BZ振荡反应实验的课程思政设计

传统BZ振荡反应实验着重于耗散结构知识的传授和诱导期反应活化能的测量。本案例基于同心圆生长过程呈现的丰富多彩的现象和蕴含的人生哲理,以耗散结构理论为支撑,对实验内容进行了创新设计,引入同心圆实验内容和翻转学习模式,在提升学生科学素养和研究能力的同时,引导学生分析实验中存在的安全隐患和对环境可能造成的影响,在实验过程中融入对人生的思考,在课后利用耗散结构相关原理去认识世界和改造世界。改进后实验将有助于树立学生正确的人生观和世界观。

基于改进A^(*)算法+LM-BZS算法的农业机器人路径规划

针对目前农业机器人在全局路径规划过程中存在规划效率低、规划路径折线段多、折线角度大、作业不稳定等问题,以果园履带机器人为运动学模型,提出一种基于改进A^(*)算法+低阶多段贝塞尔曲线拼接(Low-order multi-segment Bezier curve splicing,LM-BZS)算法的路径规划方法。首先,根据先验地图获取果园环境信息,将果树和障碍物视作不可通行区域,并结合机器人本体尺寸,对不可通行区域进行膨胀拟合处理;然后,利用改进A^(*)算法搜索路径,对初步生成路径进行树行节点调整;最后,采用LM-BZS算法对调整后的路径点进行优化处理,生成符合果园履带机器人作业要求的行驶路径。仿真试验结果表明,相较于传统A^(*)算法,本文所提出的改进算法在无障碍和有障碍环境中,路径规划时间分别减少76.75%、86.40%,节点评估数量分别减少36.68%、39.37%;经LM-BZS算法优化所得路径在无障碍环境中,相较于传统A^(*)算法和高阶贝塞尔算法,平均曲率分别降低45.81%、18.94%;在有障碍环境中平均曲率分别降低56.98%、27.81%。场地试验结果表明,果园履带机器人在对本文算法生成路径进行跟踪行驶时,在无障碍和有障碍环境中,最大横向误差分别为0.428、0.491 m,平均横向误差分别为0.232、0.276 m,平均航向偏差分别为11.06°、13.76°,符合果园履带机器人自主行驶条件。

河控型浅水三角洲前缘河道砂体结构特征--以渤海湾盆地黄河口凹陷BZ34油区明下段Ⅱ油组为例

新近系明化镇组下段(明下段,N1ml)为黄河口凹陷BZ34油区的主力含油层段,该时期主要发育河控型浅水三角洲前缘沉积。为更好地表征前缘砂体的结构特征及展布规律,以BZ34油区明下段Ⅱ油组为例,综合应用岩芯、地震属性和测井等资料,分析总结了该地区的砂体沉积类型、砂体结构及沉积模式。研究结果表明:BZ34油区明下段Ⅱ油组砂体以浅水三角洲前缘水下分流河道为主;依据测井形态和叠置关系,将其砂体结构类型划分为4种:块状切叠型河道、层状叠置型河道、层状孤立型河道和指状孤立型河道;砂体结构展布特征及成因主要受古地形、沉积物供给速率、基准面旋回和古气候等因素影响。BZ34油区的水下分流河道沉积,具有垂向上交错叠置、平面上摆动连片的分布特征,与鄱阳湖现代河控浅水三角洲河道的沉积特征类似。该研究对BZ34油区后期部署加密调整井和剩余油挖潜工作具有指导意义。

光敏BZ振荡封闭体系振荡频率关系的研究

溴离子是振荡反应的抑制剂,其浓度减小的速率决定了振荡周期中自催化诱导期持续的时间,而振荡周期的总时长则取决于自催化诱导期,因此,溴离子能够影响体系振荡周期。而体系初始存在溴离子时,体系振荡频率与光强的动力学关系尚未研究。因此,在这项工作中,建立了Ru(bpy)_(3)^(2+)催化Belousov-Zhabotinsky(BZ)均相封闭体系,研究溴离子存在时,体系振荡频率与光强的动力学关系,探究BZ反应物浓度对体系振荡频率曲线的影响。研究发现,初始存在溴离子时,体系振荡频率与光强之间仍然存在非单调关系。反应溶液中初始溴化钠浓度对于各反应物调制“振荡频率-光强”的效应起到不同作用:随着NaBrO_(3)浓度和MA浓度增高,体系振荡频率整体上向高频区域移动;随着HNO_(3)浓度的增加,体系振荡频率先向低频区域移动再向高频区域移动;随着NaBr浓度的增加,体系振荡频率向低频区域移动。这一研究为非线性系统的基础研究提供理论参考。

渤海BZ油田沙三中段沉积演化特征及有利储层预测

渤海BZ油田沙三中段为特低渗油藏,发育扇三角洲沉积,由于储层横向变化复杂及对“甜点层”认识不清,制约了油田开发进程。本文重点研究沙三中段沉积演化并对其有利储层进行预测,以指导特低渗油藏的开发。综合区域沉积特征、钻井及地震资料,利用残余厚度法和印模法相结合的方法进行古地貌研究的结果认为,沙三中段主要发育古洼陷、古斜坡、古沟谷和古凸起4种古地貌单元;通过岩芯观察和测井相分析认为,沙三中段主要发育分流河道、河口坝、浊流、分流间湾和前扇三角洲泥沉积微相。综合研究认为,小层沉积微相及厚度与古地貌形态具有较好的相关性。古洼陷储层主要发育分流河道及河口坝优质微相且沉积厚度最大,古斜坡和古沟谷次之,古凸起最差。综合古地貌、沉积微相及演化特征分析,有利储层主要受控于古地貌及沉积微相。以储层厚度和物性综合确定出沙三中段的“甜点”区分布,为特低渗油藏不同井区采取不同的开发策略提供了地质依据。

利用BZ化学振荡体系检测中草药中的姜黄素

试验建立了一种在规则振荡的KBrO3-CH2(COOH)2-Ce(SO4)2-H2SO4化学振荡体系中加入不同浓度的姜黄素,根据体系振幅的变化量与姜黄素浓度之间的关系定量测定姜黄素的新方法,并分析了姜黄素对体系的扰动机理.结果表明:当姜黄素的浓度在2.00×10-6～2.04×10-4 mol/L范围内时,其浓度的对数与体系振幅的变化值存在良好的线性关系,检测限达7.80×10-7 mol/L;利用非线性化学振荡体系对姜黄提取液中姜黄素的含量进行测定,其结果与紫外-可见分光光度法一致.因此,非线性化学振荡体系是一种简单快速检测姜黄素的新方法.

BZ反应系非理想性对化学振荡动力学区域的影响

基于Ｄｅｂｙｅ－Ｈｕｃｋｅｌ强电解质溶液活度系数理论、反应速度的活化络合物理论以及三变量微分方程奇点理论，探讨了非理想性对ＢＺ反应体系振荡动力学区域的影响．以Ｏｒｅｇｏｎａｔｏｒ为模型建立了均匀体系非理想ＢＺ反应的系统动力学方程，计算并绘制了化学振荡的临界“溴酸钠浓度－离子强度”阈值图谱，划分了不同的动力学区域，并进行了一系列实验研究。

铂电极BZ反应体系的系统动力学分析

在一定的条件下 ,将铂电极 BZ化学反应的六变量高维动力学系约化为三变量体系 ,同时对该体系进行了全面的系统动力学分析 .研究结果表明 ,通过改变耦合体系的外控参数条件 ,在将体相保持在均一稳定定态的参数范围内 ,电极反应相可能进入振荡区 ,而呈现出电极反应相与体相的动力学行为不一致性 .进一步计算出体相处于非振荡状态时 ,电极反应相产生电化学振荡的外控参数区域 .

外控弱周期电位约束近似下电极BZ体系中极限环振荡的蜕变

在纯粹BZ反应体系的三变量Oregonator模型及电极过程动力学的基础上,建立了电极BZ反应体系的动力学模型.并在外控弱周期约束近似下,对这类电极BZ反应体系的慢流型上准定态进行了线性化稳定性分析;同时进一步对该类体系中有利于出现极限环振荡的范围进行了计算,绘制出了出现极限环振荡的参数区域.计算机模拟发现,由于外控电极电位的周期性变化,Pt电极反应相中出现极限环振荡的参数区域发生蜕变在极限环振荡区域内呈现的动力学行为是BZ反应的本征自组织行为,但其周期振幅已发生变异;而在振荡区域外体系则可出现对外控约束的纯粹响应性振荡,周期与外控约束电位振荡相同.

间歇釜中BZ类均相无机振荡反应的研究

在间歇釜中,以BrO_3^--H_2PO_2^--Mn^(2+)-Fe(phen)_3^(2+)-H_2SO_4为体系,本文首次设计了一个纯无机均相BZ类化学振荡体系,采用溴离子选择性电极和紫外可见分光光度计可分别观察到[Br^-],[Mn^(3+)]和[Fe(phen)_3^(3+)]的振荡现象、对振荡反应产物及总反应计量关系进行了分析,考察了反应物浓度和反应温度对体系振荡反应的影响,并由此计算得到振荡反应的表观活化能,研究了Cl^-,Br^-,Br_2,丙烯腈等因素对振荡反应的影响,并由此对振荡反应的控制机理作了探索.对体系中两种金属离子的作用进行了分析.在此基础上提出了一种在间歇釜中设计均相BZ类振荡反应的新方法.利用这一方法,不仅可以设计无机振荡反应,而且还可以设计一系列由氨基酸、多肽、糖类等具有生物功能的物质参与的化学振荡,有助于理解生物体内普遍存在的周期性现象.

热补偿恒温控制条件下铂电极BZ反应体系中的电化学时间自组织——从极限环型电化学振荡到环面跳跃型非连续电化学振荡

在实验室的热补偿恒温控制条件下,理论预测的等温恒电流(电压)电化学振荡实际上将发生变异.用慢流型上准定态的线性化稳定性分析法全面分析了此类恒温控制条件下铂电极BZ反应系在以温度为慢变参数的慢流型上的准稳定性及绕温度轴慢变轨迹的动力学行为.发现在温度围绕控制值上下往复波动的每一个周期内,准定态点将穿梭跨越于振荡区与非振荡区之间,表现为间隙性的沿温度轴的环面型电化学振荡.计算机模拟结果证实了上述理论分析.

BZ－代数与BZ1－代数的一些结果

研究ＢＺ代数与ＢＺ１－代数的一些性质，其中有拟交错性、非零不相等元素的不可比较性、可交换性、拟正蕴涵性、正蕴涵性以及蕴涵性等．讨论了这些性质的相互关系．另外还讨论一类特殊的ＢＺ代数的构造，得到它的结构定理．

PEC有机正电胶钻井液体系在BZ 25-1油田的应用

BZ25-1油田一期开发作业中使用小阳离子海水聚合物和聚合物/聚合醇钻井液体系出现了泥岩水化膨胀严重、起下钻困难、倒划眼困难等问题,对该地区钻井时效产生了较大影响。针对BZ25-1油田地层特点,在室内实验的基础上,在油田二期钻井作业中使用了基于“软抑制”钻井液模型构架的PEC有机正电胶钻井液体系。现场应用结果表明,PEC有机正电胶钻井液体系具有独特的流变性和较强的携带岩屑能力,基本满足了BZ25-1油田优快钻井工程要求,有效地推动了该地区钻井时效的提高和钻井综合成本的降低。

单质溴在果糖和丙酮混和型BZ振荡反应中的作用

化学振荡反应与生物振荡模式之间存在着极为密切的关系,而糖类及氨基酸都是维持生命运动的基本物质,因此,研究由这类物质参与的化学振荡反应对进一步探索生物体内普遍存在的振荡现象(如以跳,呼吸及新陈代谢)具有重要意义。本文报道了由果糖(以Fru表示)—丙酮(Act表示)作混和底物的Belousov-zhabotinsky(BZ)型化学振荡反应,研究了单质溴在该振荡反应中的作用,对振荡反应的机理作了初步说明。在此基础上对丙酮及Mn^(2+)在振荡中的作用作了说明。

BZ34油区明下段浅水三角洲沉积特征及其油气勘探意义

渤海海域明下段浅水三角洲砂体在渤中、渤南地区广泛发育.以黄河口凹陷BZ34油区为例,从构造演化、微体古生物、沉积构造、地球物理特征等方面,分析BZ34油区存在浅水三角洲沉积的地质依据.分析浅水三角洲沉积特征及其油气勘探意义知:浅水三角洲具有良好的储盖组合;新构造运动形成和改造了晚期圈闭,并决定了圈闭的最终定型,圈闭的形成与浅水三角洲储层形成时期一致;新近纪以来凹陷主力源岩生烃峰期与新构造运动同步耦合,晚期走滑伴生断层沟通了烃源,并且是研究区良好的油气输导体系,这促成了BZ34区油气的晚期成藏.

BZ25-1低渗透油田压裂水平井参数优化

为研究海洋低渗透油田压裂水平井参数,针对BZ25-1油田目前地质、开发特征,应用Eclipse软件建立压裂水平井机理模型,对低渗透压裂水平井参数进行优化。结果表明:BZ25-1油田水平井的水平段最优长度为400 m;水平段最优位置为储层中部;最优压裂裂缝条数为4;最优裂缝半长为90 m。研究结果为类似油田压裂水平井参数优选问题提供了思路和借鉴。

花青素合成基因bz 1和bz 2在莲藕染色体上的定位

Bronze1(bz1)是编码UDP葡萄糖类黄酮葡糖基转移酶(UFGT)的基因,UFGT是种子糊粉层中的花青素生物合成酶。Bronze2(bz2)是另一种花青素生物合成基因,与类黄酮的酰化、糖基化、转运、沉积等有关。以生物素标记的重组质粒pUC19中含有玉米bz1和bz2基因作为探针,与莲藕(NelumbonuciferaL.)的有丝分裂染色体标本进行荧光原位杂交(fluorescenceinsituhybridization,FISH)。结果显示,bz1和bz2基因分别位于莲藕的第2和第4号染色体长臂上,与着丝粒的相对距离分别为79%和67%。这是首次提供莲藕染色体上的FISH杂交信息,从而为增加莲藕染色体组中的遗传标记和建立遗传图谱奠定基础。

热轧钢板桩SY390BZ的低温冲击韧性

试验用热轧钢板桩SY390BZ材料(%:0.23C、0.44Si、0.91Mn、0.06V、0.010P、0.002S)用55 kg真空感应炉冶炼并铸成Φ170 mm圆锭,轧成12 mm板,平轧最后一道次的压下量为20%,终轧温度880～900℃,空冷。测定了该钢的韧脆性转变温度,采用Quanta 400型扫描电镜和Olympus GX71型光学显微镜观察20～-60℃低温冲击断口和组织形貌。结果表明,室温时断口为大而多的等轴韧窝,具有较高的韧性(130 J);-40℃时,断口形貌韧窝比较小,而且非常浅,其韧性降低至30 J;用能量法计算得出其脆性转变温度为-30℃;钢中出现了带状组织以及Al_2O_3夹杂导致冲击韧性较低。

BZ34-3／5边际油气田有效开发工程关键技术及其应用

BZ34-3/5属于边际油气田,采用常规的开发工程技术和结构平台无法实现有效开发。流体保障技术的首次应用和井口保护架技术、子母管置换技术、高低压混输海底电缆技术、安全简易自动控制技术、适宜登乘结构技术的研发与成功应用,很好地解决了BZ34-3/5边际油气田开发中所面临的主要技术难题,取得了良好的经济效益,也为海上边际油气田开发提供了一种简易、快捷、有效的开发模式。

BZ13-1油田防塌钻井液的研制及应用

分析了BZ13-1油田易坍塌地层井壁失稳的原因,研制了适合该油田东营组和沙河街组泥页岩地层的具有强抑制性、强封堵能力的防塌钻井液。实验评价表明,所研制的防塌钻井液具有良好的抑制性能、润滑性能和滤失性能,油气层保护效果良好。新研制的防塌钻井液在BZ13-1油田和其它地层岩性类似油田钻井作业中取得了良好的应用效果。