基于磁化能量的锂电池串模块化均衡方法

串联电池组单体间的电压不均衡会造成系统能效降低及使用寿命的缩短。针对传统多绕组变压器充电均衡方法中因大量电压传感电路的存在造成系统体积、成本的增加,以及由于单个变压器不易实现多绕组而导致电池串单体数受限等问题,介绍了一种基于磁化能量的新型模块化充电均衡方法。利用磁化能量进行多电池组模块间均衡的方法大大减少了额外元器件的使用,减小系统体积、降低损耗。分析了电路充电均衡原理及均衡器性能。对两模块锂电池串联储能系统进行仿真和实验验证,验证了该模块化电压均衡方法的快速性及有效性。

基于模糊控制磁化能量锂离子电池智能均衡法

针对动力锂离子电池组在串联模块化使用时单体电池之间电压存在不一致的问题,提出基于模糊控制和磁化能量的锂离子电池组智能均衡方法。采用模糊控制策略,选取荷电状态(SOC)和电压作为控制参量,利用磁化能量对多电池组间的电压进行智能均衡,通过分析磁化能量原理,结合智能控制算法,对两组18650型锂离子电池串联系统进行实验测试,实验前最高电压与最低电压之间相差28. 4%,SOC最大相差91. 3%;通过智能均衡系统,进行自动均衡后,各单体电池之间最高电压与最低电压之间相差1. 98%,SOC最大相差3. 90%,在误差允许范围内,达到预期均衡效果。

抗磁质的磁化及磁化能量

本文选用了近似的磁介质模型,应用经典力学规律及麦克斯韦方程,讨论了抗磁质的磁化问题,取得了与实验一致的结果,由此得出了抗磁质的宏观磁化规律,并进一步讨论了磁化能量问题。

磁化能量密度的一种推导

磁介质被磁化后具有一定的磁化能量．本文在静磁场的情况下，给出磁介质磁化能最密度的一种推导．

电介质的极化能与弱磁质的磁化能

本文从微观的角度用做功的方法计算了电介质的极化能量密度与弱磁质的磁化能量密度．

难选高铁软锰矿流态化磁化焙烧-磁选浸出工艺

【目的】提高难选高铁软锰矿的资源利用效率,缓解我国锰矿资源依赖进口的现状。【方法】采用流化床反应器作为焙烧装置,模拟发生炉煤气气体组分作为还原气体,对云南省某地区的难选高铁软锰矿进行流态化磁化焙烧。对还原后的焙烧矿进行磨矿-弱磁磁选,得到铁精矿和锰精矿。最后,对锰精矿中的锰进行酸浸浸出。【结果】在500℃流态化还原焙烧10 min,该难选高铁软锰矿即可达到最佳的还原状态效果,当样品的磨矿粒径<30μm的颗粒的质量分数为65%时,即可达到最佳的解离效果。选别后铁精矿铁品位和回收率分别为57.24%和76.55%,锰精矿锰品位和回收率分别为24.41%和73.84%,锰精矿的铁浸出率仅有1.94%。【结论】考察难选高铁软锰矿流态化磁化焙烧-磁选浸出规律,可以降低反应温度,缩短反应时间,低碳节能;抑制过还原反应的发生,可以提高铁资源利用率,降低浸出酸耗和除铁剂消耗。低能耗、低消耗和高利用率可以极大地提高难选高铁软锰矿的经济性,解决这部分资源难于利用的困境。

活性磁化水改善无烟煤煤尘润湿性能的研究

为了提高活性磁化水抑制无烟煤尘的性能,分别测定了4种表面活性剂溶液的表面张力,进而选取最佳浓度表面活性剂溶液.测定了不同磁化参数下的最佳浓度表面活性剂溶液的表面张力,以确定最优磁化参数.同时分别测定矿井静压水、最佳浓度表面活性剂溶液、最佳活性磁化水与无烟煤的接触角.结果表明,质量分数0.10%尘克C&C溶液可使矿井静压水的表面张力下降43.83%.质量分数0.10%尘克C&C溶液的优磁化强度为300 mT,磁化时间为50 s.相较于矿井静压水,质量分数0.10%尘克C&C活性磁化水接触角减小了79.11%,表面张力减小了47.04%,铺展功及浸湿功分别提升了97.35%、87.01%,极大提升了溶液的铺展能力和浸湿能力.现场应用试验结果表明,使用质量分数0.10%尘克C&C活性磁化水作为采煤工作面的喷雾降水,降尘效率提高了37.53%.

磁化水对6月龄肉牛生产性能及血清指标的影响

试验旨在研究磁化水对6月龄肉牛生产性能及血清指标的影响。将同一批6月龄左右、体重约300 kg的西门塔尔架子牛212头,随机分为2组。对照组(110头牛)饮用普通水,试验组(102头牛)饮用磁化水。试验期87 d。结果显示,与普通水相比,磁化水的pH值提高了7.91%,总硬度和耗氧量降低了0.36%和13.70%,磁化前后水的菌落总数和大肠杆菌数均为0。与对照组相比,试验组10 d的平均日采食量和平均日增重分别增加了4.41%和5.36%(P>0.05)。与对照组相比,试验组血清超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性分别提高了32.82%(P<0.05)和73.36%(P<0.01),丙二醛含量降低,免疫球蛋白A、免疫球蛋白G和免疫球蛋白M含量分别提高了13.85%、3.21%和5.99%,血清尿素氮含量增加了30%(P<0.05),总蛋白含量降低了34.53%(P<0.01),血清胰岛素、生长激素和促生长激素释放激素水平分别提高了10.73%、13.00%和5.04%。研究表明,水被磁化后水质有所改变,磁化水能够增加肉牛采食量和体重,增强血清抗氧化水平、免疫力和生长相关激素水平。

修正磁化模型的多组分铁磁性颗粒运动研究

铁磁性颗粒因具有铁磁性被广泛应用于化工环保、生化工程和能源等各个领域,磁场具有的穿透性质,对于采用铁磁性颗粒的系统,可通过改变磁场控制系统内颗粒的运动状态.文章基于传统的磁化模型,采用相对参考系转换方法,提出了适用范围更广的修正P-E磁化模型,可以计算铁磁性颗粒在任意方向磁场作用下所受磁化力.通过有限体积法(FVM)与离散单元法(DEM)耦合进行数值模拟,验证了修正P-E磁化模型的精确性,并模拟多组分颗粒在磁场中的运动,对比了铁磁性颗粒与惰性颗粒在不同配比及不同磁场条件下的运动特性,对颗粒分布、颗粒速度矢量和颗粒总能量变化3个方面进行分析.结果表明:在多组分颗粒系统中,铁磁性颗粒依旧保持成链特性,但成链速度与长度降低;随着铁磁性颗粒占比提高,铁磁性颗粒初始能量增大,聚链数量与成链长度将有所增加,约束惰性颗粒能力增强;此外,施加水平与竖直方向磁场时,多组分颗粒系统达到稳定速度最快,可以通过增大铁磁性颗粒占比有效提升稳定速度,使系统更快趋于稳定;而施加含有倾角的磁场时,随着铁磁性颗粒占比升高,铁磁性颗粒达到稳定状态需要的时间逐渐降低,较难通过改变铁磁性颗粒占比缩短稳定所需时间.

MRI磁化传递技术在脑动脉血管成像中的应用价值

目的:探讨MRI磁化传递(MT)技术在磁共振脑动脉血管成像(MRA)中的应用价值。材料和方法:收集2021年6月26日至2023年5月18日在本院就诊的41例受试对象,均同时执行常规三维时间飞跃法MRA(3D-TOF-MRA)和MT+3D-TOF-MRA的脑血管成像检查,统计分析和比较两种成像方法对脑动脉血管图像的显示情况。结果:在41例受试者中,对脑动脉大血管,两种成像方法均能完全清晰显示;对脑动脉1-2级分支血管,常规3D-TOF-MRA法能清晰显示32例,占比78%,而MT+3D-TOF-MRA法均能清晰显示,两者比较具有显著统计学差异(P=0.005);对脑动脉3-4级分支远端小血管,常规3D-TOF-MRA法只能清晰显示25例,占比61%,而MT+3D-TOF-MRA法能清晰显示37例,占比90.2%,两者比较也具有显著统计学差异(P=0.002)。另外,常规3D-TOF-MRA法对脑动脉血管背景抑制不全,而MT+3D-TOF-MRA法能完全抑制脑血管的背景。结论:在常规3D-TOF-MRA基础上增加MT技术,脑血管背景抑制更好,能够获得更加清晰的脑动脉血管影像,有利于脑动脉远端分支小血管的显示。

一种基于非均匀磁化等离子体的修正Z-FDTD算法

对已有的Z变换时域有限差分法(Z-transformation Finite Difference Time Domain,Z-FDTD)在电磁波与非均匀磁化等离子体中的传输特性分析的计算误差问题进行了研究,并探讨了一种修正计算误差的Z变换时域有限差分方法(Modified Z-transform Finite Difference Time Domain,MZ-FDTD),以提升Z-FDTD方法对非均匀磁化等离子体的适用性。对MZ-FDTD和Z-FDTD之间的计算误差问题,通过严格的公式推导求得该误差的计算公式,并引入误差分析因子,对比分析了该误差受空间步长和非均匀磁化等离子体的物理特性的影响特征,在充分的误差分析与网格参数对比后,以电磁波在非均匀磁化等离子体中的传输特性为分析目标,举例说明了MZ-FDTD的优越性。研究结果表明,相比于经典Z-FDTD,通过MZ-FDTD方法计算得到的数值结果具有更高的计算准确度,较低的运行时间和较少的运行内存占用。此外,对电磁波在非均匀等离子体中传输特性分析的举例说明也证明了相比于Z-FDTD,优化的Z-FDTD方法无论是在较低频段还是较高频段都保持较好的稳定性。在今后的工作中,使用MZ-FDTD方法研究非均匀磁化等离子体问题将会获得更好的计算结果,这项工作中的误差分析方法也将对某些计算电磁学在等离子体中的应用与优化工作起到一定的帮助作用。

定量磁化率成像在帕金森病研究中的应用

帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是全球第二常见的神经退行性疾病,随着人口老龄化,它日益成为严重的公共健康问题。黑质纹状体多巴胺能神经元数量减少、神经传递下降被认为是PD的核心病理特征,但仅在黑质的多巴胺能神经元数量减少50%~60%时,临床上才出现肌强直,运动减少及震颤等运动症状,因此,PD的早期诊断存在一定困难。即使在典型的PD病例中,与病理诊断相比PD临床诊断的准确率只有74%~84%。

MRI定量磁化率成像(QSM)在帕金森病诊断中的应用研究

目的:利用MRI定量磁化率成像(QSM),分析帕金森病(PD)患者各基底核团磁敏感值的变化特点。方法:选取2021年1月—2023年12月在宁夏回族自治区人民医院确诊的PD患者15例为PD组,选择同期性别及年龄匹配的健康志愿者20例作为健康对照组。所有患者均进行QSM,在QSM图像上测量所有受试者双侧尾状核头、苍白球、壳核、红核、黑质及双侧小脑齿状核的磁敏感值。采用独立t检验比较PD组与健康对照组各灰质核团磁敏感值的差异。结果:PD组患者与健康对照组的双侧尾状核头、双侧苍白球、双侧壳核、左侧齿状核的磁敏感对比,差异均无统计学意义(P>0.05),PD组患者双侧黑质、红核的磁敏感值较健康对照组升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。PD组患者的右侧小脑齿状核磁敏感值较对侧升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:QSM成像能够作为一种无创方法对PD患者脑组织铁含量进行定量测量。PD患者红核、黑质区域的磁敏感值较正常对照组明显升高。QSM为PD患者的早期诊断提供了可靠的影像学依据,对患者病情评估、治疗方案的选择具有重要意义,在临床中具有重要的临床应用价值。

基于ISMM方法的非均匀磁化等离子体湍流中电磁波传播特性研究

由于传统散射矩阵法(scattering matrix method, SMM)在计算过程中会产生奇异矩阵,本文基于改进的SMM (improved SMM, ISMM)结合一维磁化等离子体湍流模型,计算了等离子体湍流介质对电磁波在不同入射角下的反射系数和透射系数,同时分析了电磁波在非均匀磁化等离子体中的传播特性。结果表明,湍流的出现极大地影响了等离子体鞘套中电子的运动规律,使其运动过程中能量衰减增多,因此其在0~35 GHz的透射系数增大;另一方面外部磁场的增大,对左旋圆极化波与右旋圆极化波的传播特性影响相反,这是因为在左旋情况下,左旋圆极化波的旋转方向正好与电子的旋转方向相同,右旋圆极化波相反;随着入射角度的增大,相当于电磁波在等离子体湍流中的传播距离增大,导致更多的电磁波能量被吸收;此外,考虑非均匀磁化情况后,电磁波在0~35 GHz频段内的右旋圆极化的透射系数更大。这些结果为研究电磁波在非均匀磁化等离子体湍流介质的传播特性提供了理论依据。

高饱和磁化强度聚苯乙烯纳米粒子的合成与表征

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为乳化剂,苯乙烯和油酸改性的Fe_(3)O_(4)纳米颗粒(NPs)作为油相,采用细乳液聚合方法合成了高饱和磁化强度(Ms)的磁性聚苯乙烯(MPS)纳米粒子(NPs)。采用透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、原子力显微镜(AFM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对样品进行了表征。TEM显示,MPS NPs呈规则球形,Fe_(3)O_(4)NPs接近球的边缘;VSM结果显示,MPS NPs的Ms高达49.04emu·g^(-1);AFM图像显示,MPS NPs表面聚集体的高度为64nm;IR图谱证实了以PVP为乳化剂成功合成了MPS NPs。

青藏高原表土磁化率空间分布特征及影响因素

土壤磁化率是古环境重建的常用代用指标,对表土磁化率与现代环境的关系研究有助于理解磁化率产生差异的原因。当前,区域尺度上土壤磁化率变化成因认识尚不清楚,限制了磁化率作为古环境重建重要代用指标的精准应用。本研究系统调查了青藏高原的254个样点表层(发生层A层)土样,测定土壤磁化率和其他土壤属性,结合母质、气候、地形和植被等数据,阐明青藏高原地区土壤磁化率空间变化特征及其主要影响因素。结果表明:(1)不同母质类型之间,表层土壤磁化率(χ_(lf))无显著差异,百分频率磁化率(χ_(fd)%)差异显著,表现为黄土和砂页岩风化物>冰碛物和结晶盐风化物,其他母质类型之间无显著差异;不同土地利用之间,表层土壤χ_(lf)无显著差异,χ_(fd)%差异显著:森林和旱地>草地>荒地。(2)各因子对土壤磁化率影响表现为植被>理化性质>地形>母质。(3)空间分布上,χ_(lf)与χ_(fd)%均呈现由东南向西北降低的趋势。此外,χ_(lf)和χ_(fd)%的空间分布规律与青藏高原植被分区相吻合。因此,磁化率能更好地指示植被空间分布。

电气化铁路牵引回流对钢轨磁化的影响研究

针对钢轨产生异常剩磁的现象,建立机车牵引回路三维有限元模型,对钢轨磁化原因进行仿真分析。研究结果表明:机车正常运行时,接触线在钢轨处产生的磁场及钢轨之间互相耦合产生的磁场均小于0.05 mT,远小于实地测量的钢轨剩磁10 mT,影响可以忽略不计;机车牵引电流幅值突变时,钢轨表面产生的磁场可达0.66~0.68 T,该磁场大小经等效计算接近自动过分相区地面磁钢的最小磁场大小1.1 T,从而可能导致机车主断路器异常跳变。

直线变压器驱动源磁芯磁化过程的仿真研究

磁芯行为对于异常工况下直线变压器驱动源(linear transformer driver,LTD)的输出特性具有很大的影响,为了预测磁芯剩磁状况,为LTD装置调试和运行提供指导,基于磁芯的测试结果构建了准确的数值模型,并应用于LTD的电路仿真。基于4级串联共用腔体LTD数值仿真研究了开关理想时序放电、开关异常自放电、开关非理想时序触发放电及去磁状况下各级磁芯的磁场强度和磁感应强度变化过程。在±70 kV充电电压下的理想时序放电后,各级磁芯最大剩磁变化量为1.27 T,稳态剩磁约为-0.38 T;在±70 kV充电电压下的单支路开关自放电引起的磁芯最大剩磁变化量为1.88 T,稳态剩磁约0.39 T,多支路开关同时自放电将使磁芯快速饱和;当触发时序系数的绝对值>1时,除最先放电的模块,其余模块磁芯先受到反向励磁,然后再正常磁化;去磁过程中越靠近负载的磁芯越早被去磁,磁场强度随着各级磁芯依次去磁而呈现阶梯式上升。该研究结果能够有效地模拟各种工况下LTD磁芯的磁化过程与剩磁状态,判断当前磁芯剩磁对下一次放电脉冲的影响。

磁化水复合保氮剂对堆肥过程中氮素损失和微生物群落的影响

为了研究不同保氮剂对快速堆肥过程中氮素损失及微生物群落的影响,该研究以牛粪和秸秆为原料,进行了25 d的好氧堆肥试验。试验中设置了磁化水(T1)、磁化水复合生物炭(T2)、磁化水复合硫酸亚铁(T3)、磁化水复合巨大芽孢杆菌(T4),不添加磁化水和保氮剂作为对照组(CK)。试验结果表明:与对照组相比,T1、T2、T3、T4均延长了堆肥的高温期,分别延长了4、5、2、4 d。T1、T2、T4的最高温较CK分别提高了3.5、8、0.5℃。从温度上来看,T1未进行二次腐熟,缩短了堆肥周期;各处理组的总氮含量较堆肥初始时提高了14.04%、18.89%、37.56%、36.27%、28.47%,总氨气排放量分别为8.12、4.37、6.60、7.32、3.95 g/d。与对照组相比,T1、T2、T3、T4均提高了堆肥的总氮含量,降低了总氨气排放量。T2总氮含量高于其他处理,T1总氨气排放量低于其他处理;与CK相比,T2促进了氮循环基因gdhA的绝对丰度,抑制了拟杆菌门的相对丰度,促进了氮素循环、堆肥进程。与CK相比T3促进了固氮基因nifH、氮循环基因gdhA的绝对丰度,促进了变形菌门的相对丰度,有利于氮素的循环;此外,结构方程显示,T2与NH_(3)排放量呈显著负效应,NH_(3)排放量与总氮损失TN_(loss)呈显著正效应,解释了生物炭通过吸附NH_(3),减少氮素损失。T3与pH值呈显著负效应,pH值与NH_(3)排放量呈显著正效应,NH_(3)排放量与TN_(loss)呈显著正效应,FeSO4的加入降低了堆体的pH值,减少氨气的排放,进而减少氮素损失;综合堆肥过程中的温度、总氮含量、总氨气排放量、氮功能基因的绝对丰度、微生物的相对丰度以及结构方程模型分析,磁化水复合生物炭在快速堆肥过程中表现出最佳的保氮效果和理想的腐熟程度。