合时分别小8.65%和14.96%,根据仿真模拟和理论计算结果得出,喷头采用对齐镊合且外层为71°、内层为45°时为最优,其尖端电场强度相对于优化前的模型提高了108%,,CV值降低了38.89%,故在同等条件下该模型不会因为内外电场不均匀而导致多射流不同步。实验过程中,改进的2种喷头在30 kV电压下均无液滴。对齐镊合喷头在20 kV电压下可以实现稳定纺丝,错位镊合喷头在24 kV下可以实现稳定纺丝。

基于等效粗糙度模型的风电场尾流数值模拟方法

随着风电场规模的扩大和密度的增加,风电场整场的尾流效应也日益显著且备受关注。准确评估风电场尾流效应对于风电场的建设和开发具有重要的意义,但目前仍缺乏同时兼顾计算精度和效率的尾流计算方法。本文基于OpenFOAM平台中的雷诺时均方法,实现了风电场等效粗糙度模型和雷诺平均方法的嵌套。结果表明,该方法相较于工程中常用的Jensen尾流模型和尾流叠加模型,计算精度得到了大幅的提高,且因为其对于风电场建模简单,所需计算资源较少,是用在大型风电场的一种工程应用价值较高的下游尾流计算方法。

中尺度模式下相邻海上风电场间尾流与功率干扰影响研究

为研究相邻海上风电场间的尾流与功率干扰特性,基于耦合风电场参数化的中尺度天气研究与预报模式(Weather Research and Forecasting,WRF),以北海海域某两相邻理想海上风电场为研究对象展开数值模拟,量化分析了在不同相邻场间距或下游风电场单机容量设置下的海上风电场尾流效应与功率输出特性。研究发现:当场间距从20D时增至40D时,上游场尾流引起的下游场最大风速亏损由3.5m/s降至2.5m/s,整场功率输出提升21.91%,最大单机功率亏损率由30.03%降至16.78%,场间距的增大有利于上游场尾流内的风速恢复、下游场速度亏损的减缓与整场功率提升。下游场单机容量从3.6MW增至4.5MW时,下游整场功率提升7.96%,最大风速亏损为2.2m/s;下游场单机容量增至6.0MW,下游整场功率提升14.19%,最大风速亏损增至3.9m/s,相邻游风电场机型配置的阶梯式布局,有利于提升风电场发电量,提高风资源利用率。

考虑电网调峰影响的风电场接入系统设计

由于风电自身属于反调峰电源,对接入地电网带来调峰压力,因此风电场的接入系统应考虑当地的电网负荷及电网季节性发电量等涉及电网调峰的实际情况。本文以广西桂林葫芦顶风电场项目为例,依据风电场的装机容量规模、建设进度以及结合风电场近区电网和其他风电场规划建设的情况,考虑丰水期、枯水期、大负荷、小负荷情况下的影响,并以2025年4种情况下风电场接入系统的潮流计算为依据,提出风电场接入系统方案,并对各方案进行经济技术比较论证,得出最终方案。

高压工频电场警示仪的研究

环评测试表明,在高压线路下和变电站内部分区域,电场强度超过国家标准5kV/m规定的最大值。为了便于电力工作人员及时准确的获得作业场所的电场信息,本文以C8051F020单片机为核心开发研制了高压工频电场警示装置。现场测试表明,该装置不仅可以对电场强度进行测量,当环境的电场强度超过规定值时,其声光报警系统可以自动告警,能满足电力系统对电场环境监测的需要。

海上风电场经交流海缆并网谐波谐振放大分析

采用交流海缆接入电网的海上风电场在电缆线路分布电容的作用下,可能出现陆上风电场不常见的谐波谐振与谐波放大现象,严重威胁到海上风电场安全可靠运行。为研究海上风电场谐波谐振机理与谐波放大影响因素,首先,建立了海上风电场输电系统与集电系统两部分的状态空间模型,并给出谐波放大倍数、谐波含量等指标的计算方法;其次,通过特征值和参与因子揭示了谐波谐振机理及关键影响因素;然后,通过根轨迹法研究了电网短路容量、高压电缆参数和风电机组并网台数对谐振模态的影响;最后,在Matlab/Simulink仿真平台搭建江苏某海上风电场.验证理论分析的有效性。

输电线路矢量电场测供一体传感器及电压反演方法

通过传感器测量电场信号并经过反演运算还原场源导体的电压值,是监测输电线路运行的可靠方法。本文提出测量矢量电场并反演计算输电线路各相电压的方法,设计球形矢量电场测量传感器,实现通过单传感器测量单点电场得到输电线路三相电压。由于电场测点包含丰富的电场能量,设计电场取能电路,实现检测装置的测供一体化。球形矢量传感器、电场取能装置的实验测试结果表明,球形矢量传感器相位偏移约1.3°,响应速度较快;反演结果线性度较好且能够实现10MHz宽频测量;取能模块在相同的实验测点加压10kV即可达到可观的mW级输出功率。